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《汽轮机数字控制系统》知识点
1 概述
电网中的总用电量是一个随机变量,为保证各种用电设备能正常运转,不但要求提供连续不断的电能,而且还对供电的品质提出了严格的要求,包括频率误差≤±≤±5%。
一次调频,是利用锅炉的蓄能调节发电量,使总发电量适应小幅度高频率的负荷变化。
二次调频和调峰,是通过汽轮发电机组控制系统的自动发电AGC功能自动地或手动地改变机组的负荷指令,改变机组的发电量,使总发电量适应大幅度低频率的总用电量的变化,由于变化幅度较大,锅炉控制系统必须相应动作,使锅炉的出力满足汽机的要求,在改变负荷的过程中,机、炉、电控制系统必须协调动作。
汽轮机调节系统的主要任务:
调节汽轮发电机组的转速、功率,使其满足电网的要求。汽轮机控制系统的控制对象为汽轮发电机组,它通过控制汽轮机进汽阀门的开度来改变进汽流量,从而控制汽轮发电机组的转速和功率。在紧急情况下,其保安系统迅速关闭进汽阀门,以保护机组的安全。
调速系统静态特性:转速n与功率N之间的关系;
调节系统动态特性:控制系统受到扰动后,被调量随时间的变化规律。动态特性基本要求一是调节系统要非常稳定,无论负荷有多么大的变化,转速最终都能趋于某一稳定值;二是要求调节系统动作迅速,调节汽门关闭快,使甩负荷后汽轮机最高转速不超过危急遮断器动作转速。
2 几种典型调节系统
机械液压式调节系统(MHC)
机械液压式调节系统(MHC)由转速感受机构(高速弹性调速器或旋转阻尼)、传动放大机构(随动滑阀一级传动放大且进行信号转换、二级传动放大是油动机滑阀)、执行机构(油动机、凸轮传动装置及调速汽门)和反馈机构(反馈斜板、反馈滑阀)等四部分组成。
凸轮配汽机构调节方式低负荷时为节流调节,高负荷时为喷咀调节,因而兼顾了启动快速性和部分负荷经济性的要求。
对调速系统的要求主要有速度变动率δ为3—6%、迟缓率ε≯%、能维持空负荷运行、甩全负荷时最大飞升转速不应引起危急遮断器动作。
机械液压调节系统保护及调节的特点:
汽轮机机械、热工和电气保护均通过危急遮断滑阀动作使主汽门、调速汽门关闭,一旦危急遮断滑阀卡涩,所有保护均失效。微分器装置的作用是运行中突甩负荷机组解列时加速调速汽门关闭。同时机械液压式调节系统控制信号和反馈信号都是由机械或液压部件产生,在信号的产生和执行过程中,这些部件难免存在着摩擦迟缓,以至准确性差,迟缓率大,响应滞后,造成控制精度不高、动态特性差,同时还存在易卡涩现象,不可避免地影响汽轮机控制性能。同时缺少合适的控制接口,很难使机组满足整个系统的协调控制要求,阻碍了控制系统自动化程度的进一步提高。
DEH调节系统主要优点:
①精度高,速度快,延迟性小(迟缓率<%,油动机快关时间<);
②控制灵活、可靠性高;
③自动性能较好;
④功能多:支持升速、巡测、监视、报警、保护、记录、事故追忆等;
⑤可以实现在线检修;
⑥使用抗燃油,提高其机组的安全性。
不足之处:系统结构复杂,制造成本高;需配备外置式液压油源,对油质清洁度要求很高,油品需要不断再生,运行维护费用高以及抗燃油有毒性。
汽轮机机械液压调节与功—频电液调节比较
机械液压调节系统,以频率(即转速)的偏差作为唯一的调节信号,由调速器接受转速的变化,经过滑阀、油