某核电汽轮机主调门流量特性曲线对DEH控制系统的影响分析
DEH阀门流量特性曲线对机组协调控制的影响
DEH阀门流量特性曲线对机组协调控制的影响[摘要]随着市场经济体制的推进,我国工业发展速度进一步提高,而汽轮机的应用越来越广泛。
对于汽轮机而言其控制装置十分重要,直接关系着机组的正常运行。
而目前汽轮机中所用DEH(数字电液调节系统)相对独立,对机组的影响较小,但是调试中发现系统在某种情况下依然会影响到机组正常工作。
本文对DEH阀门管理进行了一些探讨,在该基础上分析器流量曲线给机组协调控制造成的影响,为相关人士提供理论参考依据。
【关键词】机组协调;特性曲线;DEH阀门1、前言如今DEH系统在汽轮机中应用比较普遍,主要是用来启停机组、控制汽轮机的转速与功率等,通过该系统实现了机炉之间的协调控制,大力实现了自动化生产。
但是从实况来看,DEH阀门所产生出来的流量曲线依然会对机组工作造成一定影响,因此探析该影响具备实际意义。
2、DEH阀门概述所应用的汽轮机大都使用了4个高压调节汽门,而在每个汽门上都使用了单独伺服控制系统,调节阀门方式应用了单一的阀门调节方式与顺序阀门调节这两种。
3、流量曲线影响机组协调控制分析3.1实例分析某电厂在一期工程中应用了一次中间再热、超临界、三缸、单轴以及四排汽凝汽的汽轮机。
协调控制机炉应用了锅炉调节机的主蒸汽压力,通过汽机对发电功率进行调节。
当机组试运到了后期,开始进行协调控制。
当负荷低于550MW 之时机组没有出现不稳定现象,但是负荷快靠近到600MW之时,机前的压力以及发电功率等各个参数都发生大的波动,系统就不稳定了,检测所知主蒸汽的压力在24.2MPa附近波动,而波动幅度大约就在0.8MPa,此时机组的发电功率处于590—610MW上下波动,汽机的高调门开度处于36%~40%上下波动,但是中调门被全部打开,锅炉配风系统、燃烧系统、给水系统等都伴随着主蒸汽压力波动而跟着振荡。
3.2影响协调控制分析从实况进行分析出现波动的原因,机组的发电功率在20MW上下进行波动,同出现的情况分析可知,其影响协调控制可能不会是锅炉侧引所致。
汽轮机阀门流量特性对电力系统影响及其控制分析
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制分析摘要:对于整个电力系统产生稳定性因素的就是汽轮机阀门流量的特性,通过电网的建立以及相关的机械设备系统的模型,可以了解和研究关于汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响。
通过详细的数学分析和研究发现,汽轮机阀门流量特性不稳定的时候,将会导致原动机周期的波动。
对于这种情况,要及时的调整并制定出新的汽轮机系统控制策略,新指定的策略必须要对于微分的控制器的进行合理的调节,这样对于系统的阻力有大幅度的增加。
关键词:汽轮机阀门流量特性?调速系统控制策略中图分类号:tk26 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)09(c)-0076-01在当今发电厂里大多采用deh系统对汽轮机进行控制,擅长管理和控制各种汽阀门是deh系统中最优质的用途,在deh系统中必须将指令由流量转化为阀门的开度,所以流量和阀门的开度有着相当密切的关系,也就是阀门流量的特性曲线。
若汽轮机阀门实际流量和原来流量特性曲线并没达到一致时,就会出现大的控制偏差。
将会对整个机组的安全及变负荷的能力产生一定的影响,最为严重的是使系统发生强烈的振荡,发生这样的现象对于正在高速运转的汽轮机来说是很不安全的。
而事实上,因为制作安装的工艺都不一致、阀门长期的磨损,甚至是阀门设计行程和实际行程不一样,这些原因都可以使阀门流量和原来流量的特性曲线不一样,这就要去对阀门流量的特性曲线进行调整,使得汽轮机运行自身的稳定性和经济性有一定的提高和发展。
1 汽轮机阀门流量特性的分析汽轮机流通部分根据经济功率而设计的,机组用喷嘴配汽的方式进行顺阀的运行,汽轮机第一级为调节级,调节级为喷嘴组,当蒸汽经过主汽门以后才可以开启汽门慢慢的通向调节级。
所以说,嘴配汽的特点就是部分负荷的时候自身的经济性能比较好较好。
因为各个喷嘴之间都会存在一定的间壁,各个调节的汽门已开还是会有一部分进汽,即使在最大的功率下进行调节级还是会损失。
核电汽轮机再热调门特性曲线典型异常分析与处理
核电汽轮机再热调门特性曲线典型异常分析与处理摘要:本文结合某核电厂百万级汽轮机再热进汽调节阀门的结构特点,介绍了机组大修期间再热调门冷态特性曲线中出现典型异常模式与处理方法,固化了相关异常的分析与处理经验,可快速、及时、有效地定位设备故障点与解决设备缺陷,保证了机组大修工期也提高了重要设备的可靠性,在安全与经济上取得了较大的收益。
关键词:汽轮机;阀门;特性曲线;大修;分析;处理0.引言某核电厂百万级汽轮机是一种饱和蒸汽、中间再热、冲动式汽轮机组,该机组属于中压机组,由一个双流道高压缸和三个双流道、双排汽低压缸组成。
从核岛反应堆产生的饱和新蒸汽通过四根主导汽管进入汽轮机高压缸,上缸与下缸各有两根,每根主导汽管上均设计安装了一台新蒸汽进汽调节阀门,用以控制高压缸的进汽量,新蒸汽在高压缸中膨胀做功后湿度增加,通过八根排汽管送入两台汽水分离再热器中去除排汽中约98%的水分并提高温度使之成为过热蒸汽,每个低压缸上部有两根进汽管,从两台汽水分离再热器中排出的再热蒸汽分别通过六根再热导汽管进入到三个低压缸再次膨胀做功,每根再热导汽管上均设计安装了一台再热进汽调节阀门(再热调门),用以控制低压缸的进汽量,两种进汽调节阀门共同保证蒸汽以安全和受控方式进入汽轮机。
进汽调节阀门的工作特性直接决定了汽轮机的安全稳定运行,阀门则是通过与其配套安装的液压驱动机构控制来实现开关与调节的功能。
该核电厂汽轮机的再热调门只在机组冲转、空载以及功率低于50%额定负荷下参与调节,以上均是机组状态变化较快的工况,对再热调门的调节响应要求高,从历史统计数据结果看,再热调门误关等异常引起机组瞬态事件多,因此在机组每次停机大修中,不管再热阀门(包括其配套的液压驱动机构)是否有检修工作,均需对其进行冷态特性试验,绘制特性曲线,分析特性曲线上表现出的各种异常,对应处理包括阀门本体、液压驱动机构、连接机构等设备的相关部件,另在机组冲转并网前模拟上游控制信号,进行阀门开关与调节特性训练验证,使再热汽门保持在良好的工作状态。
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制分析
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制分析作者:焦敬东来源:《科技创新导报》2012年第27期摘要:对于整个电力系统产生稳定性因素的就是汽轮机阀门流量的特性,通过电网的建立以及相关的机械设备系统的模型,可以了解和研究关于汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响。
通过详细的数学分析和研究发现,汽轮机阀门流量特性不稳定的时候,将会导致原动机周期的波动。
对于这种情况,要及时的调整并制定出新的汽轮机系统控制策略,新指定的策略必须要对于微分的控制器的进行合理的调节,这样对于系统的阻力有大幅度的增加。
关键词:汽轮机阀门流量特性调速系统控制策略中图分类号:TK26 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)09(c)-0076-01在当今发电厂里大多采用DEH系统对汽轮机进行控制,擅长管理和控制各种汽阀门是DEH系统中最优质的用途,在DEH系统中必须将指令由流量转化为阀门的开度,所以流量和阀门的开度有着相当密切的关系,也就是阀门流量的特性曲线。
若汽轮机阀门实际流量和原来流量特性曲线并没达到一致时,就会出现大的控制偏差。
将会对整个机组的安全及变负荷的能力产生一定的影响,最为严重的是使系统发生强烈的振荡,发生这样的现象对于正在高速运转的汽轮机来说是很不安全的。
而事实上,因为制作安装的工艺都不一致、阀门长期的磨损,甚至是阀门设计行程和实际行程不一样,这些原因都可以使阀门流量和原来流量的特性曲线不一样,这就要去对阀门流量的特性曲线进行调整,使得汽轮机运行自身的稳定性和经济性有一定的提高和发展。
1汽轮机阀门流量特性的分析汽轮机流通部分根据经济功率而设计的,机组用喷嘴配汽的方式进行顺阀的运行,汽轮机第一级为调节级,调节级为喷嘴组,当蒸汽经过主汽门以后才可以开启汽门慢慢的通向调节级。
所以说,嘴配汽的特点就是部分负荷的时候自身的经济性能比较好较好。
因为各个喷嘴之间都会存在一定的间壁,各个调节的汽门已开还是会有一部分进汽,即使在最大的功率下进行调节级还是会损失。
探讨DEH系统汽轮机调节阀门的波动原因及其解决策略
夏 建光
( 广 东大唐国际潮 州发电有限责任公司 广东 潮州 5 1 5 7 2 3 ) 摘 要: 本 文笔者 结合 多年工作 经验 , 介 绍 了数 字 电液控制 系统 ( D E H ) , 并针 对 以 D E H 为主的汽 轮机 组在运行 中 出现 阀 门波 动 的现象进 行 了探讨 , 分析 了其 产生波动 的原因 , 最 后说明 了汽轮 机组运行过程 中出现 的位 移传感器 故障并提 出了解决方 法 , 希望 能够 为解决汽 轮机调节 阀门波动 问题提供一 些参考 。 关键 词 : 数 字 电液 控 制 系 统 ; 阀门波动 ; 位 移传感器
图 1 DE H控 制 回路 原 理
调 节阀电气信号经过计算机处理后被伺服 阀放大器放 大, 然后利用 电液转换器将 电气信号转化 为电压信 号, 伺服 阀接收信号移动主阀并放 大液压信号从而控制动力油进入通道 , 流入油动机活塞下腔并推动油动 法。 机活塞 向上移动 , 经 由杠杆 来开启调节 阀, 如需要关闭调节阀, 那么可 以 l 概 述 泄出动力油来控制油动机活塞 下移 。活塞 移动控 制阀门的原理: 当活塞 潮州三 百 门电厂 工程 2 x l 0 0 0 MW 机组 系哈尔滨汽轮 机厂有 限责 任 发生移动时, 线性位移传感器会将活塞 的机械移 动信 号转换成为电气信 并将其作 为负反馈信号 , 然后和计算机 送来 的信 号相加为 一个 新的 公 司 引 进 日本 东 芝 公 司 技 术 生 产 的 C C L N 1 0 0 0 — 2 5 . 2 / 6 0 0 / 6 0 0型 超 超 临 号 , 将此信号通过伺服 阀放大 , 并 且仅当放 大后的信号为零时, 伺服 阀 界一次 中间再热 、高中压 分缸单轴 四缸 四排汽 凝汽式汽轮发 电机 组, 系 信号, 统为单元制热力 系统, 发电机 为哈尔滨电机厂 Q F S N一 1 0 0 0 — 2发 电机 。 的主 阀会移动 到中间 的位置 , 此 时伺服 阀停 止移动 , 也不会再有 动力油 口 口潮 卅I x 百 门 电厂 1 0 0 0 MW 汽 轮机 采 用 高 中 压 缸 联 合 启 动 方 式 冲 转 , 进 入 油动 机 的下 腔 或 者 有 压 力 油 从 下 腔 中 泄 出 。 8 0 0 r p m 暖机, 转速达 到 7 5 0 RP M 时中主 门全开 , 机 组继续升速 、 带负荷 。 3 D E H调 门位 移传 感器 V C伺服 卡 每 台机组 配有四个高压主 汽门 ( MS V ) 、 四个高压 调 门( G v ) 、 两个 中压 主 机 组的负荷 及抽汽量调 整 由 D E H控制 系统通过控制 高压调 门、 中 汽 门( R S V) 和两个中压调 门( I v ) 。机组启动运行方式: 定一 滑一 定运 行, 高 压调门和低压调 门的开度来实现。调 门开度 由安装在 油动机上 的两支位 中压 缸 联 合 启 动 。 移传感器 L V D T测 量 反 馈 给 控 制 系 统 。 位移 传 感 器 由 芯杆 、 线圈、 外 壳 等 潮州三 百 门电厂 1 0 0 0 MW 汽轮机 调节系统 为高压抗燃 油型数字 电 组成, 当芯杆 与线 圈产生相对移动 时, 位移量将 转变为 电压信号输 出至 液调 节系统 ( 简称 DE H) ,电子设 备采用 了北京 日立控制 有 限公司 的 DE H 中的 VC伺服卡 , VC伺服卡 内部对两支位 移传感器信 号进行 高选 H5 0 0 0 M系统 ,液压系统采用 了哈尔滨汽轮机厂控制工程有 限公司成 套 逻 辑判 断 , 选 出值 作 为 当前 调 门 开 度 , 与V C 伺服 卡 阀 位 给 定 值 相 比 较 , 的高压抗燃油 E H装置。 经P I 运 算 后 送 功 放 输 出控 制 调 门 开 关 ( 见图 2 ) 。
汽轮机阀门流量特性曲线分析及优化
r e s p o n s e o f t h e A u t o ma t i c G e n e r a t i o n C o tr n o l ( A G C ) a n d t h e p r i ma r y f r e q u e n c y , t h e n s e r i o u s l y a f e c t t h e s a f e t y a n d e c o n o my
( 1 . 华北 电力大学 自动化 系,河北 保定 0 7 1 0 0 3 ;2 . 国网宁夏 电力公司 电力科学研 究院,银川 7 5 0 0 1 1 ;3 . 内蒙古工业大 学 电力学 院,呼和浩特 0 1 0 0 0 0 )
摘 要 :汽轮机阀 门流量特性 与实际流量不符合 , 会 影响机组 自动发 电量控 制 ( 简称A G C)响应 能力与一次调频的 能 力 ,严重影响 电厂安全 、经济性 。本文针对 宁夏某火电机组进行 阀门特 f 生 实验 ,主要介绍 了实验过程 、阀门特 陛
dehdigitalelectrichydrauliccontrolsystem即汽轮机数字电液控制系统是目前大型电站汽轮机普遍采用的控宁夏该电厂采用超高压抽凝式汽轮发电机组电厂制装置它主要完成机组在启停及正常运行过程中对汽轮deh系统中的阀门特性函数是出厂时设置的经过在装配机的进汽和排汽参数缸温轴承温度及转速发电机功安装数年间运行的影响实际流量与设置曲线的流量已产生较大偏差已经影响了agc模式下负荷控制精度
Ke y w or d s : v lv a e l f o w c h ra a c t e r i s t i c ; DE H; AGC; c u r v e o p t i mi z a t i o n
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制研究
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制研究摘要:本文在建立了基于阀门流量特性的汽轮机及其调速系统的模型的基础上,对汽轮机阀门流量对电力系统的影响极其优化措施进行了分析,最终提出了相应的性能改进策略,目的在于使汽轮机整体性能能够得到最大程度的提高,以为电力系统运行稳定性与安全性的提高提供保证。
关键词:汽轮机;阀门流量特性;电力系统;影响;控制前言:电力系统存在的意义在于实现对社会生产与人民生活的供电,作为电力系统中的重要组成部分,汽轮机的阀门流量特性影响着电力系统运行的稳定性,对其性能进行优化对于电力系统的长远稳定运行具有重要意义,因此有必要对这一问题进行分析。
1 基于阀门流量特性的汽轮机及调速系统模型低频振荡问题是电力系统在运行过程中容易遭遇的主要问题之一,电力领域对此十分重视,但受种种因素影响,目前电力领域针对低频振荡问题的研究还并不够深入,但整体认为,汽轮机的阀门流量特性很容易导致低频振荡问题的出现。
在汽轮机的运行过程中,其阀门的开度会对其蒸汽流量产生影响,两者呈正相关[1]。
换句话说,阀门开口越大,蒸汽流量也就越大。
两者之间的关系被称为阀门流量特点。
蒸汽的压力会对蒸汽流量产生影响,压力越大流量越大。
理论上讲,对汽轮机阀门流量特性的分析需要在考虑蒸汽压力的前提下完成,但在汽轮机的实际运行过程中,阀门流量特性受蒸汽压力影响较小,因此本文不予考虑。
在上述条件下,汽轮机及调速系统模型如下[2]:图1 汽轮机及调速系统模型通过对图1的观察与分析可以发现,在汽轮机及其调速系统中,主要包括调节系统与执行机构两个主要部分。
其中调节系统所实现的调节功能往往需要在考虑功率设定值以及实际功率的前提下实现,两者通过比例-积分-微分控制以及与前馈作用的结合完成整体调整过程。
2 汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及优化2.1 汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响电力系统的运行过程需要汽轮机及其调速系统作为保证与支持,电力系统单机接线效果如下[3]:图2 电力系统单机接线通过对图2的分析与观察可以发现,电力系统功能的实现需要首先通过汽轮机及其调速系统来实现,系统所产生的机械功率会对发电机产生作用,进而形成有功功率,在将有功功率反馈到汽轮机及其调速系统的同时,电网也能够在上述功率的支持下得以运行。
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略研究
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略研究摘要:在当今的发电厂中,DEH系统主要用于控制汽轮机。
熟练管理和控制各种蒸汽阀门是DEH系统最优质的使用。
在DEH系统中,指令必须从流量转换为阀门开度,因此流量和阀门开度之间有着密切的关系,这就是阀门流量的特征曲线。
如果汽轮机阀门的实际流量与原始流量特性曲线不匹配,则会出现较大的控制偏差。
它会对整个机组的安全和改变负荷的能力产生一定的影响,最严重的是在系统中引起强烈的振荡,这对高速汽轮机来说是非常不安全的。
事实上,由于制造和安装过程不一致,阀门长期磨损,甚至阀门设计和实际行程不同,阀门流量和原始流量的特性曲线可能不同。
因此,有必要调整阀门流量特性曲线,以提高和发展汽轮机运行的稳定性和经济性。
关键词:汽轮机阀门;流量特性;电力系统;影响;策略1 汽轮机阀门流量特性的分析汽轮机的流量部分是根据经济功率设计的,机组通过喷嘴蒸汽分配运行。
汽轮机的第一级为调节级,调节级为喷嘴组。
蒸汽通过主蒸汽阀后,可以打开阀门,慢慢进入调节级。
因此,喷嘴蒸汽分配的特点是在部分负荷下具有较好的经济性能。
因为每个喷嘴之间都会有一定的壁,所以在每个调节阀打开后,仍会有一部分蒸汽入口,即使在最大功率下进行调节阶段,也会有损失。
假设调节级由四个喷嘴组组成,打开第一和第二调节阀。
当P0新蒸汽通过主蒸汽阀并完全打开时,压力将从P0降至P2。
当第一组和第二组喷嘴与比焓降一致时,即ΔHt I=Δ当动叶片的比焓通过第三调节阀时,蒸汽流量相对较大。
当第三喷嘴组的压力为P0时,焓降变为ΔHT II。
因为调节级之后的空间是开放的,并且该级之后的压力P2是相同的,所以两个不同的蒸汽流也膨胀到P2中。
在通过调节级之后,蒸汽室被混合并进入第一压力级。
两股气流混合时产生的比焓。
2阀门流量特性小偏差对电力的影响及计算调频试验属于对汽轮机转速变化的人工模拟,可以快速改变汽轮机的输出,并考虑机组的频率特性。
由此可以看出,在速度步长改变之后,流量指令将显著增加。
基于DCS汽轮机DEH控制系统的优化研究分析
基于DCS汽轮机DEH控制系统的优化研究分析作者:刘婧艳来源:《价值工程》2012年第28期摘要:数字电液调节控制系统(DEH)是DCS控制系统应用于汽轮机控制的典型形式,而且当前的汽轮机几乎都是运用DEH控制系统来实现其有关的控制功能。
随着DCS控制系统的迅速发展及进步,对汽轮机DEH控制系统实行相关的优化措施也势在必行。
本文顺应科技发展的要求,结合基于DCS下汽轮机DEH控制系统的实际情况,对其系统的优化进行相应的分析和研究,以实现系统控制功能的全面优化。
Abstract: Digital electro—hydraulic control system(DEH) is the application of DCS control system in steam turbine control typical form, and the turbine is almost always uses the DEH control system to realize the control function. With the DCS control system and the rapid development of progress, on steam turbine DEH control system implementing the optimization measures also be imperative. The article complies with the development of science and technology requirements,based on the combination of DCS steam turbine DEH control system 's actual situation, the system optimization of relevant analysis and research, in order to realize the control function of the system of comprehensive optimization.关键词: DCS控制系统;汽轮机;DEH控制系统;优化研究Key words: DCS control system;steam turbine;DEH control system;study on optimization中图分类号:TK269 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0028—021 汽轮机DEH控制系统的工作原理及特征汽轮机DEH控制系统作为DCS控制系统的基本组成部分,同时也是汽轮机组的大脑和心脏,使用电驱动油动机来控制阀门开度,而且是专门用来调节汽轮机的转速并使之维持稳定。
汽轮机DEH系统调门控制故障及分析
汽轮机DEH系统调门控制故障及分析摘要:本文针对DEH纯电调控制系统中涉及的有关技术问题进行阐述。
从LVDT传感器、电缆及信号连接、DEH软硬件、电源、环境因素等引起的故障及处理方法,通过机务和热工两方面,重点分析了调门波动现象、产生原因,交流了处理经验,提出了DEH系统故障处理时应注意的安全技术措施。
关键词:DEH;故障分析处理;可靠性;安全技术措施引言汽轮机数字电液控制,由计算机控制部分和EH液压执行机构部分组成。
是汽轮机发电机的专用制系统,是控制汽轮机启动,停机及转速控制,功率控制的唯一手段,是电厂实现机组协调控制,远方自动调度等功能必不可少的控制设备。
DEH在电厂影响到整个电厂的可靠运行。
1.DEH系统控制原理DEH系统通过数据采集通道将反映机组状态的参数和被控量传入DEH主控器,在主控器内部,一方面对外部命令和机组状态量进行分析处理,另一方面将增、减转速(负荷)的命令变成机组所能接受的指令,经现时刻的被控量校正后,由数/模转换器转换成DEH要求的阀位指令,阀位指令与原来的LVDT阀位反馈信号综合后,得出一个位置误差信号,此误差信号经功率放大器送至电液转换器,电液转换器控制错油门改变油动机内的油量。
使蒸汽阀门动作,达到调速(调负荷)的目的。
随着LVDT反馈信号的变动,误差信号逐渐为零,电液转换器内错油门关闭,蒸汽阀门油缸既不进油也不排油,转速(负荷)也保持不变。
2.DEH系统常见故障及处理2.1电源系统故障DEH发生交流电源故障时,首先应立即判断是内部还是外部供电系统故障引起DEH失电。
如由于DEH内部引起交流电源故障或原因不明,必须切断电源,检查电源相、零线之间的负荷,与地之间的绝缘电阻,查明原因后才能上电。
如机组运行过程中DEH发生UPS交流电源供电系统失电,且失电原因不易查明,应由UPS备用电源供电继续运行,继续查找失电原因。
如不能及时处理,进行停机,待停机后进行检查处理。
2.2 伺服阀故障某个伺服阀故障后,轻则其对应的调门将不能正常响应DEH控制系统的输出指令,从而引起调速系统工作摆动,重则可能造成阀门全开或全关,导致机组停机或不能正常启动。
DEH阀门流量特性曲线对机组协调控制的影响
DEH阀门流量特性曲线对机组协调控制的影响[摘要]本文通过调试过程中出现的2个实例,介绍了在实际过程中出现的阀门特性曲线与实际不符合的处理办法。
[关键词]deh;特性曲线;协调控制;稳定性中图分类号:o317 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)12-0005-02汽轮机的数字电液调节系统(deh)是一个相对独立的系统。
主要的功能有转速控制、负荷控制、阀门控制、阀门管理、应力计算、应力限制、负荷限制、保护跳闸,atc等。
随着电力工业的迅速发展,单元机组的容量越来越大,锅炉、汽轮机发电机组及其辅助设备已构成一完全不可分割的整体。
单元机组并网后,在满足一定的条件下,deh可切到自动调度系统(ads)模式,此时汽机由分散控制系统(dcs)控制,相当于机组的一个执行机构,参与机组的协调控制。
在汽轮机deh中,阀门流量特性曲线是一个重要的函数,其与阀门实际特性的吻合性将直接影响deh的控制效果。
1 实例一某电厂一期工程2 x600 mw机组采用n600-24.2/566/566型超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式汽轮机。
机炉协调控制策略是锅炉调节机前主蒸汽压力,汽机调节发电功率。
在机组调整试运后期,机组投入协调。
在负荷小于550 mw下,机组能够稳定运行;当负荷将近600 mw时,机组发电功率、机前压力等参数出现较大波动,系统处于不稳定状态,此时机前主蒸汽压力在额定压力24.2 mpa左右波动,波动的幅度约为0.8 mpa,机组发电功率在590--610 mw波动,汽机高调门开度在36%一40%波动,中调门全开,锅炉的燃烧系统、配风系统、给水系统等随着机前主蒸汽压力的波动而振荡。
由上面的现象可以推定,机组的波动应该是由汽轮机deh引起的。
通过检查deh的逻辑,找到了汽轮机高调门的流量特性曲线(如图1所示)。
从图1中可看出,阀门开度大于30%时已经进入了大阀区,此时理论上阀门开度的变化对流量的影响很小。
汽轮机启动及运行工况流量特性曲线优化
汽轮机启动及运行工况流量特性曲线优化摘要:社会经济的不断发展,相应的生态环境问题也日益突出。
煤炭作为我国主要的能源消耗,2019年全国煤炭消耗28.04亿吨,占能源消耗总量的57.7%。
在煤炭消耗的过程中,会排放大量的二氧化硫与二氧化碳,2019年大气中二氧化碳的浓度平均水平已经达到了410.5%。
可见,汽轮机的启动及运行不仅影响到企业的经济收益,还影响到人类的生活环境。
只有加强对汽轮机进行节能运行管理,才能推动可持续发展战略的落实。
基于此,本篇文章对汽轮机启动及运行工况流量特性曲线优化进行研究,以供参考。
关键词:汽轮机;启动及运行;工况流量特性;曲线优化引言汽轮机是发电厂的主要装置之一,加强机组设备管理对保障发电厂的生产效益有积极帮助。
树立预防为主的理念,在监控机组设备运行工况的基础上,及时发现异常振动,并进一步调查振动发生的位置、引发振动的原因,在完成故障诊断后立即展开维修,才能将异常振动对机组运行造成的不良影响降至最低。
因此,在开展汽轮机启动及运行管理中如果发现有故障问题,应重点对故障部分展开分析,在诊断故障原因后采取有效措施予以解决。
汽轮机的阀门流量特性曲线主要用于表征主蒸汽流量与高调门开度之间的关系曲线。
DEH系统的流量特性曲线与实际汽轮机的流量特性曲线偏差较大时,将直接影响机组的一次调频及负荷响应能力,严重时将导致阀门在某一开度出现间歇性摆动,造成阀门LVDT断裂等恶性事故。
1汽轮机运行工作的主要内容汽轮机的基本工作原理从能量转换方面而言,是将机械运行过程中的热能蒸汽运用汽轮机内部喷嘴的膨胀而将其转变为汽流动能。
在工作进行时需要内部动叶片将机械能进行转换,从而形成反动式叶片,增加汽轮机内部叶片膨胀的概率,使热能转化成工作所需的机械能带动整台机械的运行。
汽轮机在工作过程中不可避免蒸汽的流动,若叶片的运转力度不足会增加内部机械设备的危害,应提高对汽轮机作用力的关注力度,保证汽轮机于不受外界因素影响,跟随其负荷变化而转换原有工作模式,减少级内损失问题出现的概率(喷嘴、静叶、动叶造成的损失)。
汽轮机数字电液调节系统(DEH)概述及优化分析
汽轮机数字电液调节系统(DEH)概述及优化分析摘要:本文主要阐述了电厂汽轮机汽轮机数字电液调节系统(DEH)的控制逻辑和功能的简要概述,以及对汽轮机数字电液调节(DEH)在现场实际应用经验改造和优化。
关键词:汽轮机;控制方式;调节优化1 引言我公司汽轮发电机组是由哈尔滨汽轮机厂提供。
系统采用上海新华公司的汽轮机控制,采用XDC800软件作为操作员站的平台,同 DCS 系统为一体化,DEH做为 DCS 的子画面组,有利于运行人员的操作和检修人员的维护。
运行人员通过操作员站(OPU)实现汽轮机数字电液调节系统(DEH)的控制。
根据电厂运行人员习惯以及本汽机的特点,设计了如下控制和监视画面,包括总图、阀门方式选择、负荷控制、超速试验、阀门试验、转速控制等,不仅为运行人员提供了监视和操作手段,还可以直接调取已经做好的趋势组来分析问题。
2 DEH系统概述汽轮机岛控制系统涵盖汽轮机及其辅助设备控制系统DEH、MEH、BETS,系统的设计初衷是DEH、MEH、ETS采用一体化设计,采用一致的系统软件和相同的硬件,各个系统硬件模块、端子、电缆、电源、XCU相互通用,可互相替换;由统一的操作员站对各对象系统进行操作、显示、报警;由统一的工程师站(ENG)对各控制系统进行管理、维护。
我们新华的系统不包含ETS系统。
在Windows 软件平台上,各控制系统联网,数据及资源共享。
上海新华公司的汽轮机岛控制系统采用XDC800,在工程师站(ENG)可对各控制流程、算法块进行组态,使各控制系统均能适应不同的电厂要求;与此同时,用户可在工程师站(ENG)、操作员(OPU)站以图形的方式实时地观察到控制的算法逻辑图,方便用户观察控制逻辑,实现了软件、硬件的一体化。
3 DEH控制主要功能介绍(1)超速保护试验当汽轮发电机组并网并进行暖机一段时间后,解列进行超速保护试验。
在DEH控制下,可以分别进行103%,110%,以及机械危急遮断超速试验DEH做超速试验时,目标值和升速率由运行人员设定在正常转速控制时,DEH转速给定值最高为3050rpm,选择不同的超速试验DEH给定值限制自动改变:103%、110%、112%,做超速试验时DEH自动屏蔽低定值的保护项,如:选中110%试验时自动屏蔽103%保护做机械超速试验时,当转速到设定值就地未动作时,DEH自动TRIP。
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略
172电力技术0 引言 中国电力系统在近年来由于低频振荡多次引发了电网事故。
电网以及并网机组的安全稳定性会受到电力系统的低频振荡的严重影响。
当电网的稳定性遭到一定程度的破坏时,人民生活水平以及国民经济都会受到严重损失。
目前,还不能明确电力系统低频振荡的机理和起因。
从电力系统强迫振荡理论来看,当系统持续的周期性功率扰动频率接近于系统功率振荡固有频率时,会产生大幅度的功率振荡,扰动引起的响应在与扰动变化规律相关的同时,还与电力系统本身的特性相关。
因此,对汽轮机阀门流量的特性进行相应的分析相当关键。
1 汽轮机调速系统模型的构建1.1 系统体系的构建 在进行整体的体系构建中,需要对汽轮机的参数值变化进行电力系统的仿真计算。
一般情况下,在不同的仿真节点会出现不同的仿真体系控制。
因此,可以根据整体的流量参数变化对电力维护系统进行流量特征的变化研究。
同时,还要构建相应的流量仿真模型。
并确定蒸汽流量的仿真关系。
在汽轮机的流量特性曲线上,需要利用现代函数的变化进行等效阀位的控制。
这样,在检修、组装及实际应用的过程中会考虑到多层面函数的变化情况,然后对分段性函数的变化数值进行组量的全面性的控制。
其单机系统的功率频率设置如下所示:汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略冯先研(天津蓝巢电力检修有限公司,天津 300380)摘 要:随着科学技术的全面发展,汽轮机阀门流量体系也逐步得到健全。
在对电力系统进行初步维护的过程中,需要采用多种不同的方式让汽轮机的运转效率得到明显的提高。
本文主要针对汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略进行分析,并提出了相应的优化措施。
关键词:汽轮机;阀门流量;电力系统;影响;控制策略DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.01.154 从上图中我们也能十分清晰的看到,汽轮机在进行基础性的调速以后,其发电机会出现发电的情况。
然后在有功功率的补偿情况下,其无功补偿的效率也会逐步的增加。
汽轮机DEH系统高调门控制故障及其分析
汽轮机DEH系统高调门控制故障及其分析[摘要]本文介绍华能海口电厂使用新华DEH系统在高调门控制方面出现的故障情况,结合高调门控制系统设备特点对故障原因进行逐条分析,提出对应的解决办法,并针对高调门控制设备的状况,通过改造、日常维护检查等方面采取相应措施,提高DEH系统高调门控制可靠性。
【关键词】DEH(数字纯电液调节系统);LVDT(线性位移差动传感器);伺服阀(MOOG阀,带有负反馈的控制阀)一、引言海口电厂#4、#5、#6、#7(138MW)机组从2000年开始先后将汽轮机液压调节系统改造为采用上海新华DEH---ⅢA型纯电液调节系统,#8、#9(330MW)机组分别于2006年、2007年投产,DEH系统采用新华DEH---V型纯电液调节系统。
新华DEH系统具有产品质量成熟、控制性能良好、控制精度高等特点,长期以来运行稳定可靠,但不可避免也出现一些问题和故障,高调门控制是DEH 系统中重要的控制部分,其控制稳定性、可靠性及精度直接影响汽轮机转速、负荷控制,甚至影响汽轮机运行安全。
从新华DEH系统在海口电厂多年运行情况统计,高调门控制是出现问题和故障比较集中的部位,本文粗浅分析高调门控制出现的故障、原因分析,以及相应采取的对策和措施,以供大家参考。
当调门全关时,调整W2使LVDT1等于零;调整W7使LVDT2等于零。
当调门全开时,调整W10使LVDT1等于满度;调整W4使LVDT2等于满度。
当手动送阀位指令,使A=2.0V,伺服阀停在中间位置,调整OFFSET电位器使A-P=0.02——0.03V,保证启动前伺服阀处于负偏置,阀门有效关闭。
凸轮特性是指油动机进入凸轮效应范围后,高调门采用相对增长较小的输入电压,使油动机以较快的速度达到阀门全开的位置。
高调门正常工作时,LVDT1和LVDT2信号经高选后的P值、DEH经凸轮特性变换后的阀位指令A值和OFFSET信号求和,经功放后控制伺服阀,由油动机带动高调门动作。
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响摘要:随着人类生活水平的提高,人们对电力系统的要求也就随之增高。
汽轮机阀门的流量特性是维持电力系统稳定的关键性因素,是当下电力系统中需要尤其控制的要素。
文章从实际出发,结合大量的理论研究背景,研究了汽轮机阀门的流量特性对于电力系统的相关影响,并针对其中存在的一些问题提出了相应的改进措施和方案,希望能够推动电力系统的进步与发展。
关键词:汽轮机;流量;电力系统;影响;控制措施前言我国电力系统在近年来由于低频振荡多次引发了电网事故。
电网以及并网机组的安全稳定性会受到电力系统的低频振荡的严重影响。
当电网的稳定性遭到一定程度的破坏时,人民生活水平以及国民经济都会受到严重损失。
目前,还不能明确电力系统低频振荡的机理和起因。
从电力系统强迫振荡理论来看,当系统持续的周期性功率扰动频率接近于系统功率振荡固有频率时,会产生大幅度的功率振荡,扰动引起的响应在与扰动变化规律相关的同时,还与电力系统本身的特性相关。
因此,对汽轮机阀门流量的特性进行相应的分析相当关键。
1 汽轮机的阀门流量特性分析我厂2×350MW供热机组,汽轮机采用哈尔滨有限责任公司制造的CZK350/320-24.2/0.4/566/566型超临界、中间再热、单轴、双缸双排汽、直接空冷、采暖供热抽汽式汽轮发电机组。
从汽轮机的组成来看,汽轮机的流通部分则是主要根据经济功率而进行设计的,喷嘴配气的方式是其最重要的顺阀形式,汽轮机的第一级是调节级,调节级的主要形式是喷嘴组,当系统中的蒸汽在经过主汽门后才能慢慢同向调节级,所以从一定意义上说,嘴配汽在部分电荷运行的时候其经济性能是比较良好的,但是,从其设计的原理来看,各个喷嘴之间是存在一定的间壁的,虽然各个气门都打开,但是还是很有一部分的不能进气,在这样的背景下,我们可以假设调节级为四个喷嘴组,并将第一、第二调节的气门打开。
当新的蒸汽经过主汽门和全开门之后,压力会由原来的P0转变为P2,当△ht1=△ht2时,第三调节的气门其蒸汽流会变大,调节级后的空间是相通的,级后的压力P2是一致的,两股不同的气流膨胀值同为P2,经过调节级的汽室再进行混合然后进入第一压力级。
浅谈汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略
浅谈汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略摘要:电力系统的稳定和安全对人们的生活质量有非常重要的影响,而作为电力系统稳定的重要影响因素,汽轮机阀门流量特性越来越受到人们的关注。
本文通过理论联系实际的研究方法,分析了汽轮机阀门流量特性的影响,并针对分析结果对其控制策略进行了详细探讨,对推动电力系统的稳定具有积极影响。
关键词:汽轮机阀门流量;电力系统;影响;控制策略1. 引言近年来,电力系统因低频振荡发生的电网事故频次相对较多。
当电网的稳定性出现一定程度损坏时,将会引发电网事故,使人们的生命财产蒙受损失[1]。
但是目前对于低频振荡的研究尚不完善,人们并不了解其发生的机理和造成这一现象的原因。
根据强迫振荡理论分析,当电力系统的功率扰动频率与系统固有频率接近,并出现持续的周期性特点时,产生的功率振荡将会大幅度增加[2]。
而且扰动响应不仅受到扰动变化规律的影响,还受到电力系统所具有的特性影响。
所以,分析汽轮机阀门流量的特性,并采取一定的控制策略是非常重要的。
2. 构建调速系统模型2.1 构建系统体系构建系统体系的首要工作是对汽轮机的电力系统参数值进行仿真计算。
一般情况下,仿真节点不同则仿真体系也会有不同的控制。
所以,可以通过流量参数的变化对流量特征的变化进行研究。
流量仿真模型的构建首先需要对蒸汽流量进行仿真关系确定[3]。
对于汽轮机来说,其流量特性曲线上的等效阀位需要借助现代函数的变化进行控制。
所以,在组装、应用及检修的过程中,首先需要对多层面函数变化进行考虑,接下来对分段性函数数值变化组量进行全面性控制。
2.2 确定阀门流量参数汽轮机调速系统模型和计及阀门流量特性的构建是汽轮机体系的基础,将主蒸汽压力变化排除在考虑范围之外时,需要相应的调控整体的系统[4]。
一般来说,调节系统发生前馈作用,可根据其增益系数和执行机构时间常数进行计算[5]。
大部分情况下会出现的结果是阀门流量值是汽轮机功率设定值加上一次调频功率调整值。
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响与控制
汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响与控制摘要:随着科学技术的全面发展,汽轮机阀门流量体系也逐步得到健全。
在对电力系统进行初步维护的过程中,需要采用多种不同的方式让汽轮机的运转效率得到明显的提高。
本文主要针对汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略进行分析,并提出了相应的优化措施。
关键词:汽轮机阀门;流量特性;电力系统;影响;控制一、汽轮机阀门流量特性的分析汽轮机的机组在处于顺阀的运行状态时,一般使用的都是喷嘴的配汽方式,通常来说,汽轮机设备的一级是调节级别,而调节级主要是由多个喷嘴组成的,当系统中的蒸汽经过了汽门装置之后,调节汽门装置会依次开启,蒸汽经过这些汽门之后最终到达调节级。
一般情况下,调节级汽门与喷嘴组是相互匹配的,一个汽门搭配一个喷嘴组合。
在一个汽轮机系统中,通常配备的喷嘴组数量为6组左右。
如果系统的负荷较小。
那么一般只会开启一个汽门,只有一个喷嘴组进行喷气,此时的喷汽量处于最小值。
当系统的负荷逐渐增大,汽门的开启角度接近全开的时候,系统会开启第二级别的汽门,然后蒸汽进入到与第二级别喷嘴相互匹配的喷嘴组中,之后的蒸汽运行轨迹则可以以此类推。
由此可见,当第一个汽门中的蒸汽流量达到最大的时候,其他汽门中的蒸汽流量就会趋于减少,这也是喷嘴配汽方式的主要特征。
汽轮机系统的喷嘴组装置之间隔有部分距离,在各个汽门组合全部开启的情况下,调节级的蒸汽流量仍然会受到部分阻碍,也就是说,即使汽轮机到达了最大的功率,蒸汽在流动化过程中还是会损失一部分,其他调节级的汽门直径通常会大于第一个汽门,因此蒸汽流动的余速不能被继续利用。
通常情况下,调节级汽门匹配四个喷嘴组,当第一第二调节级汽门处于全面开启状态的时候,第三调节级的汽门处于半开启的状态,此时第四级别的汽门处于完全关闭的状态。
一般情况下,调节级汽门后方的环形空间是连通结构,各调节级的压力值是相同的,当两股初级压力值不同的蒸汽进入到汽门中时,逐渐流进第一压力级别。
汽轮机阀门流量特性优化对其安全性
汽轮机阀门流量特性优化对其安全性与经济性的影响李劲柏刘复平(湖南省电力公司试验研究院湖南长沙市410007 )摘要:针对某国产300MW亚临界机组存在的单阀方式下负荷自发扰动,顺序阀方式下负荷突变等问题进行了阀门流量特性曲线优化试验,提高了机组负荷控制的稳定性,同时也取得良好的节能效果,解决了机组原设计中阀门流量存在的问题,优化的结果在同类型机组中具有较高的推广应用价值。
关键词:阀门流量特性优化安全经济1 前言目前火力发电机组汽轮机大部分采用DEH 控制,DEH系统提供阀门管理与单阀/顺序阀切换功能。
在单阀方式下,高调门保持相同开度,汽轮机全周进汽,有利于汽轮机本体均匀受力受热,但低负荷时节流严重,经济性差。
在顺序阀的方式下,高调门按照一定的顺序开启,通过减少调门开度过低造成的节流损失,提高机组的经济效益。
阀门流量特性曲线就是阀门开度与通过阀门的蒸汽流量的对应关系,DEH系统阀门流量特性曲线是如果与实际阀门流量相差较大,在机组变负荷与一次调频时,可能出现负荷突变与调节缓慢的问题,造成机组控制困难,影响了机组的安全性与变负荷能力。
在顺序阀方式下,如果调节阀门重叠度设置不合理,也会影响机组投入顺序阀的经济性。
通过对DEH系统阀门流量特性进行优化,计算出切合机组实际情况的阀门流量特性曲线,使机组在单阀/顺序阀切换过程更平稳,负荷扰动更小,主汽温度、主汽压力等参数更为稳定,瓦温、振动能够得到一定的改善,增强机组变负荷与一次调频的能力,提高机组运行的经济性与控制的稳定性。
2 某300MW机组的阀门流量特性优化试验2007年10月,我们对某电厂300MW机组进行了DEH系统阀门流量特性优化试验。
该机组是东方电气集团公司提供的300MW亚临界机组,DEH采用ABB北京贝利公司与INFI-90分散控制系统软硬件一体化的ETSI。
该机组在投入运行后存在的主要问题是顺序阀方式下变负荷与一次调频时有比较大的负荷突变,突变值可达到30MW或更多,同时引起汽机轴系振动变化,负荷突变区在200MW左右,正是机组低负荷运行的主要工作区域,严重影响了机组的安全性与经济性。