一、 DEH调节系统的组成
? DEH系统由汽轮机控制系统、安全系统、监视系统三部分组成。汽轮机控制系统的任务是实现汽轮机的转速/负荷调节,是DEH系统的最主要部分;
? 汽轮机安全系统的任务是实现汽轮机的保护跳闸以及保护试验、阀门试验等功能;
? 汽轮机监视系统的任务则是实现对汽轮机转速、振动、轴向位移、蒸汽温度/压力、汽轮机金属温度等一些重要参数的测量、监视功能。 ? 汽轮机组的转速和负荷是通过改变主汽阀和调节汽阀的位置来控制的。汽轮机控制系统DEH将要求的阀位信号送至伺服油动机,并通过伺服油动机控制阀门的开度来改变进汽量。DEH接受来自汽轮机组的反馈信号(转速、功率、主汽压力等)及运行人员的指令,进行计算,发出输出信号至伺服油动机。 二、 升速控制
? 转速闭环控制是DEH的基本控制功能,其中有转速给定控制逻辑、暖机控制逻辑、临界转速识别与控制逻辑、超速试验控制逻辑等。在升速过程中,DEH将转速给定与测速模件采集到的实际转速进行比较,如果有偏差,转速PI调节器便产生一个阀位指令,电液转换器控制调节汽门开度发生改变,使汽轮机实际转速逐渐与给定值相等,消除转速偏差。 ? DEH控制系统具有自动和手动两种升速方式。自动升速是指DEH根据高压内缸金属温度自动从冷态、温态、热态或极热态四条升速曲线中选择相应的升速率,并自动确定低速暖机和中速暖机的转速及暖机停留时
间,自动冲临界,直到3000rpm定速。手动升速是指运行人员根据经验自行判断机组的温度状态,然后通过操作员站设定目标转速和目标升速率。当运行人员设定的目标转速接近临界转速区时,DEH程序将自动跳过临界区,即运行人员无法将目标转速设定在临界区内。手动升速时低速和中速暖机点及暖机时间由运行人员决定。自动和手动升速可根据需要随时进行切换。
? 安装了三个测速探头,三路转速测量信号经测速模件内部三选二逻辑处理后,得到DEH所需的转速反馈信号。根据汽轮发电机组的运行规程要求,系统设定了升速暖机点。当汽轮机转速达到暖机转速时,DEH自动发出转速保持指令,使汽轮机转速停留在暖机转速上。暖机时间长短可由运行人员选择 三、 汽压保护
? 汽压保护不同于汽压控制,它实际上是一种单向的汽压限制功能,并不对汽压进行调节,正常运行过程中当机前主蒸汽压力由于某种原因降低到汽压保护限值以下时,DEH将强迫高压调节阀关小,使汽压得以恢复;当汽压恢复到保护限值之上时(主蒸汽压力大于限值1MPa),调节阀便不再关小,DEH继续原先的调节控制。
? 汽压保护动作期间,高压调节阀关小,汽轮机负荷必然也随之减小,出现实际负荷小于给定的现象。为了避免因汽压保护动作使阀门完全关闭,当通过高压调节阀的蒸汽流量小于额定流量的10%时,自动解除汽压保护动作,即阀门不再继续关小,维持10%流量的开度。运行人员可以根据实际需要决定是否投汽压保护,或者限值设定到多少比较合适。
正常滑参数停机时建议切除汽压保护功能或降低汽压保护限值。 四、 汽轮机热应力评估器
? TSE计算及监视汽轮机热应力,通过温差来决定相应部件的热应力,将此温差与允许温差比较来计算允许的温升率。这样,可以在透平材料应力与最大的运行灵活性进行最优化控制,所有测量的温度及计算的温度余度均进行指示及记录。进行下列部件的监视:HP主汽门阀壳,HP调节门阀壳,HP汽缸,HP转子,IP转子。
? 在起动时及带负荷时防止汽轮机热负荷超过,测量汽缸中部、端部上、下缸温差,TSE根据所测的温差计算余量,然后作用于控制设定值,在起动时为转速设定值,在带负荷时为负荷设定值,TSE可在控制室进行投入或切除
五、 电网频率以下列2种方式作用于DEH。
? 限止频率作用:频率作用的限制是在频率作用中设定死区,当电网频率变化时起作用,在孤网运行时,此作用不能切除。
? 频率作用:频率作用是支持电网频率,如果电网频率太低,则汽轮机多带负荷,如果电网频率过高,则汽轮机少带负荷,此作用可在控制室中投/切。
六、 压力控制器以下列两种方式起作用。 1. 压力限制方式
在压力限制方式时,负荷控制起作用,压力控制器仅是作为限制器,在主蒸汽压力降低时支持锅炉压力控制,如果主蒸汽压力低于某个可调限制值,如低于正常压力10bar,汽轮机调节阀将节流防止主蒸汽压力进一步降
低,在此方式压力会很快恢复。 2. 初始压力方式
当从压力限制方式切到初始压力方式,转速/负荷控制器切换到压力控制器,此时负荷保持不变,在初始压力方式,HP压力由调节阀控制维持在某个设定值,即锅炉负荷的变化使汽轮机调节阀位变化。 七、 三个主要调节支路:转速支路、功率支路、压力支路
1. 转速支路指令输出:根据转速设定值、实际值偏差经PID计算得出。速度设定值由特定的步序给定,定速后可以在DEH手动设定;速度变化率不能手动设置,由主机各金属部件中最小热应力裕度的金属部件温差裕度自动计算得出。
2. 功率支路指令输出:根据负荷设定值、负荷实际值偏差经PID计算,与DEH侧最大负荷限制比较后得出。负荷设定值可以在DEH手动设定,也可以投入外部功率设定SLC后由DCS送入;负荷变化率在DCS手动设定,并投入负荷变化率SLC使之有效;负荷变化率同时还受到主机最小热应力裕度的金属部件温差裕度限制。
3. 压力支路指令输出:切至压力模式下,根据压力设定值、压力实际值偏差经PID计算得出。压力设定值可以在DEH手动设定,也可以投入外部压力设定SLC后由DCS送入。
主机冲转中、以及定速状态下,高、中压调门接受DEH转速控制支路指令,
同时受到压力支路输出以及TAB输出限制;并网后,功率模式投入时,高、中压调门指令接受DEH功率控制支路输出,同时受到压力支路输出以及TAB输出限制;撤出限压模式SLC时,汽机切至压力模式,
高、中压调门指令接受压力控制支路输出,同时受到转速/功率支路输出以及TAB输出限制。TAB----汽轮机启动和升程限制器
最终,高、中压调门指令取决于TAB支路输出、转速/功率支路输出、压力
支路输出三者中最小值。并受到高压叶片压力控制模块输出、高压缸压比控制模块输出、高压缸叶片温度控制模块输出影响。各个调门本身还有其阀限设定,可以在DEH手动设定。 八、 TAB数值对应的状态 启动装置定值 控制任务 STARTUP DEVICE 允许启动SGC STEAM TURBINE(DKW) ST进入汽0% 轮机控制; >汽机复置 12.5% >定值上升>过程 32.5% RESET) >开启高、中压主汽门(ESV PILOT SOLV OPEN) 42.5% 允许通过子组控制,使高、中压调门开启,汽>62% 机实现冲转、升速、并网 >发电机并网后,释放汽轮机控制阀的全开范围高、中压调门跳闸电磁阀复位(CV TRIP SOLV 高、中压主汽门跳闸电磁阀复位(ESV TRIP SOLV 22.5% RESET)