单元机组的负荷控制PPT课件

.,1,第三章单元机组的控制及安全保护,.,2,本章讲述的主要内容：一,单元机组的负荷控制二,机炉与电气系统的安全监控三,汽轮机电液调节系统四,单元机组连锁保护逻辑系统,.,3,单元机组由炉机电构成，分散控制系统DCS的采用将单元机组运行紧密联系在一起。单元机组对外需要与电力系统网络(电网)协调，满足电网运行要求(电压、频率等)。运行中还要克服单元机组内部的扰动，如燃料、风量、给水等的变化，保证机组的安全、经济、高效运行。本章将从集控运行的角度介绍机组运行及其与电网连的控制及安全保护技术。,.,4,大型单元机组的生产过程及其对控制的要求,大型单元发电机组是由锅炉、汽轮发电机和辅助设备组成的庞大的设备群。锅炉的产热、汽机的做功及发电机的发电协调配合完成发电生产。由于其工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操作或控制，而且电能生产还要求有高度的安全可靠性和经济性，因此，大型机组的自动化水平受到特别的重视。,.,5,单元制机组热力发电过程,N,T,PT,H,.,6,第一节单元机组的负荷控制,一、单元机组负荷控制的特点,保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组稳定运行。具体地说就是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力，对内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内。,负荷自动控制系统作用:,接受外部负荷要求指令，并发出使机炉调节系统协调动作的指挥信号。,负荷自动控制系统机炉调节系统发出的指挥信号分别称为汽轮机主控制指令MT和锅炉主控制指令MB。,大型机组负荷控制的首要任务:,.,7,.,8,二、单元机组负荷控制的特点,自动控制系统(以DCS为实现手段)作为实现机组安全经济运行目标的有效手段，担负着机组主、轮机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、参数显示、异常报警、性能计算、趋势记录和报表输出的功能。已从辅助运行人员监控机组运行发展到实现不同程度的设备(包括部分电气设备)启停功能、过程控制和联锁保护的综合体系，成为大型火电机组运行必不可少功组成部分。,.,9,.,10,一般而言，单元机组负荷控制系统包括如图31所示的27种主要功能。图中的主要功能有：,(1)数据采集系统(DAS)；(2)模拟量控制系统(CCS)；(3)炉膛安全保护系统(FSSS)；(4)汽轮机控制系统(DEH)；(5)汽轮机监侧仪表(TSI)；(6)汽轮机旁路控制系统(BPCS)(7)发电机氢水油监测系统；(8)辅机顺序控制系统(SCS)；(9)给水泵小汽轮机控制系统（MEH）。,单元机组负荷控制的主要功能也可以概括为自动检测、自动保护、顺序控制、连续控制、管理和信息处理。,.,11,三、单元机组负荷控制的主要系统,1、计算机监视系统2、机炉协调控制系统3、锅炉自动控制系统4、汽轮机自动控制系统5、发动机和电气控制系统6、辅助设备及各支持的自动控制系统,.,12,1计算机监视系统,计算机监视系统包括厂级监视用计算机及分散控制系统的数据采集系统，作用是对锅炉、汽轮机、发电机及电气系统生产过程参数和设备运行状态进行监视。,2机炉协调控制系统,机炉协调主控制系统根据负荷调度命令和电力系统频率，在单元机组所能承担负荷的情况下，对汽轮机控制系统和锅炉自动控制系统发出指挥和控制命令。,常见的机炉协调控制方式有：以锅炉跟随为基础的协调控制方式，以汽机跟随为基础的协调控制方式，综合协调控制方式。,.,13,二、负荷控制基本方案,1.锅炉跟踪方式（炉跟机）,特点：系统响应速度快，但机组稳定性差。,.,14,锅炉跟随方式,这种方式中，由汽轮机主控制器GT(s)控制机组输出功率，锅炉主控制器控制汽压PT.,图4.1-4,.,15,锅炉跟随方式,工作原理：当负荷指令改变，通过汽机主控模块，先发出改变汽机调门开度指令，改变进入汽机的蒸汽量，使机组输出电功率迅速与指令趋于一致。汽机调门开度的变化随即引起汽压变化。这时，锅炉主控模块根据汽压偏差发出控制指令，改变燃料量(及相应的调节量)，使汽压恢复到给定值。,.,16,工作过程：特点：1、良好的外界负荷响应能力2、适用于电网调频机组,.,17,2.汽机跟踪方式（机跟炉）,特点：机组稳定性好，但系统响应速度慢。,.,18,汽机跟随方式,工作原理：当负荷指令改变，通过锅炉主控模块，先发出改变燃烧率的指令。待燃烧率的变化引起了蒸汽量、蓄热量及汽压相继变化后，才通过汽机主控模块发出改变汽机调门开度指令，改变进入汽机的蒸汽量，使机组输出电功率相应改变。最终，电功率与负荷指令趋于一致，汽压也恢复到给定值。,.,19,汽机跟随方式,由锅炉主控制器通过控制燃烧率改变负荷，汽轮机主控制器通过控制调节阀开度稳定汽压。,.,20,工作过程：特点：1、负荷响应能力较差2、主蒸汽压力十分平稳3、适用于承担基本负荷的单元机组,.,21,3.机炉协调方式,以炉跟机为基础的双向补偿协调控制系统,.,22,以锅炉跟随为基础的协调控制方式,增加一个PD环节和一个带有死区的非线性环节。由于锅炉跟随方式的缺点是汽压波动大。增加两个环节是加强了燃烧率的调节。当负荷给定值变化时，通过PD环节可及时改变给煤量。当主汽压的偏差超过非线性环节的死区后，将输出一个信号直接作用至主汽门来限制汽压的偏差。,.,23,4以汽机跟随为基础的协调控制方式,增加一个PD环节和一个上下限幅的非线性环节。给定值rN的变化通过PD环节直接提前改变给煤量，以克服锅炉的惯性，增加机组的负荷适应能力。负荷偏差除了作为功率调节回路的输入信号外，还通过非线性环节作用于汽压调节器，以提高跟踪负荷的能力。,.,24,工作过程：NNo-Ne,P=Po-Pt,.,25,协调控制系统组成,.,26,协调控制的工程实现,一、协调控制系统的功能工程上机炉协调控制系统主要完成以下功能：（1）接收中调来的负荷指令信号，实现自动发电控（AGC）；（2）在满足电网负荷变化要求的同时，能够保证单元机组本身运行的稳定；（3）能够根据机组状况采取相应运行方式，并具有处理意外事件的能力（可测的与非可测的）；（4）方便、简洁的运行人员接口。机炉协调控制系统一般由协调主控系统及与协调主控系统相关的锅炉汽机控制子系统组成。,.,27,对单元机组协调控制协调的功能一般有以下几个方面：（1）建立电网调度中心与机组锅炉控制和汽机控制系统之间的通信联系。实施机组负荷控制，参与电网调频。（2）在异常情况下，对党员机组及其锅炉和汽机负荷需求指令进行限制。（3）改善机组对外界负荷扰动的响应能力，及时克服各种扰动影响，提高机组对负荷变化的适应能力。（4）是机组具有较高的运行效率。（5）减小锅炉和汽机的热应力。（6）减轻运行人员的流动强度，确保机组的安全运行。,.,28,一般协调主控系统主要由两部分组成：第一部分为机组指令处理回路，用以协调机组能力与电网需求的平衡，根据AGC指令或本机的运行人员指令（目标指令），经运算处理，给出在幅值大小和变化率均为机组可能接受的实际机组功率指令ULD（UnitLoadDemand）。第二部分为机炉主控系统或机炉主控制器，根据机组功率指令ULD、机组的运行工况、运行方式以及机、炉不同的动态特性，协调锅炉与汽轮机间的能量平衡，提供机组级的输出功率与机前压力联合控制，从而使机组的负荷适应性与运行稳定性兼优。,.,29,3、锅炉自动控制系统,锅炉自动控制系统,锅炉的调节控制系统,炉膛安全保护监控系统,(1)锅炉的调节控制系统：主要包括给水调节、燃料量调节、送风量调节、炉膛负压调节、过热气温和自热气温的调节系统等。,(2)炉膛安全保护监控系统：该系统又称锅炉燃烧器管理系统，包括燃烧器管理和安全保护两大部分。其主要功能包括锅炉运行安全功能、操作功能和火焰检测。,.,30,燃烧控制系统(锅炉跟随)总原理图,.,31,三冲量前馈反馈给水控制系统,前馈反馈给水控制系统如下图所示。图中分别为水位，蒸汽流量和给水流量测量和变送装置的传递函数，分别为给水流量和蒸汽流量扰动下对汽包的传递函数。GPI(s)为PI调节器的传递函数，GBW(s)和GBD(s)为两个补偿装置的传递函数，给水流量W看作两部分之和，W1由调节器决定，W2为其它扰动的影响。KZ为执行器放大系数。,.,32,三冲量串级给水控制系统,串级给水调节系统时在前述的前馈反馈调节系统的基础上增加了一个调节器构成。其主调节器Gc1(s)采用PI作用，副调节器Gc2(s)采用P作用。系统的整定同一般的串级系统。由于主副回路速度差别很大，故可分别整定。蒸汽流量前馈通道的整定方法同前馈反馈给水控制系统。,.,33,过热汽温控制,.,34,串级过热汽温控制系统,串级过热汽温调节系统是广泛采用的方案，如下图所示。KA为执行器放大系数,KD为喷水阀比例系数。，分别为导前汽温和过热汽温出口测量元件和变送器的传递函数。,.,35,4、汽轮机自动控制系统,对转速和负荷进行连续调节控制,保护系统的执行机构是自动主汽门，,对汽机转速、轴向位移、相对膨胀、轴承振动等进行监视,保证汽轮机安全启停并缩短启停时间，延长机组寿命,控制启动、冲转、热应力,.,36,5、发电机和电气控制系统,.,37,.,38,辅助设备及各支持系统的自动控制系统也可称为火电厂辅助系统的自动控制系统。这些控制系统大多属于顺序控制系统，作用是保证电厂中各辅助设备及各支持系统的安全运行。,6辅助设备及各支持系统的自动控制系统,.,39,辅助设备及各支持的自动控制系统,输煤控制系统；锅炉除灰控制系统；锅炉补给水处理控制系统；给水启停控制；锅炉点火系统控制；锅炉制粉系统控制。,.,40,三、汽轮发电机组负荷的调节,(一)有功负荷与频率的调节概述电力系统频率和有功功率自动控制是通过控制发电机有功出力来跟踪电力系统负荷变化，从而维持频率等于额定值，同时满足互联电力系统间按计划要求交换功率的一种控制技术。电力系统频率和有功功率控制通常称为电力系统自动发电控制或负荷与频率控制。它的主要任务有以下三项：(1)使系统的总发电出力满足系统总负荷的要求，主要由发电机的原动机(汽轮机或水轮机)的调速控制实现，亦称一次调频；(2)使电力系统运行频率与额定额率之间的误差趋于零，由调节发电机的频率特性实现，亦称二次调频；(3)在联合电力系统各成员之间合理分配发电出力，使联络线交换的功率满足预先商定的计划值，因此保证联合电力系统的运行水平及各成员本身的利益。,.,41,(二)单元机组的有功功率控制,1电力系统中的有功功率平衡,控制电力系统频率在允许范围之内是通过控制系统内并联运行机组输入的总功率等于系统负荷在额定频率所消耗的有功功率实现的。这个“等于”关系就是电力系统中有功功率平衡关系。由于电力系统负荷功率的变化是随机的，不能被准确地预知，所以电力系统有功功率平衡是一项复杂的工作。,.,42,PL1-有一定规律，可预测PL2-变化周期长，幅度大，脉动负荷分量，必须二次调频；PL3-变化周期短，随机负荷分量，由一次调频完成。,电力系统自动调频的物质基础是电力系统中必须有足够的旋转备用容量（热备用）。即并入系统的机组实发功率机组额定容量总和,热备用=负荷备用+事故备用,热备用容量一般为系统组最大负荷的8%10%，且不应小于运转中最大一台机组的容量。,.,43,2电力系统频率特性,电力系统不同种类的负荷对频率变化的敏感程度是不同的。根据有功负荷与频率的关系，可将负荷分成以下几类：(1)与频率变化基本无关的负荷，如照明、电热和整流负荷等；(2)与频率成正比的负荷，如切削机床、球磨机、往复式水泵、压缩机和卷扬机等，这类负荷的特点是阻力矩为常数；(3)与频率的二次方、三次方、更高次方成正比的负荷，如变压器中的涡流损耗、通风机、静水头阻力不大的循环水泵、静水阻力很大的给水泵等。,.,44,.,45,.,46,(2)发电机组的调速器特性,在发电机组输入功率不变的情况下，当负荷功率变时，将影响发电机组的转速，借负荷的调节效应只能部分地补偿负荷的变化。因此负荷的变化将使系统频率发生偏移。发电机组转速(频率)的调整是通过原动机的调速器实现的。因此，发电机组的功率一频率特性取决于调速系统的特设。下面以最简单的机械液压调速器来说明频率调整的基本原理及其特性.,PD,.,47,单元机组的负荷控制,.,48,（3）发电机组的静态特性,发电机输出功率和频率关系的功率频率特性称为发电机组的静态调节特性,.,49,(4)电气液压调速器,机械液压调速器只按转速(频率)偏差产生控制作用，而电液调速器的输入信号除频率偏差信号外，还可加进功率偏差信号。在大型汽轮发电机的调速控制系统中，为了提高机组的功率动态响应性能和抗动力元素(蒸汽和水)参数扰动的能力，采用频率和功率两种信号同时作用，所以称为功率一频率电液调速器，简称功率电液调速器或功频电调装置。用于大型汽轮发电机组的功频电液调速器的基本工作原理如图38所示。它由测量放大部件、电液转换部件和液压执行部件三部分组成。,.,50,.,51,(5)调节特性的失灵区(也称迟缓率),.,52,(6)原动机的特性,在汽轮机中，阀门位置改变使进汽量变化，从而导致发电机出力的增减。由于调节阀门与第一级喷嘴间有一定的空间存在，当阀门开启或关闭时，进人阀门的蒸汽量虽有改变，但这个空间的压力却不能立即改变。这就形成了机械功率滞后于阀门开度变比的现象，称为汽容量影响。在大容量的汽轮机中，汽容对调节过程的影响很大。即可用一惯性环节表示。,.,53,(三)电力系统频率控制,当电力系统负荷发生变化引起系统频率变化时，系统内并联运行机组的调速器会根据电力系统频率变化自动调节进入它所控制的原动机的动力元素，亦改变输入原动机的功率，使系统频率维持在某一值运行，这就是电力系统频率的一次调整，也就是前面提到的一次调频。,.,54,电力系统的频率控制,一次调频电力系统内并联运行机组的调速器在没有手动和自动调频装置参与的情况下，自动调节原动机的输入功率与系统系统负荷变化相互平衡来维持电力系统频率的一种自动调节。,.,55,电力系统的频率控制,二次调频用手动或自动装置改变调速器频率（或功率）给定值，调节进入原动机的动力元素来维持电力系统频率的调节方法，称为二次调频。,.,56,.,57,四、单元机组无功负荷和电压的调节,它的主要内容有：(1)控制电力系统无功电源发出的无功功率等于电力系统负荷在额定电压下所消耗的无功功率，维持电力系统电压的总体水平，保持用户的供电电压在允许范围之内；(2)合理使用各种调压措施，使无功功率尽可能就地平衡，以减少远距离输送无功功率而产生的有功损耗，提高电力系统运行的经济性(3)根据电力系统远距离输电稳定性要求，控制枢纽点电压在规定水平避免产生过电压。,电压和频率也是电能质量的重要指标。维持电力系统电压在规定范围内运行而不超过允许值，是以电力系统内无功功率平稳为前提。电力系统中的无功电源主要是发电机。除此之外，还有并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，高压输电线本身也产生无功功率。,电力系统电压和无功功率自动控制是使部分或整个系统保持电压水平和无功功率平衡的一种自动化技术。,.,58,由于发电机是电力系统中最重要的无功电源，且发电机的无功出力受发电机的励磁电流控制，因此，发电机的励磁控制系统就成了电力系统电压和无功功率控制系统的重要执行子系统，是电力系统电压和无功功率自动控制的重要组成部分。就此而论，电力系统电压和无功功率自动控制的内容还应包括发电机励磁调节器的结构、工作原理、励磁自动控制系统的工作特性等内容。,.,59,五、自动发电控制,电力系统频率和有功功率自动控制统称为自动发电控制（AGC）,自动发电控制有四个基本目标：(1)使全系统的发电出力和负荷功率相匹配；(2)将电力系统的频率偏差调节到零，保持系统频率为额定值；(3)控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，实现各区域内有功功率的平衡；(4)在区域内各发电厂间进行负荷的经济分配。,.,60,第二节火电厂机炉与电气系统的安全监控,锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）汽轮机监视仪表（TSI）与振动检测；电气系统的监控与保护系统；与机组运行有关的电力系统安全控制。,.,61,它是大型锅炉机组必备的一种安全监视保护系统。在锅炉启动、停止及正常运行时，连续监视燃烧系统的有关参数和设备，必要时发出动作指令，通过各种连锁装置，使燃烧设备的有关部件按照既定的程序完成必要的操作或处理未遂性事故，以保证操作人员和设备的安全。,一、锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）,.,62,FSSS（炉膛安全监控系统）,概述目前大容量、高参数机组运行的安全重要性日益提高，需要控制的与燃烧有关的设备越来越多。有点火装置、油燃烧器、煤粉燃烧器、辅助分档板、燃料分档板等，这些设备不仅类型复杂，而且操作方式多样化，操作过程也比较复杂。例如：点火油枪的推入、雾化蒸汽阀开启、进油阀开启、点火器的投入与断开等。在锅炉启停工况和事故工况时，燃烧器的操作更烦琐，如果操作不当很容易造成意外事故。,.,63,1、从20世纪60年代起，在国外火电机组上就开始使用一系列火焰检测装置和炉膛安全监控系统，并制定了有关的标准。其中，美国国家燃烧保护系统协会制定的标准得到了最广泛的应用。2、它为防止锅炉炉膛爆燃，对炉膛爆燃原因、术语、定义、设备要求、设计、安装、调试、维护、操作程序、系统连锁和报警等都作了详细阐述，并经常对该规定进行修改和补充。它以成为美国国内外锅炉制造商和用户共同遵循的法规，其他各国也广泛采用和遵循该标准，已经成为了设计FSSS的主要依据。,.,64,从20世纪70年代起，炉膛安全监控系统开始在我国火电机组上使用，从国外引进的大型火电机组都配套有锅炉安全运行必不可少的重要监控手段。原水电部在1993年明文规定：“今后凡新投产机组必须安装火焰检测和安全防暴装置，现有机组在条件许可情况下也必须设法加装”。原电力工业部电力规划设计总院于1993年9月颁发了DLGJ116-1993锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定，为我国火电机组FSSS的设计提供了依据。目前，炉膛安全监控系统已经作为火电机组自动保护和自动控制系统的一个重要组成部分。,.,65,炉膛安全监控系统是指对锅炉燃烧器进行自动投切控制，以满足机组启停以及增减负荷的要求；对锅炉的运行状态进行监视，并确保锅炉安全的一个控制保护系统。该系统主要包括两部分内容:燃烧器控制系统(BCS-BurnerControlSystem),完成锅炉燃烧器的自动投切控制;锅炉安全保护系统(FSS-FurnaceSafeguardSystem),在锅炉正常工作和启停等各种运行工况下,连续监视燃烧系统的大量参数和状态,进行逻辑判断和运算,必要是发出动作指令,通过各种顺序控制和连锁装置,使燃烧系统中的有关设备严格按照一定的逻辑顺序进行操作以保证锅炉燃烧系统的安全.,.,66,FSSS不实现连续调节功能,不直接参与负荷和送风量等参数的调节,仅完成锅炉及其辅机的启停监视和逻辑控制功能,但FSSS能行使超越运行人员和过程控制系统的作用,可靠地保证锅炉安全运行。锅炉的连续调节是由MCS完成的,FSSS与MCS之间有一定联系和制约,其中FSSS的安全连锁功能的等级最高.,.,67,例如,在锅炉启动后,只要出现风量低于启动允许的最低值(例如25%MCR)情况,FSSS会自动发出MFT信号停锅炉.同样,如果运行人员违反安全操作规程,FSSS也将自动停设备,如点火油枪过早撤出,会引起有关主燃料自动切除.FSSS的具体连锁条件由各台机组燃烧系统的结构、特性和燃料种类等因素决定.,.,68,锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）锅炉炉膛安全监控系统包括下列功能：（1）锅炉点火前和燃烧后的炉膛吹扫；（2）油系统和油层的启停控制；（3）制粉系统和煤层的启停控制；（4）炉膛火焰监测；（5）辅机的启停控制和连锁保护；（6）二次风挡板控制；（7）主燃料跳闸（MFT）；（8）机组快速甩负荷（FCB）；（9）辅机故障减负荷（RB）；（10）机组运行监视和自动报警。,.,69,.,70,FSSS的优点,1、提高机组运行经济性2、防止可燃混合物的积存，防止炉膛灭火3、适应大机组调频调峰的需要,.,71,FSSS的组成,目前,炉膛安全监控系统通常由四个部分组成:控制台、逻辑控制系统、执行机构和检测元件。,.,72,(1)运行人员控制盘。操作指令可由运行人员通过盘上的指令器件(如开关、按钮等)发出，通过逻辑系统控制有关驱动器动作。盘上还有设备运行状态灯，指示运行操作情况。(2)驱动器。将燃料和空气送入炉膛燃烧的执行机构，如磨煤机、给煤机的电动机启动器，油枪驱动器等。(3)敏感元件。包括油、风的压力、温度和流量检测，炉腔火焰检测等。(4)逻辑系统。运行人员的操作指令通过逻辑系统判断，满足一定的安全条件后，发出有关设备的启动指令。当出现危及机组安全运行时，逻辑系统发出停止有关设备运行的操作指令。因此，逻辑系统是FSSS的心脏。,1基本组成,一个完整的炉膛监控系统通常由四部分组成:运行人员控制盘、驱动器、敏感元件和逻辑系统,.,73,2火焰检测器,(1)检测方法。炉膛火焰发出的辐射能以不同的频率闪烁着，不同燃料、不同燃烧区的闪烁频率是不同的。炉内燃烧的好坏，火焰的平均光强度也是不同的。火：陷检测器就是利用火焰的闪烁频率和光强度来鉴别火焰有无及强弱的。(2)检测器类型。常用的火焰检测器有紫外线式、红外线式和可见光式等几种形式。(3)特点。六七十年代广泛采用紫外线式火焰检测器，持别是燃油、燃气炉上使用效果较好。但在职煤炉上，特别是在低负荷时，煤油火焰的紫外线成分少，且被粉尘吸收，因而使用效果较差.,.,74,(三)FSSS系统运行下面以某国产300MW机组配置美国CE公司FSSS的运行情况作一介绍。,1燃烧器布置该锅炉的燃烧器布置在炉膛的四周，燃烧器的中心线与炉膛中央的假想圆相切(图318).,.,75,2环形分配器控制系统,CE公司FSSS的逻辑控制采用可编程序控制器组成的环形分配器，其控制系统组态图如图319所示。,.,76,3MFT控制逻辑,逻辑系统是FSSS的核心，它包括很多逻辑系统，如炉膛吹扫、煤层控制、油层控制、主燃料跳闸(MFT)等等。,.,77,主燃料跳闸,当锅炉设备发生异常情况（例如送风机、引风机跳闸、汽包压力超过危险界限、锅炉水循环不正常、炉膛风压异常高、锅炉熄灭、再热蒸汽中断等）或汽轮机由于某种原因脱扣，或厂用母线发生故障时，应该立即切断供给锅炉的全部燃料并使汽轮机脱扣，发电机跳闸，使整个机组停止运行，等查明原因，消除故障后，机组再重新启动，这种处理故障的方法称为“主燃料跳闸（MFT）”保护。,.,78,主燃料跳闸的功能：,1、显示和记忆首次跳闸原因，并闭锁其他的跳闸原因2、监视预先确定的各种运行条件是否满足，一旦出现可能危及机组安全运行的危险工况，就快速切断进入炉膛的燃料以避免发生事故或者限制事故进一步扩大。,.,79,MFT的触发条件,.,80,二、炉膛吹扫a、点火前炉膛吹扫b、跳闸后炉膛吹扫1、吹扫目的：防止炉膛爆燃2、吹扫条件：a、所有进入炉膛的燃料都被切断b、炉膛内不存在火焰及不存在引起火焰的各种因素c、吹扫时间一般为5mind、吹扫后能使锅炉立即点火的条件,.,81,3、吹扫条件,.,82,4、跳闸后炉膛吹扫,锅炉跳闸后，炉膛在一瞬间熄火，炉膛内势必积聚了大量的可燃混合物，必须通以足够的风量，将这些可燃混合物带走，这一防爆措施被称为“跳闸后炉膛吹扫”。跳闸后吹扫准备条件：1、所有暖炉油喷嘴阀关2、暖炉油跳闸阀关3、所有磨煤机停4、所有给煤机停5、所有火焰检测显示无火6、风量30%,.,83,二、振动监测与汽轮机监测仪表系统（TSI）,转子振动主要有强迫振动与自激振动，强迫振动是由于质量不平衡、联轴器不对中，以及安装不善引起的轴弯曲等因素造成的。强迫振动的频率一般等于转子频率，转子一支承系统中常见的自激振动现象有：油膜半速涡动和油膜振荡、由于转子的内阻而引起的不稳定自激振动、由于动静部分间的干摩擦而引起的自激振动等等。,汽轮机监测仪表系统(turbisupervisorinstrumentation,简称TSI)是一种多通道监测系统用于连续测量汽轮发电机组主轴和壳体的机械状态参数。它可以指示机组状况，输出记录，越限报警.当发出危险情号时，还能触发联锁机构，使机组自动停机，并为事故分析提供数据.,.,84,二、机炉与电气系统的安全监控,汽轮机监视仪表（TSI）与振动检测转子振动信号的测量与处理；汽轮机监视保护系统；TSI参数检测简介。,.,85,二、机炉与电气系统的安全监控,转子振动信号的测量与处理1.转子基频信号与相位的测量1.轴心运动轨迹的检测3.轴心平均位置的测定,p129,.,86,二、机炉与电气系统的安全监控,汽轮机监视保护系统,.,87,二、机炉与电气系统的安全监控,TSI参数检测简介转轴径向振动的监测；,.,88,二、机炉与电气系统的安全监控,.,89,二、机炉与电气系统的安全监控,转轴轴向位置监测；,.,90,二、机炉与电气系统的安全监控,转轴偏心与偏心度峰峰的监测；,.,91,二、机炉与电气系统的安全监控,转轴与壳体的差涨监测；,.,92,二、机炉与电气系统的安全监控,壳体膨胀检测；转速监测；零转速监测；相角监测；温度监测；阀位监测。,.,93,三、电气系统安全监控保护系统,火电厂中电气控制系统主要分为发电机同期并网控制、励磁控制系统及发电机变压器组的保护。,.,94,四、电力系统安全控制,安全控制是在电力系统各种运行状态下，为保证电力系统安全运行所要进行的各种调节、校正和控制。广义地理解，安全控制也包括对电能质量和运行经济性的控制。现代化电力系统的运行要求具备完善的安全控制功能和手段，而正是这一点，使对实时数据的要求、信息处理方法、计算机系统和人机联系等方面发生了较大的改变。电厂的运行需要站在服从电力系统安全的角度考虑。,.,95,电厂发电机侧常用的稳定性控制措施:,1、自动切除发电机2、电气制动3、快关汽门4、自动重合闸5、采用快速励磁系统6、切除部分负荷7、再同步控制8、解列,.,96,三、汽轮机电液调节系统,Flash演示,.,97,三、汽轮机电液调节系统,DEH的三种运行方式：手动方式当控制器故障时，通过手动直接控制阀门开度，以维持汽轮机运行，因此它是一种备用方式。操作员自动方式DEH在CRT上为操作员提供操作指导，但转速的升降及速度的变化均由运行人员通过键盘输入DEH.汽轮机自动方式(ATC)DEH根据汽轮机高、中压转子热应力、涨差、轴向位移、振动等情况自动控制汽轮机的升速、待速、并网、升负荷及跳闸等。,.,98,三、汽轮机电液调节系统,DEH的基本功能转速和功率控制；阀门试验和阀门管理；运行参数监视；超速保护；手动控制。,.,99,三、汽轮机电液调节系统,DEH自动调节系统：转速调节系统；负荷调节系统；主汽压控制系统；手动控制。DEH自动调节系统的主要控制回路：TV回路，TV回路，IV回路，SV回路。,.,100,三、汽轮机电液调节系统,DEHIII超速保护系统快速阀门关闭；失负荷预测；超速控制。,.,101,三、汽轮机电液调节系统,什么是阀门管理？大功率汽轮机有多只高压调节阀，每只调节阀有一个独立的伺服控制回路，阀门的开启需要一个专用程序进行管理，使阀门开启按预先设定的顺序进行。,.,102,三、汽轮机电液调节系统,阀门管理的两种方式：单阀控制。所有高压阀门开启方式相同，各阀开度一样，其特点是节流调节，全周进汽。多阀控制。调门按预先给定的顺序依次开启，各调门累加流量呈线性变化。其特点是喷嘴调节，部分进汽。,.,103,三、汽轮机电液调节系统,实现ATC控制的依据是什么？通过DEH控制柜ATCI/O通道，检测机组的各点温度，计算机组的实际应力，并与许可应力进行比较。再将其转化为转速或负荷的目标值和变化率，通过DEH去控制机组升速和变负荷。在整个启停或负荷变化过程中，进行闭环的自动控制，使转子应力保持在允许的范围内。此外，ATC对盘车，暖机，阀切换，并网等具有完善的逻辑控制和闭锁回路。对汽轮机的偏心，涨差，振动、轴承温度、轴向位移及电机冷却系统等各安全参数也自动进行监控。,.,104,第四节、单元机组连锁保护逻辑系统,一、顺序控制的基本概念顺序控制是按照预先规定的顺序，逐步对各阶段进行信息处理的控制方法。时间顺序控制系统又称为固定程序控制系统。,.,105,四、单元机组连锁保护逻辑系统,顺序控制分为三类：时间顺序控制：又称为固定程序控制系统，它的执行指令是按时间排列固定不变的。即按照预先规定的每一步动作的时间长短进行程序控制。例如输煤系统。逻辑顺序控制：按先后顺序排列，和时间无严格关系。条件顺序控制：是以条件不同时执行不同过程。例如电梯控制。另外还可以把以上三类组合为组合顺序控制系统。,.,106,四、单元机组连锁保护逻辑系统,p146,.,107,四、单元机组连锁保护逻辑系统,二、机组连锁保护逻辑小连锁：备用设备的自启停；大连锁：一台辅机跳闸将相应地引起一连串辅机连锁动作。,.,108,四、单元机组连锁保护逻辑系统,什么是MFT？锅炉MFT是锅炉主燃料跳闸系统,是在锅炉发生设备故障或运行故障时,对锅炉主设备进行保护的手段，是FSSS系统重要组成部分，主要动作内容如下：火力发电厂设计技术规程（DL50002000）。第1264条中之4在运行中锅炉发生下列情况之一时，应发出总燃料跳闸指令，实现紧急停炉保护：1）手动停炉指令；2）全炉膛火焰丧失3）炉膛压力过高过低4）汽包水位过高过低5）全部送风机跳闸6）全部引风机跳闸7）煤粉燃烧器投运时，全部一次风机跳闸8）燃料全部中断9）总风量过低10）锅炉炉膛安全监控系统失电11）根据锅炉特点要求的其他停炉保护条件，如不允许干烧的再热器超温和强迫循环炉的全部炉水循环泵跳闸等,.,109,四、单元机组连锁保护逻辑系统,MFT