超超临界汽轮机控制系统说明

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设定值形成模块
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设定值形成模块
• 主蒸汽压力压力控制器、转速/负荷控制器 及汽轮机启动限制器的输出一起形成有效 的流量设定值。 • 高压排汽温度控制器对中压调节阀在关闭 方向上起阀门的微调功能。 • 起进一步控制作用的高压叶片级压力控制 器的输出与有效进汽设定值一起作为辅助 低选功能，此功能对各高压调节阀都起作 用。
启动限制控制器(TAB)
• 启动装置提供一个模拟量信号去一个低选逻辑。 在起动前，当遮断信号释放时，启动装置将阀位 信号置零，保证调节阀可靠关闭。
• 在起动时起动装置的信号开始升高，使转速控制 器进行转速控制，当汽机达到正常速度，并且发 电机已同步，起动装置设定在100%位置，这样主 控制器信号不再受限制。
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启动限制控制器(TAB)
• 确保汽轮机阀门开启/关闭的正确指令
– 复置及遮断汽轮机遮断系统 – 复置及遮断停机电磁阀 – 模拟阀位信号 – 闭锁信号 – 自动或手动调节
• 汽轮机安全停机
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超超临界汽轮机组控制系统
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机组总貌
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超超临界机组特点
调门全周进汽，滑压运行，无阀门管理 调门启动，主汽门全开 全程自启动，运行人员干预少 无机械超速，两套电子超速 无自动停机总管(AST)和超速保护总管 (OPC),在每个油动机上安装两个冗余的快 关电磁阀 停机信号采用模拟量，无需在线试验
主汽压力设定 进汽压力控制偏差
-
进汽压力控制器
补汽阀阀位
应力计算 自启动 保护系统 协调控制 阀门试验
#1调门阀限 高排温度控制偏差
-
高排温度控制器
B3
M N
+
指令 #1中调门阀位
B4
M N
+
指令 #2中调门阀位 指令
B1
B5
M N
+
B5
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转速负荷控制
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转速负荷控制
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负荷控制
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阀位控制
• 阀门快关功能 如果进汽设定值突降使得当时设定值和实际阀 位偏差超过限值（-25%），且实际阀位大于3%， 发出 调门快速动作信号SGFD1到保护系统触发关闭 电磁阀，使该调门快速关闭。 高调门的快关信号SGFD1同时发送到相应的中 调门阀位控制器，使相应的中调门快关。 当偏差消失后，快关电磁阀重新带电，开启调 门。
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DEH系统概述
转速设定 实际转速 实际负荷 操作员站 负荷设定 转速/负荷控制器
+ + M N M N
阀位控制器
#1调门阀位 指令 #1调门阀位
油动机
B1
M N
+
B2
主汽压力 主汽压力控制器
+
M N
+
指令
其它系统
DEH主控制画面
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控制模块
• MYA01-YMYA20 Steam Turbine Controller • MAY80-XMAY81 Startup and shutdown program • MAY02-YMAY52 Steam Turbine Protection System
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主汽压力控制
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主汽压力控制
主蒸汽压力控制器实现两个功能： 限压模式 防止主蒸汽压力实际值降到压力极限值 之下，以支持锅炉控制。 初压模式 控制主蒸汽压力。主蒸汽压力控制器采 用PI控制器。通过设定值形成模块的中央低 选功能，它调节汽轮机蒸汽流量直至另一个 控制器起作用。
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主汽压力控制
• 当主蒸汽压力控制器不起作用时，控制器输出 YFDPR设置为中央低选模块输出YR加上增加的 主蒸汽压力控制偏差。这将使主蒸汽压力控制器 从运行的控制器中断开。 • 当主蒸汽压力控制器有效时，控制器输出上限作 为校正的主蒸汽压力PFDK信号的函数。 • 主蒸汽压力一旦跌到允许值之下，控制偏差就成 为负值。主蒸汽压力控制器立刻起作用并适当关 小控制阀，使压力不再下降。
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阀位控制
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阀位控制
• 高压调门阀位控制器从进汽量设定值形成 模块OSB处接受其进汽量设定值OSFD1信 号。通过阀门特性曲线转换成阀位设定值。 • 油动机上的位移传感器将高压调门实际阀 位信号直接输入到汽轮机控制器。 • 高压调门实际阀位信号在阀位控制器中与 阀门进汽设定值相比较。控制偏差送到比 例控制器中。
Module MAA01
• MAA01-YMAA11 Control turbine valves • MAA01-YMAA15 Startup limitation turbine • MAA01-XMAA20 ATT turbine valves with 2 HP valve combinations • MAA01-XMAA26 SGC Opening turbine valves for conservation • MAA01-XMAA29 Control of extraction check valves • MAA01-XMAX10 Control fluid supply unit including SGC • MAA01-XMAX21 Control fluid supply 2x100% conditioning system
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甩负荷识别LAW
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甩负荷识别
两种甩负荷工况： 如果产生的瞬时电功率输出非常高，快速降低的负荷量超 过甩负荷识别限值GPLSP（700MW），将立即产生电网 瞬时中断信号KU。 如果负荷迅速下降时输出功率较低，符合以下条件： 实际负荷小于两倍厂用电负荷的限值GP2EB=100MW 负荷控制偏差大于两倍厂用电负荷的限值GP2EB 实际负荷大于负荷负向限值GPNEG=-25MW 产生瞬时电网中断信号KU，该信号使转速/负荷控制器 有效负荷设定值失效，使控制器输出为零并暂时关闭调门。 如果处于低负荷运行并超过甩负荷识别时间TLAW，甩负 荷识别信号LAW将带有负荷控制器的负荷运行切换到带转 速控制器的负荷运行。
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高排温度控制
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高排温度控制
• 高排汽温度控制器从鼓风模块MAY40接受处理过 的高压排汽温度控制偏差信号HATXD以及有效的 高压排汽温度实际值信号HATFG。 • 高压排汽温度控制偏差作用在PI控制器，在进汽 设定值形成模块中，输出YHATR加到输出中以影 响中调门阀位。 • 当控制偏差HAXD是负的，高排温度控制器有效 并作用于中调门进汽设定值使其关小。通过负荷 控制器同时开大高调门以保持负荷不变。 • 高排温度控制器重新分配流经高压和中压缸的蒸 汽流量，使高压排汽温度不超过允许值。
补汽阀运行说明
• 夏季工况超发负荷 • 一次调频： 正常运行时滑压运行，调门全开。如参 与一次调频，补汽阀打开，增加负荷，待 蒸汽参数上升后补汽阀逐渐关闭。 • 负荷快速响应 如要求快速升负荷，将补汽阀打开，满 足负荷要求。同时，锅炉增加燃烧量提高 参数，补汽阀逐渐关闭。
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瞬时电网中断后转速/负荷控制
当发生瞬间电网中断信号KU，在负 荷控制器的负荷运行工况下，C10=0， 有效的负荷设定值PSW被临时禁止，此 时，目标转速设定为额定转速，在控制 器的输入端形成很大的负偏差，使输出 信号迅速减小到零，关闭调门。当KU信 号消失后，重新接通负荷设定值PSW, 开启调门并重新带到原负荷。
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阀门动作顺序
• 高中压联合启动 • 高压缸先进汽，中调门在16%流量时开启 • 根据高排温度调节高中压调门的开度，调整高中压缸 流量比
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高压叶片级压力控制
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高压叶片级压力控制
• 高压叶片级压力控制器高压叶片级压力控制偏差HBDXD 信号，及投入高压叶片级压力实际值HBDFG信号。 • 高压叶片级压力的控制偏差HBDXD用于PI控制器。在进 汽设定值形成模块内，控制器输出YHBDR用于附加的低 选功能，其中，此信号由中央低选功能的输出YR开启。 此附加低选功能的输出影响到高压调门的阀位。 • 当控制偏差HBDXD是负值时，高压叶片级压力控制器就 开始工作，使高压门的进汽设定值向关闭方向移动。 • 高压叶片级压力控制器影响通过高压缸的蒸汽流量，以使 压力不会超过所允许的值。
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甩负荷后转速/负荷控制
• 当油开关断开后，发出甩负荷LAW脉冲信号。 • 目标转速、延时的转速设定都设定为额定转 速。 • 负荷控制方式自动切换为带转速控制器的负 荷运行方式 • 调门快关，可维持厂用电运行。 • LAW信号消失后，保持原工况。 • 可通过运行人员再切换到带负荷控制器的负 荷运行方式。
• • • • 一次调频 转速控制器的负荷运行 负荷控制器的负荷运行 甩负荷控制
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一次调频
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一次调频
• 频率太高，转速控制偏差为负—乘以不等率 STATPF K1——作用于控制器输入通过转速比例 前馈KDN作用于控制器输出，减少机组出力。 • 频率太低，转速控制偏差为正—乘以不等率 K1— —作用于控制器输入通过转速比例前馈KDN作用 于控制器输出，增加机组出力。 • 为了在频率偏离大时保护汽轮机，将限制频率响 应。跨越一次频率的响应并采用两个独立的死区 和不等率：低于额度频率STATLF的不等率K2及 超过额定频率STATHF的 不等率K3。 • 死区可调，负荷高低限制