31压缩机控制原理.doc

Woodward 5009c 透平控制器的透平控制原理在独山子1的工况中，压缩机驱动透平配置了Woodward 5009c 透平控制器。此控制器满足下列控制任务： 使用自动启动顺序升速到调速器最小控制转速nmingov=3105min1的速度控制是按照由西门子提供的热态或冷态的启动曲线完成的。正常启动和正常运行HHP蒸汽（Phzud=11.6Mpag ，Thzud=515）投用在正常启动和运行条件下，LP2超负荷控制阀0802（10-SV-31802）处于关闭状态调速范围（Nmin Gov=3105Rpm）N（Nmax Gov=4347Rpm） “干燥空气运行”模式启动和运行HP蒸汽（Phzud=4.0mpag ，Thzud=375）投用在“干燥空气运行”模式下，LP1控制阀0801（10-SV-31801）保持全开（100%）LP2超负荷控制阀0802（10-SV-31802）的开度由HP控制阀HSEupr通过控制变量来确定。速度操作运行范围（Nmin Gov=3105Rpm）N（Nmax Gov=4347Rpm） 压缩机工艺系统控制器可远程控制速度设定点。 进汽压力控制（只在正常运行模式） 密封蒸汽压力控制（woodward micronet TMR） 从透平启动到调速器最小控制转速由现场控制站操作。启动前的先决条件润滑油和真空系统正常运行。启动次序阶段1、顶轴油运行（手动） 提高油压10-PT-32802（PT408）7Mpag 盘车装置：启动许可阶段2、盘车装置启动许可 HL-32811（=10-PT-32802（PT4087Mpag 前、后轴温度T120 ，（10-TXE31815A/B （TE245/TE246），10-TXE31812A/B（TE-249/TE-250）和更多的其它盘车启动的允许信号+10S）发出，盘车机构运行（手动，现场局部控制站）。1、透平启动首先发出复位命令（钥匙开关10-HS-31824）去复位Woodward5009C(1350)和超速跳闸装置Woodward Protecd203（1340），一个“PRE TRAIN READR FOR START”（机组准备启动）信号显示在现场控制站（指示灯10-HL-31824闪烁）远程跳闸电磁阀2225（10-XNV-3180），2226（10-XNV-31808），2227（10-XNV-31809）加电。选择启动模式（正常启动模式或干燥空气启动模式）（钥匙开关10-HS-31829在现场控制站）如果HP蒸汽（Phzud=4.0mpag ，Tuzud=375）投用，由操作员负责选择“干燥空气启动”模式。在跳闸区段2003，操作启动阀1839和2049，跳闸阀2300（10-XV-31801）和2301（10-XV-31802）被打开。由操作员建立主供给压力Puzud（依照西门子规定的启动曲线）。停止盘车机构，（盘车电机停，齿轮啮合脱离10-ZSH-32809A(ZS742)+5s)，继续启动程序“START PERMISSIVE”（启动许可）信号必须满足，此信号可通过核对指示灯“TRAIN READY FOR START”（机组准备启动）（永久信号）。指示灯放置在现场局部控制部站（LOCAL CONTROL STATION） 启动（运转），使用自动启动程序（自动启动模式）发出一个启动（运行）命令，（按下10-HS-31809按钮）超速跳闸机构Woodward Protech 203已启动。速度控制器作用于HP控制阀0800（10-SV-31800），依照升速曲线使透平从0 RPM升速到调速器最小控制转速。如果透平转速N1087RPM（=0.35*NMINGOV），顶轴油泵自动停止。干燥空气运行的启动超速跳闸机构Woodward Protech 203已启动。速度控制器作用于HP控制阀0800（10-SV-31800），依照升速曲线使透平从0 RPM升速到调速器最小控制转速。LP2超负荷控制阀0802（10-SV-31802）的开度由HP控制阀HSEHPR通过控制度变量来确定如果透平转速N1087RPM（=0.35*NMINGOV），顶轴油泵自动停止。 升速曲线 冷态启动曲线决定了最慢的启动，热态启动曲线决定了最快的启动，介于这两种启动，插入了斜面比率和控制延迟。 斜面比率和控制延迟配置在Woodward5009c 透平控制器中，除了控制延迟外，斜面比率是由透平最后跳闸以来的时间计算出来的。 跳闸以来的时间消除和新的时间测量只有透平启动后转速3912RPM（=0.9*MAXGcverNOR SPEED， Nmax Gov=4347RPM）手动模式 在启动期间，可选择从自动到手动启动，和从手动到自动启动（自动启动程序停止/继续10-HS31806）。 在手动模式：从低的空截转速，操作员可使用按钮“速度设定升10-HS-31801A/速度设定降10-HS-31801B”按固定的比率自由地设定转速。启动期间跳闸如果在启动运行期间跳闸，跳闸时转速Nstart up tripMIN GoverNOR Speed调速器最小控制转速（Nnin Gov=3105 rpm）。在跳闸后一小时之内重新启动，透平可由操作员依照热态启动曲线升速到启动跳闸转速Nstart up trip.启动跳闸转速Nstant uptrip之后到最小控制转速这段转速的增加被携带到符合正常的升速曲线。按照升速曲线暖热透平是操作员的责任。注意：在冷态启动时，为了使透平（壳体、转子）达到必须的充分暖机条件，必须完全的运转到一定的转速（=90%最大调速器控制转速，最大调速器控制转速=4347RPM），以确保热启动透平充分的负荷和温度条件，只有在这样充许的前提下透平可热启动 转子的粘性保护当有两个转速信号小于500rpm(3选2)，HP阀开度大于30% 透平将跳闸。 禁速区监控透平控制器设置了监界转速区，使速度设定点不可能在临界转速区停止，如果在禁止转速范围（813994RPM）内升速速度N/T500RPM/min,超过5S或在禁止转速范围（171095RPM）升速速度500RPM/min，超过5S，Worrdward透平控制器开始控制跳闸。 自动启动程序停止/自动启动程序继续（选择开关10-HS-31806），命令可中断/继续启动程序。1、 在达到最小控制转速Nnin Gov=3105RPM后，启动程序完成。现在透平可通过按下按钮“速度设定点升10-HS-31801A/速度设定点降10-HS-31801B进行操作，按钮在现场控制站的控制屋内。2、 速度控制 通常速度设定值通过远程设定，远程速度设定值由压缩机工艺系统控制器决定，设定范围在最小控制转速（Nnin Gov=3105RPM）和最大控制转速（Nnin Gov=4347RPM）之间。 在远程速度设定方式控制透平之前，透平转速必须达到调速器最小控制转速，并由远程运转激活选择开关10-HS-31801C激活“远程速度设定”功能，在激活之前，压缩机工艺系统控制器远程速度设定值跟踪W5009c内部速度设定值，做到无扰动切换到远程控制，此信号由10-HL31813灯显示远程控制是否投用，并在控制室的HMI人机界面上显示，当透平跳闸后，远程控制自动恢复到投用前的状态。在调速器最小控制转速和调速器最大控制转速之外，远程速度控制操作被互锁。正常运行Woodward调速器在正常运行时有两种控制模式。速度控制（进汽压力控制没有投用）进汽压力/速度控制（进汽压力控制投用）见第3章 进汽压力控制速度控制模式（进汽压力控制没有投用）LP1低压控制阀0801（10-SV-31801）在速度控制模式时保持全开速度控制系统1350通过转换器1680（10-SV-31801A）作用于HP控制阀0800（10-SV-31800）。举例说明，压缩机工艺系统控制器增加速度设定值，速度控制器开打HP控制阀0800（10-SV-31800）。干燥空气运行速度控制系统1350通过转换器1680（10-YY-31800A）作用于HP控制阀0800（10-SV-31800），通过转换器1682（10-YY-31800C）作用于LP2控制阀0802（10-SV-31802）。举例说明：速度设定值增加，速度控制器开大HP控制阀0800（10-SV-31800）（LP2超负荷控制阀0802（10-SV-31802）。3. 进汽压力控制.在控制房人机界面（HMI）上运行进汽压力控制。进汽压力控制的投用：在透平启动阶段，LP1控制阀0801（10-SV-31801）保持全开（100%）。在透平启动后（速度n调速器最小控制转速）进汽压力控制限制解除。如果抽汽投用命令发出，LP1控制阀由抽汽要求Y=0%来关闭。当使用抽汽要求RAISE/LOWER命令投用抽汽操作时，增加抽汽的命令将开大HP控制阀0800（10- SV -31800）关小LP1控制阀0801（10-SV-31801），这个操作的结果是增加抽汽流量MPE。当抽汽命令超过YE=30%（MPE=40KG/S），进气压力控制器限制解除，使用进气压力控制命令使其投用。此操作投用进汽压力/速度控制模式是无扰动的。进汽压力/速度控制（进汽压力控制已投用）透平速度和进汽压力同时被控制，使用两个独立的控制回路，从速度控制器和进汽压力控制器来的信号输入内在的比率逻辑比率电路使HP和LP1控制阀相互作用，使透平转速和进汽压力都达到要求的水平。进汽压力控制器通过转换器1680（10-YY-31800A）作用于HP控制阀0800（10-SV-31800）和通过转换器1681（10-YY-31800B）作用于LP1控制阀0801（10-SV-31801）。举例说明当进汽压力增加，进汽压力控制器将开大HP控制阀和关小LP1控制阀，对蒸汽透平的功率要求将不产生影响。在正常运行时，速度控制器作用于LP1控制阀0801（10-SV-31801），速度控制器提高转速将通过关小LP1控制阀实现，可查看文章2速度控制。抽汽、进汽压力/速度控制模式的优先关系（进汽压力控制投用）LP1控制阀已关闭速度控制优先。如果功率输出下降到最低限以下，控制失调（LP1控制阀已全关），无论如何，速度控制器也能够关小HP控制阀，独立于进汽压力控制，使透平安全的被控制。LP1控制阀已全开进汽压力控制优先。如果LP1控制阀已全开（100%）速度控制器不能够开大HP控制阀。抽汽命令YE0% 进汽压力控制优先。如果抽汽命令下降低至YE=0%，速度控制器不能够开大LP1和HP控制阀。进汽压力/速度控制模式下的压缩机负荷限制。进汽压力控制投用如果LP1控制阀的阀位超过HSELP10.95，Woodward调速器发出“负荷限制报警HSELP10.95”。如果抽汽命令降低于YE=5%，会发出一个警报“负荷限制报警，MPE大低”。4. 密封蒸汽压力控制（Woodward Micronet TMR）密封蒸汽压力由压力控制器10-PIC-31859分程作用于蒸汽补入控制阀10-PV-31859A（7200）和排放控制阀10-PV-31859B（7201）上，压力控制器10-PIC-31859的设定值PGREF=0.6Kpa g。设定值范围PGREF=0-8Kpa g举例说明，密封蒸汽线实际压力上升，压力控制器10-PIC-31859降低输出信号，结果是关小供给蒸汽控制阀10-PV-31859B（7201）。如果供给蒸汽控制阀已关闭（0%），密封蒸汽压力还高，压力控制器10-PIC-31859打开排放控制阀10-PIC-31859B（7201）。注：供给蒸汽控制阀10-PV-31859A（7200）执行“事故关”。排放蒸汽控制阀10-PV-31859B（7201）执行“事故开”。5. 运行原理：只有在就地控制站启动透平，并进行所有如下操作：盘车装置，超速测试和速度设定值升/将命令。进汽压力控制器的操作只有在控制室（HMI）中进行，“LOWER”命令优先于“RAISE”命令。6. 转速选出丢失保护如果转速选出故障（3选2）（N300RPM）Woodward调速器发出控制器跳闸信号。速度选出丢失保护在启动时经定时器（故障保护定时器）互锁，开始（运行）命令开始于定时器程序。7. 超速保护：7.1 超速跳闸装置Woodward Protech 203（1340） 超速跳闸值：Ntrip4782PRM（1.10*调速器最大控制转速，Nmax Gov=4347PRM）7.2 Woodward5009c如果转换n4825PRM（1.11*调速器最大控制转速，Nmax Gov=437PRM）,Woodward调速器发出控制器跳闸信号。7.3 超速测试为压缩机传动服务的透平测试只允许在连轴节断开条件下进行，因为驱动机器在跳车转速转速会使透平输出功率变得较大。超速测试是在就地控制站操作速度控制器的。超速测试操作必须达到的条件是：速度设定值在调速器最大控制转速（Nmax Gov=4347PRM）。没有速度测量故障发生。远程速度控制没有投用。如果钥匙开关10-HS-31806发出超速跳车测试，转速运行范围的上限从最大调速器转速（Nmax Gov=