1000mw超临界火电机组锅炉给水泵汽轮机的控制

1、1000MW超临界火电机组锅炉给水泵汽轮机的控制No.02.2012北京电力高等专科学校BeijingElectricPowerCollege工程研究回1000MW超临界火电机组锅炉给水泵汽轮机的控制徐艳萍黄建荣刘聪(江西电力职业技术学院,江西南昌330032)摘要:介绍了1000MW超超临界燃煤机细配套用锅炉给水泵汽轮机工作特点和控制系统的组成,重点叙述了该汽轮机电液调节系统MEH的系统配置和功能.关键词:超超临界火电机组;给水泵汽轮机;控制系统中图分类号:TK263文献标识码:A一,概述随国民经济的发展,我国电力工业正以前所未有的速度茌迅速发展.采用大容量,高参数机组的新技术,一批国产大容

2、量超临界机组已经投产或正在兴建.锅炉给水泵汽轮机是发电机组的主要辅机,本文从锅炉给水泵汽轮机的控制角度介绍该汽轮机的工作特点和控制系统的组成.二,系统简介某厂1000MW超超临界燃煤机组给水泵汽轮机采用了三菱重工技术进行设计,该汽轮机为单缸,单流,冲动式,纯凝汽,低温再热蒸汽内切换,额定工况(1HA)功率为13915kW,额定转速为5749r/rain,调速范围为285.6300r/rain.跳闸转速6450r/rain.给水泵汽轮机正常工作汽源采用主机四段抽汽,启动用汽源采用辅助蒸汽,额定工况四段抽汽压力为O.8MPa(a),备用汽源采用再热器冷段蒸汽,压力为4.94MPa(a).当主机负荷

3、变化至20%-25%主机THA负荷时(定压和滑压),该机构能自动将汽源从辅助汽源切换到低压汽源,或从低压汽源切换到辅助汽源.切换时,允许辅助蒸汽和低压蒸汽同时作为给水泵汽轮机的工作汽源.正常运行时,从辅助蒸汽到低压蒸汽或从低压蒸汽到辅助蒸汽的汽源切换只使用低压系统,而不使用高压系统,高压系统仅作备用.按照转速控制信号的要求,首先打开低压调阀再打开高压调阀.三,给水泵汽轮机控制系统的组成给水泵汽轮机的控制包括汽机的起,停,汽机的调速和稳速.汽机运行各参数的检测以及汽机的超速等保护.控制系统大至可分为:(一)数字式电液调节系统MEH.(二)给水泵汽轮机联锁保护系统ETS.(三)给水泵汽轮机的监控仪

4、表系统TSI.(四)在DCS中完成的带联锁的电动盘车,油系统交流主,辅油泵和直流事故油泵的控制,输油泵及油箱液位,温度,油雾抽吸风机的控制等.四,数字式电液调节系统MEHMEH系统硬件配置主要是现场控制站,控制站以柜结构形式出现.在现场控制站柜内包括通讯,控制,I/O通道,电源等模件,是MEH系统实现过程控制的主要现场设各.完成过程控制中的通讯,数据采集,回路和顺序等控制功能.MEH系统配置的操作员站,用于现场过程监视,操作管理和记录,实现提示,报警,数据归纳和数据通讯.配置的工程师站,是控制应用软件的图形组态调试,系统监视和维护和专用工具.TSI采用Epro公司MM$6000系列产品.给水泵

5、汽轮机的数字式电液调节系统MEH以汽轮机为控制对象,MEH的主要任务是接受来自锅炉控制系统(ccs)的指令,通过运算,输出调门开度指令信号,控制给水泵汽轮机的转速来控制给水流量以满足锅炉给水的要求给水泵汽轮机控制系统MEH包括系统配套的就地仪表,计算机控制部分及液压伺服系统.每台给水泵汽轮机的计算机控制系统由一套冗余CPU和一套输入/输出模件,通讯接口,冗余电源以及操作员站和工程师站组成.(一)MEH控制系统主要功能I,转速输入:包括转速采样,转速信号处理,故障判断:2,启动控制:开关主汽门控制;3,操作方式选择:包括MEH操作员手,自动控制和远程锅炉给水自动控制选择,以及机械和电超速试验,速

6、关阀关闭试验,电磁阀在线试验,阀门校验等各种功能试验;4,转速控制:目标转速及升降速率的设定和限制,转速自动过临界控制,转速PID调节;5,超速保护控制功文章编号:10090118(2012)-020079?01能,包括机械和电超速试验,超速保护跳机,转速信号故障;6,阀位输出控制:包括高低压阀门开度控制,阀门位置反馈;7,盘车装置:带联锁的电动盘车装置;8,操作,报表,趋势打印等管理;9,完善的通讯能力:包括与DCS,DEH等系统的自由通讯.(二)MEH控制系统的无扰切换控制方式1,就地自动控制:转速自动控制方式是自动调节常用的方式之一,运行操作人员根据汽轮机运行状态及操作程序,通过操作员站

7、改变目标转速和升降速率,给定转速随目标转速的变化而变化,MEH对实际转速和给定转速的差值进行PID运算,输出控制信号到执行器,改变调阀油动机的位置,控制进入汽轮机的蒸汽流量,使汽轮机转速发生变化.2,远程锅炉给水自动控制(遥控):在启动过程完成且满足投遥控条件后,可通过操作员站投入远程锅炉给水自动控制(即遥控)方式,此时,MEH仅作为一执行器,接受来自锅炉控制系统的4-20mA转速控制信号,送控制回路,作为转速控制目标值.3,操作员手动控制:手动控制为开环控制方式,操作人员通过操作员站阀位增减按钮直接控制调节汽阀开度.要投入远程锅炉给水自动控制方式,系统必须先切至自动控制方式.如果通过操作员站

8、投入自动控制或手动方式信号时,将切除锅炉给水自动控制方式.无论切换何种运行方式,都保证系统的平稳即无扰切换.五,给水泵汽轮机控制操作小机与DCS共享操作员站OPS和工程师站EMS.二台锅炉给水泵汽轮机配置一台OPS和一台EMS,通过单元DCS的操作员站操作MEH,用于执行ME肌T8的操作的监视功能.并可作为单元DCS操作人员工作站的备用设备,MEH的操作通过操作员站实现.操作员站为现场过程控制提供了一个用来系统和过程显示,操作,管理,数据存储的人系统接口.(一)操作员通过操作员站可以实现过程监控,报警,报告的管理,过程趋势的分析,历史数据的存档,记录与报告的产生,全系统级的诊断,面对应用的帮助

9、功能.(二)操作员站作为人系统接口,过程监视和控制是主要功能,它形象地提供过程,系统,操作状态等参数和图型的显示,MEH系统操作员站的主要操作画面包括:l,汽机控制:包括起停控制,操作方式选择,目标转速及升降速率设定,汽机转速和阀指令及反馈显示,趋势曲线图,MEH停机首出信号等.2,汽机超速试验:包括超速试验方式选择与试验的运行操作等.3,小机ETS画面:包括油压,真空度,轴承温度,轴振动,位移联锁保护与首出.六,结语本文主要叙述了1000MW超超临界燃煤机组配套用的锅炉给水泵汽轮机的工作特点,控制要求以及控制系统组成.着重介绍了该汽轮机数字式电液调节系统MEH控系统的任务,运行方式,操作方式,