燃气轮机与联合循环(第13课 燃气轮机的控制)
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功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
二、温度控制
温度主控系统
VcP
温 T4 度 调 节 (T4 )h 器 （PI）
Vcm
(T4 )c
V cTx
限幅 器
VcT
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
Vcm VcT
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（PI）
Vstart Vshut Vacc
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（PI）
Vstart Vshut Vacc
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
电站燃气轮机功率主控系统方块图 ( Pgt ) c -功率给定值； ( Pgt ) h -功率实测值； Pgt -功率偏差值； nc - 转速给定值； n -转速实测值； 阀位功控计算值； VcP -阀位功控给定值； VcT -阀位温控给定值； Vcm -阀位手控给定值； Vc -阀位有效给定值； Vh -阀位实测值； V -阀位偏差值； Vstart -阀位启动给定值； Vshut -阀位停机给定值； Vacc -阀位加速度限制给定值
燃 气 轮 机
Vstart Vshut Vacc
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
排气温度测量元件
温度控制主回路
燃气轮机温度主控系统方块图 （T4） （T4） h -排气温度实测值； T4 -排气温度偏差值； VcTx -阀位温控计算值； c -排气温度主控给定值； VcT -阀位温控给定值； VcP -阀位功控给定值；Vcm -阀位手控给定值；Vc -阀位有效给定值；Vh -阀位实测值； V -阀位偏差值； Vstart -阀位启动给定值； Vshut -阀位停机给定值； Vacc -阀位加速度限制给定值
温控曲线
(T4 )c
TX 1
A
R
TX 2
TX 3
D
p2 , Pgt
T T 1 t t
* 3 * 4
1 1
k 1 g
g
k 1 1 1 c b t
0 . 24 * 2
T 130 . 0 877 . 0 p
* 4
Vcm VcT
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（PI）
Vstart Vshut Vacc
n -转速偏差值； Vw -阀位空载给定值； VcPx -
功率主控系统的静态特性
n 0 n (P )c n c gt 0 )0 gt (P
1．功率给定值扰动（变化）下的自动调节
Vcm VcT
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（PI）
Vstart Vshut Vacc
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
（1）暂态漂移过程 ——暂态一次调频 （2）自动校正过程 ——解除一次调频
3．功率与频率联合扰动下的自动调节
——基本等同于两个过程的简单叠加
4．内扰作用下的自动调节
如燃料压力、热值变化
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（Pபைடு நூலகம்）
Vstart Vshut Vacc
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
（1）前向通道的调 节过程
第三节 燃气轮机的控制
主控项目
功率控制、温度控制、启动控制、加速度控制、 停机控制、手动控制 ——通过燃料调节 每时刻只允许一个项目起作用 ——最小值选择器自动选择
辅控项目
防喘、辅助温控等
——通过IGV调节
一、功率控制
功率主控系统
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
排气温度测量元件
温度控制主回路
(T4 )c
TX 1
A
R
TX 2
TX 3
D
p2 , Pgt
三、启动控制与加速度控制
Vcm VcT
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
电站燃气轮机功率主控系统方块图 ( Pgt ) c -功率给定值； ( Pgt ) h -功率实测值； Pgt -功率偏差值； nc - 转速给定值； n -转速实测值； 阀位功控计算值； VcP -阀位功控给定值； VcT -阀位温控给定值； Vcm -阀位手控给定值； Vc -阀位有效给定值； Vh -阀位实测值； V -阀位偏差值； Vstart -阀位启动给定值； Vshut -阀位停机给定值； Vacc -阀位加速度限制给定值
温控过程
VcP
温 T4 度 调 节 (T4 )h 器 （PI）
Vcm
(T4 )c
V cTx
限幅 器
VcT
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
Vstart Vshut Vacc
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
（2）反馈通道的调 节过程
2．电网频率扰动下的自动调节
Vcm VcT
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
二、温度控制
温度主控系统
VcP
温 T4 度 调 节 (T4 )h 器 （PI）
Vcm
(T4 )c
V cTx
限幅 器
VcT
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
Vcm VcT
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（PI）
Vstart Vshut Vacc
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（PI）
Vstart Vshut Vacc
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
电站燃气轮机功率主控系统方块图 ( Pgt ) c -功率给定值； ( Pgt ) h -功率实测值； Pgt -功率偏差值； nc - 转速给定值； n -转速实测值； 阀位功控计算值； VcP -阀位功控给定值； VcT -阀位温控给定值； Vcm -阀位手控给定值； Vc -阀位有效给定值； Vh -阀位实测值； V -阀位偏差值； Vstart -阀位启动给定值； Vshut -阀位停机给定值； Vacc -阀位加速度限制给定值
燃 气 轮 机
Vstart Vshut Vacc
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
排气温度测量元件
温度控制主回路
燃气轮机温度主控系统方块图 （T4） （T4） h -排气温度实测值； T4 -排气温度偏差值； VcTx -阀位温控计算值； c -排气温度主控给定值； VcT -阀位温控给定值； VcP -阀位功控给定值；Vcm -阀位手控给定值；Vc -阀位有效给定值；Vh -阀位实测值； V -阀位偏差值； Vstart -阀位启动给定值； Vshut -阀位停机给定值； Vacc -阀位加速度限制给定值
温控曲线
(T4 )c
TX 1
A
R
TX 2
TX 3
D
p2 , Pgt
T T 1 t t
* 3 * 4
1 1
k 1 g
g
k 1 1 1 c b t
0 . 24 * 2
T 130 . 0 877 . 0 p
* 4
Vcm VcT
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（PI）
Vstart Vshut Vacc
n -转速偏差值； Vw -阀位空载给定值； VcPx -
功率主控系统的静态特性
n 0 n (P )c n c gt 0 )0 gt (P
1．功率给定值扰动（变化）下的自动调节
Vcm VcT
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（PI）
Vstart Vshut Vacc
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
（1）暂态漂移过程 ——暂态一次调频 （2）自动校正过程 ——解除一次调频
3．功率与频率联合扰动下的自动调节
——基本等同于两个过程的简单叠加
4．内扰作用下的自动调节
如燃料压力、热值变化
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
（Pபைடு நூலகம்）
Vstart Vshut Vacc
功率测量元件
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
功率控制主回路
（1）前向通道的调 节过程
第三节 燃气轮机的控制
主控项目
功率控制、温度控制、启动控制、加速度控制、 停机控制、手动控制 ——通过燃料调节 每时刻只允许一个项目起作用 ——最小值选择器自动选择
辅控项目
防喘、辅助温控等
——通过IGV调节
一、功率控制
功率主控系统
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
排气温度测量元件
温度控制主回路
(T4 )c
TX 1
A
R
TX 2
TX 3
D
p2 , Pgt
三、启动控制与加速度控制
Vcm VcT
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
电站燃气轮机功率主控系统方块图 ( Pgt ) c -功率给定值； ( Pgt ) h -功率实测值； Pgt -功率偏差值； nc - 转速给定值； n -转速实测值； 阀位功控计算值； VcP -阀位功控给定值； VcT -阀位温控给定值； Vcm -阀位手控给定值； Vc -阀位有效给定值； Vh -阀位实测值； V -阀位偏差值； Vstart -阀位启动给定值； Vshut -阀位停机给定值； Vacc -阀位加速度限制给定值
温控过程
VcP
温 T4 度 调 节 (T4 )h 器 （PI）
Vcm
(T4 )c
V cTx
限幅 器
VcT
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构
燃 料 调 节 阀
燃 气 轮 机
Vstart Vshut Vacc
位置测量元件
燃料阀位 控制子回路
（2）反馈通道的调 节过程
2．电网频率扰动下的自动调节
Vcm VcT
n
功 ( Pgt ) c ( Pgt ) 率 调 节 ( Pgt ) h 器
Vw
转 速 调 节 器 （ P）
nc
n
VcPx
V cP
最 小 值 选 择 器
Vc
V
Vh
伺 服 放 大 器
电 液 伺 服 阀
油 动 机
传 动 机 构