【精品】余热锅炉和汽轮机控制与保护ppt课件

➢ 汽包压力调节主要包括压力高限制、压力低限制、压力 升速率限制和压力降速率限制。
➢ 压力高限制和升速率限制主要通过旁路系统实现；压力低 限制及压力降速率主要通过汽轮机调节阀实现。
2) 除氧器/水箱压力调节
➢ 整体式除氧器中，余热锅炉启动或低负荷时，需从中压汽 包引出蒸汽经减压节流等措施进入除氧水箱。
上下缸壁平均温度小于200ºC为冷态； 介于200ºC和360ºC之间为温态； 大于360ºC为热态。
➢ 汽轮机冲转过程中，由操作员按汽机启动曲线要求设定速 度自动目标值和功率，转速设定值根据汽机状态按一定速 率逼近目标值。
汽机热态：升速率为400r/min；非热态：300r/min
二 汽轮机控制系统
➢ 启动过程中，应力监视站(RSM)站根据启动应力曲线和汽 机自动控制站(ATC)判断汽机工况，自动向操作员自动站 发出阀位限制、目标速度、升速率、自动同步控制等数据 信号。完成冲转、升速、阀切换、全速到同步并网过程。
➢ 负荷控制时，操作员自动接受RSM站和ATC站送来升负荷 率的限制。RSM站和ATC站连续分析计算机组报警情况。 通过CRT对操作员进行指导。
二 汽轮机控制系统
➢ 只有在ATC站判断汽机工况负荷的条件下和向操作员站发 出“ATC”允许信号情况下，才允许进入ATC方式。
➢ ATC投入运行，汽机发电机组全自动运行，控制系统根据 转子应力计算结果自动给出升速率或升负荷率，各阶段目 标值按顺序自动给出。
3. 自动同步
➢ 汽机达到额定转速后，使DEH和电气自动同步装置接口。
2) 省煤器出口温度调节系统
➢ 立式布置强制循环预热锅炉，采用省煤器再循环措施防止 启动或低负荷时省煤器出现蒸发现象。将高压循环水泵出 口得水通过省煤器再循环阀引一部分到省煤器入口，增大 省煤器水流量，确保省煤器出口水温低于饱和温度。
➢ 根据汽包中饱和蒸汽温度和省煤器出口水温之间温差控制 省煤器再循环管路上电动调节阀开度。
➢ 功率调节器控制调节阀开度按升负荷率要求向目标负荷爬 升。负荷设定值按设定速率逼近目标值，负荷设定值升速 率一般应小于负荷升速率限制值。
➢ 串接于功率调节器下游的调节级压力调节器有利于加快负 荷控制响应速度和稳定以及操作员自动方式的负荷控制。
二 汽轮机控制系统
2. 自动汽轮机控制
➢ 汽机自动(ATC)是最高一级运行方式，包括转速和负荷及 他们的速率，由计算机程序或外部设备进行控制。
➢ 流量控制型联锁保护
如果循环水泵流量低于某一限值，将发出报警，运行水 泵自动停泵，备用水泵自动启动。二者皆故障，余热锅 炉跳闸停炉。
二 汽轮机控制系统
燃气-蒸汽联合循环汽轮机数字调节(DEH) 控制功能 1. 操作员自动
启动速度控制时，控制系统根据汽机缸壁温度将汽机划为 冷态、温态、热态三种状态。
➢ 限制器在机组并网时起作用。调节阀前蒸汽的实际压力接 近最小压力值，进口蒸汽低压力控制基准跟踪调节阀控制 基准，如果小于等于最小压力设定值，其差值输入PID调 节器，不断减小进口蒸汽低压力控制基准，直至使主汽压 力回到高于设定值。
二 汽轮机控制系统
余热锅炉的控制和保护系统
➢ 余热锅炉自动控制系统主要包括汽包、除氧器的水位和压 力调节、主蒸汽温度、压力调节、省煤器出口温度调节。
饱和蒸汽部分旁通调节方式
汽包出来饱和蒸汽大部分经过热器吸收热量后到主蒸汽管。 其余饱和蒸汽经旁路调节阀进入主蒸汽管。利用调节旁通管 路上温度控制阀开度可以调节过热器出口过热蒸汽温度。
采用增量式PI调节，输出信号以脉冲形式控制步进电机。
温差小于5.5ºC，输出开信号，调节阀增大；温差大于 10ºC，输出关信号，调节阀关小。
➢ 根据给水流量控制省煤器再循环管路上电动调节阀开度。 给水流量低于设定值时，电动调节阀开启，循环水泵部分 水经再循环管路流入省煤器。
3. 压力调节
1) 汽包压力调节 ➢ 通过调节主蒸汽阀开度和汽轮机主调汽阀开度来控制。
➢ 自动控制燃机按升速率要求向目标值爬升，最后控制在目 标转速上，直至汽机达到额定转速。
➢ 转速设定值控制由上位机完成；可人为设定汽机负荷设定 值的目标值及负荷设定值的升速率。
➢ 转速负荷控制基准为负荷设定值函数和转速函数之和。汽 机并网之前，负荷设定为0，转速负荷控制系统简化为比 例控制，加上调节阀补偿控制积分环节。汽机并网后，开 度补偿值固定不变，为并网前的值。
余热锅炉和汽轮机控制与保护
➢ 余热锅炉的控制调节与常规锅炉相比无燃油或燃煤的燃烧 控制。
➢ 通常燃气蒸汽联合循环余热锅炉采用跟随燃机、汽机跟随 余热锅炉的控制方式(HRSG Flow GT & ST Flow HRSG)。 即燃机控制负荷，余热锅炉出力受燃机运行状态限制；而 汽轮机调节汽阀控制余热锅炉主蒸汽的压力。
➢ 除氧器压力低于设定值低限时，压力控制器调节阀开大， 增加蒸汽进入量。
➢ 除氧器压力高于设定值时，压力控制器发出信号使压力调 节阀关小，减少蒸汽进入量。
4. 循环水量调节
➢ 运行水泵和备用循环水泵之间必须连锁保护，确保余热锅 炉安全可靠运行。
➢ 压差控制型联锁保护
循环水泵出、进口压力差低于某一给定值，压差开关动 作，发出报警，运行循环水泵自动停泵，备用循环水泵 自动启动。二者皆故障，余热锅炉跳闸停炉。
➢ 此方式下，汽机速度控制的速度目标值由电气自动同步装 置确定。
➢ 经电气同步装置判断符合并网条件，发电机开关合闸并网。
➢ DEH回到操作员自动方式进行负荷控制。
二 汽轮机控制系统
4. 限制功能
1) 进口蒸汽低压力控制系统（最小蒸汽压力限制控制系统）
➢ 主汽压力限制器有手操(MTPL)、操作员自动(OTPL)、遥 控方式(RTPL)三种。
二 汽轮机控制系统
速与转速设定值之差，作用于主汽阀开度，使系统具有一 次调频能力。转速负荷控制系统投入调节阀实际控制时， 汽机调节阀开度由负荷设定值确定，实际负荷由调节阀开 度和主蒸汽状态决定。
➢ 负荷控制时需将功率调节回路投入，操作员设定目标值和 升负荷速率。