汽轮机控制系统基础知识讲座(00002)课件.ppt

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1、 汽轮机控制系统汽轮机控制系统 基础知识讲座基础知识讲座 2009年6月目录汽轮机的由来与发展方向汽轮机的由来与发展方向1.1.汽轮机的基本概念汽轮机的基本概念2.2.汽轮机的历史与发展方向汽轮机的历史与发展方向汽轮机的应用与分类汽轮机的应用与分类汽轮机装置及系统汽轮机装置及系统汽轮机控制系统汽轮机控制系统DEHDEH日常维护（日常维护（*）汽轮机的由来与发展方向 汽轮机的基本概念汽轮机的基本概念 汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将蒸汽的热能转换为机械能的一种旋转机械。汽轮机带动发电汽轮机是一种以蒸汽为工质，并将蒸汽的热能转换为机械能的一种旋转机械。汽轮机带动发电机的同时，将机械能转化成了电能。高

2、压高温的蒸汽具有相当高的能量，热力学上称之为焓，当蒸汽机的同时，将机械能转化成了电能。高压高温的蒸汽具有相当高的能量，热力学上称之为焓，当蒸汽依次通过汽轮机的通流级时，汽轮机的焓逐渐减少，当蒸汽从汽轮机排出时，蒸汽所具有的焓已经基依次通过汽轮机的通流级时，汽轮机的焓逐渐减少，当蒸汽从汽轮机排出时，蒸汽所具有的焓已经基本不具备作功能力了。在汽轮机级内蒸汽减少的焓部分地转变成了机械功。本不具备作功能力了。在汽轮机级内蒸汽减少的焓部分地转变成了机械功。汽轮机的历史与发展方向汽轮机的历史与发展方向 自从瓦特烧开水时发现蒸汽汽泡具有能量以来，仅过去了短短的百余年。汽轮机设计与制造技自从瓦特烧开水时发现蒸

3、汽汽泡具有能量以来，仅过去了短短的百余年。汽轮机设计与制造技术已经取得了飞跃的发展。术已经取得了飞跃的发展。1883 1883年，瑞典工程师拉伐尔（年，瑞典工程师拉伐尔（LavalLaval）创造出第一台轴流式汽轮机，）创造出第一台轴流式汽轮机，3.7kW3.7kW单级冲动式汽轮机；单级冲动式汽轮机；18841894 18841894年，英国工程师巴森斯（年，英国工程师巴森斯（C.A.ParsonsC.A.Parsons）相继创造出了轴流式多级反动式汽轮机、辐流）相继创造出了轴流式多级反动式汽轮机、辐流式汽轮机、和背压式汽轮机；式汽轮机、和背压式汽轮机；1900 1900年前后，美国工程师寇蒂

4、斯（年前后，美国工程师寇蒂斯（CurtisCurtis）创造出了正在通常所谓的寇蒂斯（复速级）单级汽轮）创造出了正在通常所谓的寇蒂斯（复速级）单级汽轮机；机；1903 1903年至年至19071907年间，出现了热电联合生产的汽轮机，即背压式与调整抽汽式汽轮机；年间，出现了热电联合生产的汽轮机，即背压式与调整抽汽式汽轮机；1920 1920年左右，随着蒸汽动力循环装置的改进，出现了给水回热式汽轮机；年左右，随着蒸汽动力循环装置的改进，出现了给水回热式汽轮机；1925 1925年，出现了第一台中间再热式汽轮机；年，出现了第一台中间再热式汽轮机；至此，今天所能见到的电站汽轮机的主要类型差不多已经齐

5、备。至此，今天所能见到的电站汽轮机的主要类型差不多已经齐备。上世纪上世纪4040年代以来，汽轮机发展特别迅速。各种新技术与新材料层出不穷。材料科学的发展使年代以来，汽轮机发展特别迅速。各种新技术与新材料层出不穷。材料科学的发展使得汽轮机向高参数发展成了可能；计算机技术的发展，全三维理论的出现，使得汽轮机通流级效率的得汽轮机向高参数发展成了可能；计算机技术的发展，全三维理论的出现，使得汽轮机通流级效率的提高成了各大制造厂家在市场竞争中制胜的法宝。提高成了各大制造厂家在市场竞争中制胜的法宝。目前，汽轮机发展的方向是以提高单机功率为中心线索的。单目前，汽轮机发展的方向是以提高单机功率为中心线索的。单

6、MWMW的制造工时与运行成本的制造工时与运行成本(汽汽轮机效率轮机效率)在此基础上各种特型汽轮机也可以很好地占领市场。在此基础上各种特型汽轮机也可以很好地占领市场。汽轮机的应用与分类按热力作功原理分类按热力作功原理分类 a.a.冲动式汽轮机冲动式汽轮机 b.b.反动式汽轮机反动式汽轮机按进汽参数分类按进汽参数分类按用途分类按用途分类 a.a.电站汽轮机电站汽轮机 b.b.工业汽轮机工业汽轮机 c.c.船用汽轮机船用汽轮机按热力特性分类按热力特性分类 凝汽式汽轮机、调节抽汽式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽背压式汽轮机、中间凝汽式汽轮机、调节抽汽式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽背压式汽轮机、中间再热式汽轮

7、机、再热式汽轮机、混压式汽轮机、空冷汽轮机。混压式汽轮机、空冷汽轮机。参数参数超临界超临界亚临界亚临界超高压超高压高压高压次高压次高压中压中压低压低压压力压力MPaMPa23.5423.5416.6716.6713.2413.248.838.834.94.93.433.431.271.27温度温度 565565535535535535535535435(475)435(475)435435350350油系统主要设备油箱（体积）油箱（体积）冷油器（换热面积）冷油器（换热面积）滤油器滤油器溢油阀溢油阀主油泵主油泵射油器射油器启动油泵启动油泵交流润滑油泵交流润滑油泵直流润滑油泵直流润滑油泵排油烟装置

8、排油烟装置顶轴油系统顶轴油系统油净化装置油净化装置油管路油管路EHEH装置装置汽轮机控制系统分为调节系统和保安系统，它们分别控制如下阀门：分为调节系统和保安系统，它们分别控制如下阀门：主汽门 作用：在事故情况下，快速关闭汽轮机的主蒸汽而停机。作用：在事故情况下，快速关闭汽轮机的主蒸汽而停机。主汽门一般由安全油控制，保安系统动作后，安全油泄压，主汽门主汽门一般由安全油控制，保安系统动作后，安全油泄压，主汽门在主汽门操纵座（自动关闭器）的弹簧力作用下快速关闭。在主汽门操纵座（自动关闭器）的弹簧力作用下快速关闭。主汽门要求有自锁功能，保安系统复位后主汽门需要在人为的操作主汽门要求有自锁功能，保安系统

9、复位后主汽门需要在人为的操作下才能打开下才能打开调节汽阀 超高压机组调节阀超高压机组调节阀 主汽阀和高压调节阀组合在一体（一拖二），阀盖自密封结构，再主汽阀和高压调节阀组合在一体（一拖二），阀盖自密封结构，再热主汽阀、调节阀组成联合汽阀，采用高压抗燃油电调热主汽阀、调节阀组成联合汽阀，采用高压抗燃油电调 高温高压机组调节阀高温高压机组调节阀 四只独立的调节阀直接座在前汽缸上，凸轮配汽（部分机组采用高四只独立的调节阀直接座在前汽缸上，凸轮配汽（部分机组采用高压抗燃油电调）压抗燃油电调）次高压及以下机组次高压及以下机组 采用球型阀和梨型阀（采用球型阀和梨型阀（1#1#），提板配汽），提板配汽DEH

10、组成qq硬件硬件硬件硬件：I/OI/O控制站、操作员站、控制站、操作员站、工程师站、系统网络层次（底工程师站、系统网络层次（底层的控制网，协议为层的控制网，协议为:ProfibusProfibus-DP-DP；和上层的管理和上层的管理网，协议为网，协议为TCP/IPTCP/IP）；）；qq软件软件软件软件：系统软件、应用软件：系统软件、应用软件（控制方案）；（控制方案）；qq液压伺服系统液压伺服系统液压伺服系统液压伺服系统：DDVDDV电液转换电液转换器、器、EHEH装置、装置、OPCOPC电磁阀、电磁阀、LVDTLVDT位移传感器、油动机。位移传感器、油动机。DEH含义数字电液控制系统（数字

11、电液控制系统（DEHDEH）：）：（Digital Electric Hydraulic Control Digital Electric Hydraulic Control System,DEHSystem,DEH）,简称数字电调简称数字电调。EH装置DEH构成各部分功能 操作员站：操作员站：操作员站：操作员站：主要完成的是人机接口，运行人员通过操作员站完成能主要完成的是人机接口，运行人员通过操作员站完成能够利用够利用DEHDEH完成的正常操作。任意一台操作员站可以定义成工程师完成的正常操作。任意一台操作员站可以定义成工程师站，工程师和站，工程师和DEHDEH软件维护人员可以通过工程师站进行

12、组态等修改软件维护人员可以通过工程师站进行组态等修改算法和配置的功能。算法和配置的功能。交换机：交换机：交换机：交换机：实现上层网络的通讯物理接口。实现上层网络的通讯物理接口。控制柜：控制柜：控制柜：控制柜：实现实现I/OI/O模块的安装布置和接线端子的布置，模块的安装布置和接线端子的布置，I/OI/O模块通过模块通过DPDP通讯线和主控单元连接构成底层的数据网络，通讯线和主控单元连接构成底层的数据网络，I/OI/O模块主要实现模块主要实现对所需要的控制信号的采集转换工作。通过工程师站将对所需要的控制信号的采集转换工作。通过工程师站将DEHDEH控制算控制算法下装到控制柜，控制柜中的主控单元实

13、现法下装到控制柜，控制柜中的主控单元实现DEHDEH控制算法的实现和控制算法的实现和运算。运算。FM146AFM146A：DEHDEH专用的伺服模块，实际上是控制柜中的一部分。主专用的伺服模块，实际上是控制柜中的一部分。主要实现的功能是该模块和电液转换器（要实现的功能是该模块和电液转换器（DDVDDV阀）、油动机、阀）、油动机、LVDTLVDT（位移传感器）共同组成一个伺服油动机，实现对汽轮机的控制。（位移传感器）共同组成一个伺服油动机，实现对汽轮机的控制。电液转换器：电液转换器：电液转换器：电液转换器：是是DEHDEH最为重要的环节，主要完成的是将电信号转换最为重要的环节，主要完成的是将电信

14、号转换为可控制的液压信号，为可控制的液压信号，DDVDDV阀是直流力矩马达伺服阀解决了困绕阀是直流力矩马达伺服阀解决了困绕DEHDEH多年的电液转换不稳定和卡涩的问题。多年的电液转换不稳定和卡涩的问题。油动机：油动机：油动机：油动机：最终液压的执行机构。通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械最终液压的执行机构。通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。从而实现对汽连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。从而实现对汽轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。LVDTLVDT（位移传感器）：（位移传感器）：（位移传感器）：（位移

15、传感器）：是油动机行程的实时反馈系统，是油动机行程的实时反馈系统，FM146AFM146A伺伺服模块通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出服模块通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号，实现对油动机的稳定快速控制。信号，实现对油动机的稳定快速控制。DEH构成各部分功能 主控单元DEH日常维护 1.1.低压透平油纯电调系统的维护低压透平油纯电调系统的维护 透平油在进入调节系统前，其清洁度要求必须达到透平油在进入调节系统前，其清洁度要求必须达到MOOG4MOOG4（或（或NAS NAS 7 7）级。其它检查维护项目有：）级。其它检查维护项目有：1.11.1 正常维护检

16、查项目正常维护检查项目a)a)定期检查定期检查DDVDDV阀阀芯位置：对于阀阀芯位置：对于DDVDDV阀芯位置（量程阀芯位置（量程0 0100100）偏）偏离平衡位置（例如离平衡位置（例如60%60%位置）超过位置）超过1010后，应寻找原因解决。后，应寻找原因解决。b)b)定期检查管路是否存在密封不严漏油的情况。定期检查管路是否存在密封不严漏油的情况。c)c)定期检查定期检查LVDTLVDT等活动部件的连接件是否松动。等活动部件的连接件是否松动。1.21.2机组大修要做的工作机组大修要做的工作机组大修要做的工作机组大修要做的工作a)a)检查测速传感器是否磨损严重需要更换；检查测速传感器是否磨

17、损严重需要更换；b)b)重新整定各压力开关定值；重新整定各压力开关定值；c)c)清洗双筒滤油器和滤芯；清洗双筒滤油器和滤芯；d)d)集集成成块块的的功功能能块块和和连连接接块块部部分分应应全全部部解解体体清清洗洗，并并更更换换所所有有密密封圈（包括集成块管接头用）等；封圈（包括集成块管接头用）等；e)e)各液压设备解体清洗后组装。各液压设备解体清洗后组装。f)f)主油箱内透平油在油循环之前先用滤油机过滤去水去杂。主油箱内透平油在油循环之前先用滤油机过滤去水去杂。g)g)测定打闸试验和阀门快关时间。测定打闸试验和阀门快关时间。h)h)油循环；油循环；i)i)静态整定静态整定LVDTLVDT。DEH日常维护 FM146A