射汽抽气器

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二、射汽抽气器的投退原理
分为两级配置的射汽抽气器,射汽抽气器投用先投二级射汽抽气器,再投一级射汽抽气器,投用时先稍开蒸汽入口总阀暖管再缓慢打开蒸汽阀。
一、二级射汽抽气器投用前凝结水泵正常启动,开射汽抽气器冷却水(或凝结水)出、入口阀,并且液相排气,见轻水后关闭,液相排污,见清水后关闭。冷却器疏水阀前后截止阀全开,疏水旁路阀全关;
B、遥控方式
自动同期:机组在同步转速时,可以投入自动同期功能,投入后操作员无法改变转速给定,系统只接受同期装置的增减转速指令。
DCS遥控:机组并网后投入DCS遥控功能,投入后操作员无法改变负荷给定,系统只接受CCS系统的负荷参考值信号。
1.1.4超速控制
DEH具有超速控制功能。当发电机甩负荷以后,汽轮机转速将很快飞升,正常的转速调节回路很难将转速控制在保护系统动作转速以下,因此,甩负荷后,DEH接受油开关跳闸信号,通过OPC电磁阀建立事故油使各调节阀快速关闭,以抑制机组转速的最大动态飞升。
7)模拟卡件的每个通道都有单独的A/D或D/A转换器,通道与通道之间隔离,模拟卡件的精度为0.15%。
8)TRICON系统备有后备电池用于断电保存系统程序和数据。
9)TRICON系统用于保存控制程序的内存容量为16M。
10)系统的其它技术参数请参见《Tricon Technical Product GuideVersion10System》
15、可以在工程师站进行参数修改和组态
16、具有良好的数据记录和显示打印功能
1.3 ETS保护系统工作原理
ETS汽轮机危急遮断保护系统,用来监视对机组安全重大影响的某些参数,以便在这下参数超过安全限值时,通过该系统去关闭汽轮机的全部进汽阀门,实现紧急停机。
ETS系统可以按要求设置各种保护投切,在线试验(低EH油压、低润滑油压、低真空等),自动跳闸保护,首出原因记忆等功能。
机组并网后自动带1%的初始负荷,操作员可以通过直接设定负荷控制操作画面上的“目标负荷”和“升负荷率”进行升降负荷控制,也可以通过“增”和“减”按钮来调整“目标负荷”和“升负荷率”来进行负荷控制。
1.1.3运行方式
A、本地方式
在此方式下,操作员可以通过操作画面上的控制窗口进行机组升速、负荷和抽汽控制。
10
SIS
安全设备系统
11
CCS
电站协调控制系统
12
HMI
人机界面
13
LVDT
线性位移差动变送器
14
ITCC
汽轮机、压缩机综合控制
12MW汽轮机机组ITCC控制系统说明书
(此说明为青汽抽汽机组的说明书,但与武汉机组相差不多,仅供参考)
1系统概述
本文主要阐述了汽轮机数字电液调节控制系统(DEH)、危急遮断保护系统(ETS)的基本控制原理、系统主要功能,该系统设备将DEH、ETS一体化设计。
OPC动作分两种情况:一是油开关跳闸(当其不作为联锁条件时,投旁路)并且此时机组负荷大于3MW时,OPC电磁阀在转速返回3010rpm后自动复位;一是当转速大于3090rpm时,OPC电磁阀动作,当转速小于3010rpm时,OPC电磁阀复位。两个条件同时对OPC电磁阀作用,OPC复位后转速转由转速PID回路控制。
发电机故障
DCS停机指令
就地紧急停车(直接驱动停车电磁阀,并将信号反馈到TRICON系统做SOE)
上述停机信号操作站单独切除,ETS由CONSEN ITCC系统完成。
2 MCS控制系统(含ETS)配置
2.1系统概述
MCS(DEH+ETS)数字式电液调节系统是CONSEN设计的专门用于蒸汽透平机组的安全控制系统。系统采用了当前最先进的TRICON TMR微处理器硬件技术和成熟可靠的TRISTATION1131软件系统,具有完整的机组控制、联锁保护、数据采集与监控功能。
③混合室的压力又略低于抽气口的压力,因此,凝汽器中的蒸汽和空气的混合物被吸进混合室,被抽吸的混合物与喷嘴出口的工作汽流在混合室中混合,最后以C1l的速度进入扩压管C。在扩压管中速度降低,压力升高,在扩压管出口处,混合物的压力稍高于大气压力,然后排入大气。
射汽抽气器具有结构紧凑,工作可靠,制造成本低等优点,且能在较短时间内(几分钟)建立所需要的真空,所以得到广泛应用。其缺点是消耗蒸汽量较多,效率较低。
1.1.5超速保护
DEH具有超速保护功能,当机组转速超过110%(3300rpm)时,DEH发出停机指令,使AST电磁阀动作,遮断汽机,切断机组所有进汽,保护汽机。
1.1.6试验
A、超速试验
机组在同步转速时,可以进行103%OPC超速、110%电超速和机械超速试验。
B、调门静态活动试验
机组在启动前,可以进行单个阀门的活动试验,以检验每个阀门的灵活性,保证机组安全。
13、系统扩展灵活方便。
2.1.2机构认证
系统的硬件和软件通过了德国独立安全机构的TUV AK6级认证。并附认证证书和认证报告。
2.2系统配置
系统配置包括I/O模件、TMR控制器、双冗余电源、标准机柜、远程I/O、操作站、状态监测设备(TSI)、通信及标准编程软件等。
2.2.1过程I/O模件
IO模件安装在Tricon主机架中,所有模件具有隔离功能,包括通道与通道间,电源之间隔离。所有输入、输出信号设计与电气系统隔离。
与、或、非逻辑延时、保持逻辑开关控制
定时器、计数器逻辑接点输入、接点输出数学运算逻辑
过程控制逻辑SOE能力步进测试
离线模拟
6)TRICON系统具有完整的系统自检功能(包括硬件、软件)。输入卡件可进行“STUCK-ON/OFF”自测试,输出卡件进行“输出表决诊断”,同时具有电压输出反馈,以确定点的输出状态、现场负载情况。系统中任一卡件出现故障,“Alarm”灯都将点亮报警。
2.2.3远程I/O
系统控制器采用远程I/O结构,远程I/O与主系统之间采用一对一TMR冗余的光纤连接,中间没有任何网络设备,保证通讯的可靠。
d.开启凝汽器两侧空气阀。
e.检查真空破坏门严密关闭。
2.投运步骤
a.开启启动抽气器蒸汽阀,打开抽空气阀,检查凝汽器真空应迅速建立。真空达到0.06MPa后投用主抽汽器。
b.投用主抽气器时,先投二级,再投一级;先开蒸汽阀,再开空气阀。真空上升后,停用启动抽气器(先关空气阀,再关蒸汽阀)。通过调整蒸汽阀开度,维持凝汽器真空。
系统模件控制如下图所示:
2.2.2TRICON高可靠性和高可用性容错控制器
1)TRICON控制器能完成联锁和顺序控制功能,包括:I/O处理、通讯、数据采集和逻辑控制。对各种设备运行、工况进行安全保护。
2)为保证系统的高可靠性和高可用性,Tricon控制器、IO模件均采用三重化设计;一旦主控制模件出现故障后,后备控制模件可自动进行无扰动切换,提供不间断控制。
当以下任一条件出现时,ETS可发出汽机跳闸信号,使AST电磁阀动作(得电),实现紧急停机。
轴向位移超限
胀差超限
轴振动超限
轴瓦振动超限
电超速(三选二)
抽汽压力高
前、后轴承回油温度高
推力瓦块和径向瓦块温度高
润滑油压低(三选二)
真空低(三选二)
紧急停车按钮(直接驱动停车电磁阀,并将信号反馈到TRICON系统做SOE)
2.1.1系统特点
1、采用高可靠性和高可用率的TMR容错控制器,可以优化管理和控制,安全得以保证
2、主处理器和I/O卡件完全三重化。
3、没有单点故障会造成系统失效。
4、独特的I/O逻辑槽位(提供工作和备用两个槽位)设计保障故障卡件全部在线更换。
5、I/O卡件上的光电隔离器全部三重化。
6、浮点协处理器经过TUV六级认证。
1.1.1转速控制功能
机组转速控制有三种控制方式:全自动控制(ATC)方式、操作员自动控制(主要控制方式)和操作员手动控制。
全自动控制方式:
即简易ATC方式,在这种方式下MCS按预置的冷态和温态启动曲线进行启动。
操作员自动控制方式:
操作员可以通过直接设定转速控制操作画面上的“目标转速”和“升速率”进行升降转速控制,也可以通过“增”和“减”按钮来调整“目标转速”和“升速率”来进行转速控制。默认的非临界区升速率为120r/min,临界转速区的升速率为800r/min。在升速过程中,可以通过“保持”和“继续”按钮来保持当前转速和继续升速控制。
射汽抽气器示意图
A—工作喷嘴
B—混合室
C—扩压管
一般为了保持射汽抽气器的连续运行,需通入冷却水,一般选择机组的凝结水作为冷却水。通过冷却器中的凝结水,一方面是为了回收工作蒸汽的热量,另一方面是使蒸汽空气混合物得到冷却,从而保证抽汽器的正常工作。在汽轮机启动、停止或低负荷运行时,由于流过冷却器的冷却水量不能有效的冷却蒸汽空气混合物,因此在凝结水系统中采用再循环管来保证抽汽器能正常工作。一般机组的抽气器的工作蒸汽及抽出的蒸汽等,被冷却为凝结水,然后通过疏水器或多级水封进入凝汽器。
1.1功能介绍
本系统主要任务是控制汽轮机转速、机组负荷以及抽汽压力等参数。系统接受现场输入信号,以及运行人员发出的各种控制指令,经过内部运算送出阀位的设定控制信号去控制电液转换器;通过液压系统及执行机构控制汽门的开度,完成对汽轮机的启动、升速、并网、带负荷、抽汽压力调节功能等;通过对重要信号的逻辑判断完成对机组的停机保护功能和SOE(Sequence Of Events顺序事件记录)功能;通过对油压信号的检测和逻辑判断发出对油泵等设备的联锁起停接点信号;还能对各种运行工况做出相应的操作、保护、控制、监测等,以确保汽轮机发电机组的安全可靠运行。
1.2 MCS控制系统主要功能
远方自动挂闸
手动、自动启停功能
超速试验(103%、110%、机械超速试验)
阀门静态活动试验
自动同期
自动带初始负荷
自动升降负荷
抽汽控制
一次调频
10、EH设备(油泵)控制
11、主汽门控制
12、汽机轴系监视
13、与其它系统的良好通用接口MODBUS
14、ETS系统的SOE功能
射汽抽气器的原理及启停
一、射汽抽气器的工作原理:
①抽气器实际上是一种压缩机,它将蒸汽空气混合物从抽气口的压力压缩到稍高于大气压力。
②下图是射汽抽气器示意图,它由三部分组成,工作喷嘴A,混合室B和扩压管C0工作蒸汽在喷嘴A中自工作压力P0膨胀至混合室压力Pl(P1应略低于凝汽器的压力),由于压降很大,喷嘴出口蒸汽的流速很高。
3.退出步骤
a.先关闭抽空气阀门,然后关闭抽气器的进汽阀门;
b.待抽气器温度降至室温后,停止冷却水。
四、射汽抽气器的异常处理
1.现象:
a.抽气器工作室真空下降。
b.蒸汽参数低。
2.处理
a.若抽气器因喷嘴堵塞或结垢等失常,应切换辅助抽气器。
b.若工作蒸汽进汽压力低,应立即锅炉提升,同时检查进汽门是否开足,必要时并联抽气器运行。
二级射汽抽气器投用时先开蒸汽阀稍暖管,然后缓慢开大蒸汽阀直至全开,然后开抽气阀直至全开;然后一级射汽抽气器投用时先开蒸汽阀稍暖管,然后缓慢开大蒸汽阀直至全开,然后开抽气阀直至全开;
三、射汽抽气器的投退
1.投运条件
a.开启凝结水进出水阀,建立冷却水循环。
b.开启蒸汽疏水,完毕后关闭蒸汽疏水阀。
c.检查阀前蒸汽温度、压力正常。
C.检查抽气器的疏水是否正常流通,是否淹没喷嘴。
英文缩写描述说明
序号
英文缩写
描述
1
DEH
数字电液调节控制系统
2
ETS
危急遮断保护系统
3
SOE
顺序事件记录
4
ATC
全自动控制
5
MCS
(DEH+ETቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)数字式电液调节系统
6
OPC
超速保护控制系统
7
EH
电液调节
8
AST
自动停机危急遮断系统
9
TSI
状态监测设备
操作员手动控制方式:
操作员通过上位的转速增、减按钮或者就地盘上的转速增减按钮控制转速。
在这三种方式下切换是无扰的,通过转速控制操作画面上的“ATC升速”、“操作员自动”和“操作员手动”按钮无扰切换。
在汽机冲转时,DEH具有最大范围的转速控制功能(0~3390rpm),控制精度达到±1rpm。
1.1.2负荷控制功能
7、32位芯片保证了系统的快速运行。
8、高度的系统诊断覆盖率,诊断功能皆为系统内置,不需编写用程序。
9、系统维护和故障诊断非常方便。
10、按照1131-3国际标准设计的基于WINNT的编程软件使用方便,并提供离线模拟测试。
11、用软件的在线修改和在线下装功能通过TUV六级认证。
12、毫秒级的SOE功能。
3)TRICON系统的所有卡件都是完全的TMR结构,任何单个通道的故障,都不会造成系统停车和失效;卡件的故障以及每个信号回路的故障都有相的指示灯。
4)通讯可采用多种通讯方式:MODBUS、TCP/IP、OPC、PEER TO PEER。
5)逻辑控制功能主要用于联锁保护,TRISTATION 1131提供以下功能:
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