汽轮机设备及系统课件
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热力系统控制
汽轮机设备及系统
（二）
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
热力系统控制
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
热力系统控制
汽轮机控制装置的发展经历了如下几个阶段： 1、最早: 机械式 液压调节系统 MHC--Mechanical Hydraulic Control 2、60年代初: 电液调节系统 EHC--Electro-Hydraulic Control -> EHC与MHC并 存 3、60年代中: 模拟电液系统 AEH--Analog Electro-Hydraulic Control->AEH纯 电调(60年代末) 4、80年代及以后: 数字电液系统 DEH--Digital Electronic Hydraulic Control 或 MEH --Microprocessor-based Electro-Hydraulic Control
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热力系统控制
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热力系统控制
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上海交通大学机械与动力工程学院
DEH控制系统的组成
热力系统控制
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
DEH控制系统的基本功能
热力系统控制
• 汽轮机的自动控制
– 设置有转速控制回路和负荷控制回路 – 根据电网要求参与一次调频 – 设置DEH的目标转速，目标负荷，负荷上、下限及负荷变化率，以及
上海交通大学机械与动力工程学院
3.2 DEH的组成、功能与运行方式
数字式电液控制系统具有下列优点
热力系统控制
• 具有适应机组工艺流程改进的灵活性 • 带负荷时可以根据需要实现喷嘴调节与节流调节
的双向切换
• 能实现汽轮机自启动、监视和自动负荷控制 • 具有CRT显示运行参数、趋势记录及打印功能 • 具有系统的数据传输功能，能方便地与其他系统
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
DEH控制系统的基本功能
热力系统控制
• 汽轮机超速保护（OPC）
– 甩全负荷保护 – 甩部分负荷保护 – 超速保护
• 汽轮机状态监视
运行参数曲线，差胀和轴向位移，轴城振动，轴承温度，调节级温度， 汽温和壁温，进水检测，故障显示，发电机参数，定子温度
wk.baidu.com
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热力系统控制
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热力系统控制
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上海交通大学机械与动力工程学院
热力系统控制
School of Mechanical & Power Engineering
进行通信
School of Mechanical & Power Engineering
上海交通大学机械与动力工程学院
DEH控制系统的组成
• 汽轮发电机组参数的测量 • 数字控制器 • 液压部分 • 电液转换器
热力系统控制
School of Mechanical & Power Engineering
转速变化率 – 能自动地迅速冲过临界转速区 – 控制程序中设有调节级压力和功率控制回路，可以在机组并网后由运
行人员选择是否投入或切除该控制回路 – 能适应冷态、温态、热态启动 – 具有阀门管理功能 – 具有CCS接口，可以遥控操作 – 重要模拟量和开关量的三选二处理 – 可通过操作按钮或键盘，对高、中压主汽门和调门进行全程阀门试验
• 汽轮机自启停（ATC）
– ATC启动 – ATC负荷控制
School of Mechanical & Power Engineering
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DEH控制系统的运行方式
热力系统控制
• 操作员自动（OA、AUTO）
• 汽轮机自启动（ATC）
– 变更转速、改变升速率、产生转速保持、改变负荷变化率、产生 负荷保持
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热力系统控制
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热力系统控制
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热力系统控制
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(t )
Td
de(t) dt
GR (s) Td s
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热力系统控制
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上海交通大学机械与动力工程学院
3.1 概述
再热式汽轮发电机组调节特点
热力系统控制
• 主蒸汽压力对汽轮机静特性的影响
–汽轮机静特性是指在稳定状态下汽轮机转速与汽轮机 输出功率的对应关系
–主汽压力的波动必然引起蒸汽作功能力的变化
• 中间再热器对汽轮机控制的影响
–汽轮机超速问题 –中间再热器容积的存在，使汽轮发电机适应负荷变化
的能力降低
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上海交通大学机械与动力工程学院
自动调节器的基本动作规律
热力系统控制
三种基本控制作用：
1. 比例调节作用（简称P作用）
(t )
K
p e(t )
1
e(t)
GR (s)
Kp
1
2. 积分调节作用（简称I作用）
(t) 1 e(t)dt d(t) 1 e(t)
Ti
dt Ti
GR
(s)
1 Ti s
3. 微分调节作用（简称D作用）
汽轮机设备及系统
（二）
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热力系统控制
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热力系统控制
汽轮机控制装置的发展经历了如下几个阶段： 1、最早: 机械式 液压调节系统 MHC--Mechanical Hydraulic Control 2、60年代初: 电液调节系统 EHC--Electro-Hydraulic Control -> EHC与MHC并 存 3、60年代中: 模拟电液系统 AEH--Analog Electro-Hydraulic Control->AEH纯 电调(60年代末) 4、80年代及以后: 数字电液系统 DEH--Digital Electronic Hydraulic Control 或 MEH --Microprocessor-based Electro-Hydraulic Control
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DEH控制系统的组成
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DEH控制系统的基本功能
热力系统控制
• 汽轮机的自动控制
– 设置有转速控制回路和负荷控制回路 – 根据电网要求参与一次调频 – 设置DEH的目标转速，目标负荷，负荷上、下限及负荷变化率，以及
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3.2 DEH的组成、功能与运行方式
数字式电液控制系统具有下列优点
热力系统控制
• 具有适应机组工艺流程改进的灵活性 • 带负荷时可以根据需要实现喷嘴调节与节流调节
的双向切换
• 能实现汽轮机自启动、监视和自动负荷控制 • 具有CRT显示运行参数、趋势记录及打印功能 • 具有系统的数据传输功能，能方便地与其他系统
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DEH控制系统的基本功能
热力系统控制
• 汽轮机超速保护（OPC）
– 甩全负荷保护 – 甩部分负荷保护 – 超速保护
• 汽轮机状态监视
运行参数曲线，差胀和轴向位移，轴城振动，轴承温度，调节级温度， 汽温和壁温，进水检测，故障显示，发电机参数，定子温度
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热力系统控制
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进行通信
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DEH控制系统的组成
• 汽轮发电机组参数的测量 • 数字控制器 • 液压部分 • 电液转换器
热力系统控制
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转速变化率 – 能自动地迅速冲过临界转速区 – 控制程序中设有调节级压力和功率控制回路，可以在机组并网后由运
行人员选择是否投入或切除该控制回路 – 能适应冷态、温态、热态启动 – 具有阀门管理功能 – 具有CCS接口，可以遥控操作 – 重要模拟量和开关量的三选二处理 – 可通过操作按钮或键盘，对高、中压主汽门和调门进行全程阀门试验
• 汽轮机自启停（ATC）
– ATC启动 – ATC负荷控制
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DEH控制系统的运行方式
热力系统控制
• 操作员自动（OA、AUTO）
• 汽轮机自启动（ATC）
– 变更转速、改变升速率、产生转速保持、改变负荷变化率、产生 负荷保持
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热力系统控制
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热力系统控制
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(t )
Td
de(t) dt
GR (s) Td s
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3.1 概述
再热式汽轮发电机组调节特点
热力系统控制
• 主蒸汽压力对汽轮机静特性的影响
–汽轮机静特性是指在稳定状态下汽轮机转速与汽轮机 输出功率的对应关系
–主汽压力的波动必然引起蒸汽作功能力的变化
• 中间再热器对汽轮机控制的影响
–汽轮机超速问题 –中间再热器容积的存在，使汽轮发电机适应负荷变化
的能力降低
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自动调节器的基本动作规律
热力系统控制
三种基本控制作用：
1. 比例调节作用（简称P作用）
(t )
K
p e(t )
1
e(t)
GR (s)
Kp
1
2. 积分调节作用（简称I作用）
(t) 1 e(t)dt d(t) 1 e(t)
Ti
dt Ti
GR
(s)
1 Ti s
3. 微分调节作用（简称D作用）