燃机控制系统讲义

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9E燃机系统培训演示稿

9E燃机系统培训演示稿

第一个为单向的定排量泵,第二个双 向的定排量泵。
k. 电气马达(electric motor):
M
l. 仪表及附件(instruments and accessories):
9E燃机性能型号参数
PG9171E型燃机 燃机基本负荷下主要性能参数 (标况下:A.T:15℃ A.P:1013kpa R.H:60%) • 额定转速:3000RPM—50Hz; • 进气流量:1450T/H 排气流量:1481T/H • 燃油流量:31T/H • 压比 :12.3 • 透平前温(T3):1124℃ 排气温度(T4):538℃ • 额定出力:123.4MW • 热效率 :33.55%(简单循环) • 热耗率 :10730KJ/KWH
燃气轮机功能及描述
燃烧室(加热系统):14个分管回流式燃烧 室,各燃烧室之间由联焰管相联。燃烧室的作 用是为压气机压缩后的高温(350℃左右)高压 (11BARG左右)空气提供一个稳定燃烧的场所, 燃烧后,增加工质的焓,提高工质的做功能力。 压气机的排气中,参与燃烧的空气为一小 部分的,约占总压气机量的20%-30%,大部分作 为冷却,掺混空气。满足透平叶片材质的长期 运行的安全热疲劳温度(1200℃左右)。
A. 管道上的图形符号: a. 管道跨越,不连接:
lines crossing
b. 管道连接:
lines joining
c. 其他图例:
上面管道表示为压力气体管道,下面为压力液体管道
orifices-节流孔
plugged port 堵头
带斜向上45度箭头的表示此部件是可 调的或者是可变的。上面的图例分别表示的 是可调整弹性系数的弹簧;可改变孔径的节 流孔;变排量的泵。
C. 数字和字母组合举例: —63QA: 滑油压力报警开关。动作产生一 个滑油压力低的报警; —63QT: 滑油压力跳闸开关。动作导致燃 机跳闸,因滑油压力过低; —26QT: 滑油温度高跳闸开关。动作导致 燃机跳闸,因滑油温度过高; —33CB: 压气机放气阀(防喘阀)位置开 关。 —71QH: 滑油液位高开关。 —88QA: 辅助滑油泵电机; —20CB: 压气机放气阀(防喘阀)电磁阀。 等等……

v94.2_燃机课件

v94.2_燃机课件

这些燃烧器称 为混合燃烧器。每 个燃烧器包括一个 扩散燃烧器,一个 预混燃烧器和一个 点火喷燃器。 在任何给定时 刻,只有一种类型 的燃烧器在工作, 不是扩散就是预混。
扩散燃烧
预混燃烧
天然气与空气通 过组合式燃烧器分别 进入燃烧区,一边混 合、一边进行燃烧。
天然气与空气预 先混合后再通过组合 式燃烧器送入燃烧区 域进行燃烧。
天然气压力监视
在燃气轮机燃烧室里燃烧的天然气数量是燃烧室压力、 NG CV和PG CV 的提升程度以及供气的压力和温度的函数。 燃气轮机无故障运行要求。 来自天然气紧急切断阀上游压力变送器的信号输入到信 号处理器以决定压力大小和压力梯度。为了保证燃气轮机在 所有运行模式(扩散,预混)下的可靠运行,需检查天然气 压力有无违反规定的最大和最小极限值。如果违反了这些极 限值就要启动与各个运行模式相关的行动。
2 燃烧方式注意事项
在直接天然气扩散模式中不需 要基于天然气压力进行的控制测量。
天然气扩散模式 (NG DM) 如果在天然气系统中由在NG ESV 上游测得的压力大小低于极限 值,就不准许从扩散模式到预混模式 的转换,因为稳定的燃烧不能由预混 燃烧器保证并可能损坏燃烧器。
如果NG SEV上游天然气压力跌落 到极限值以下,就发出“NG PRESSURE LOW IN PM”(天然气压 力低,在预混模式中)报警。
在燃气轮机长时间运行期间它会遭 受磨损(例如,在燃烧室高温气体外壳 中的间隙增大),其可能的后果就是到 达燃烧器的空气数量减少(由于间隙增 大而漏失)。这又反过来危及到稳定的 预混燃烧。
燃烧室两端之 间的压力降
燃烧室相对压力降通常可看成为燃 烧室冷却空气和助燃空气流动的指示。 它取决于燃烧室的几何形状,但实际上 与燃气轮机的输出无关。由于燃烧器或 燃烧室部件的磨损或损坏(几何形状 的改变,流道截面的改变等),燃烧室 相对压力降会起变化。所以长期对燃烧 室相对压力降进行监测可以有助于评估 燃烧室的状况。

燃机控制系统讲义

燃机控制系统讲义

第一节燃气轮机的主控系统主控系统是指燃气轮机的连续调节系统,单轴燃气轮机控制系统设置了几种自动改变燃气轮机燃料消耗率的主控制系统(见表11—1)和每个系统对应的输出指令——FSR(FUEL STROKE REFERENCE燃料行程基准).此外还设置了手动控制燃料行程基准。

上述6个FSR量进入最小值选择门,选出6个FSR中的最小值作为输出,以此作为该时刻实际执行用的FSR控制信号。

因而虽然任何时刻6个系统各自都有输出,但只有一个控制系统的输出进入实际燃料控制系统(见图11一1)。

一、启动控制系统启动控制系统仅控制燃气轮机从点火开始直到启动程序完成这一过程中燃料Gf (在Mark-V系统中通过启动控制系统输出FSRSU)。

燃气轮机启动过程中燃料需要量变化范围相当大。

其最大值受压气机喘振(有时还受透平超温)所限.最小值则受熄火极限或零功率所限。

这个上下限随着燃气轮机转速大小而变,在脱扣转速时这个上下限之间的范围最窄。

沿上限控制燃料量可使启动最快,但燃气轮机温度变化剧烈,会产生较大的热应力,导致材料的热疲劳而缩短使用寿命。

启动控制过程是开环的,根据程序系统来的一组逻辑信号来分段输出预先设置的FSRSU,整个启动控制的过程用图11-2曲线表示。

图11-3则给出了FSRSU的控制算法。

当燃气轮机被启动机带到点火转速(约20%n0 L14HM=1)并满足点火条件L83SUFI=1时,受其控制的伪触点闭合,控制常数FSKSU-F1(典型值为22 .0%FSR)和压气机气流温度系数CQTC(通常为0. 9—1.25)相乘通过NOT MAX最终赋给FSRSU,以建立点火FSR值。

为了点燃火焰并提供燃烧室之间的联焰,在火花塞打火时,点火FSR相对较大。

当下列条件之一满足时,就算作点火成功:①至少两个火焰检测器检测到火焰并超过2s; ②所有4个火焰检测器均检测到火焰。

如果点火成功,控制系统给出L83SUWU=1, L83SU-F1=0。

[能源化工]燃机三菱控制系统简述.ppt

[能源化工]燃机三菱控制系统简述.ppt

Байду номын сангаас Diasys Netmation控制系统概述
公共网络
• 公共网络部分分为单元ECS系统,COMM-1系统,COMM-2 系统和CGWC系统。
• 单元ECS系统:单元机组的电气方面信号。主要是接受电 压、电流反馈,电气开关的远程控制,单元机组的励磁及 发电机控制。
• COMM一1系统:循环水系统。
Diasys Netmation控制系统概述
• COMM一2系统:包括辅助蒸汽,压缩空气,闭式循环冷却 水,消防水泵房各系统信号接入。
• CGWC系统:即公共网关系统,厂内公用系统部分PLC从站 通过CGWC接入DCS系统,包括化学水处理,制氢站,天然 气调压站,启动锅炉等PLC从站通过MODBUS协议接入网关 柜;同时C0M-1,COM-2,CECS,#1UGWC,#2UGWC,#3UGWC 均通过光纤转以太网的方式接入CGWC。
• Netmation控制系统结构分散,主要依赖先进的网络技术 和通信技术实现全场控制系统DCS的统一。
• 系统网络分成两部分,分别是单元网络和公共网络,每种 网络都由多个子系统组成。
Diasys Netmation控制系统概述
单元网络
• 本网络分为TCS系统,HRSG系统,PCS系统,TPS系统,TSI 系统和单元GW C系统。
燃气轮机及燃气-蒸汽联合循环电厂控制与保护
Diasys Netmation控制系统概述
DIASYS Netmation控制系统将因特网、企业内部信息网技术 、大型数据库,包含高性能且价格低廉的微机在内的硬件, 便于使用的人机界面软件等信息通信技术融合在一起;
同时结合设备制造厂家的丰富经验以及控制技术,可靠性高 ,经济性能出色,高度自动化和便于维护,最大限度满足客 户需求。

燃气发电机组控制系统讲座

燃气发电机组控制系统讲座

燃气发电机组控制系统讲座本讲座主要内容包括:发电机组控制系统构建的原因、构建形式及组成部分,并详细介绍了基本控制系统各部分的工作原理及功能,为构建集成化、自动化控制系统做好铺垫,最后提出自动化控制系统的解决方案。

发电机组的控制(屏、箱)系统是机组的配套设备,主要负责机组的控制、调压、配电等,包括自动检测、控制及保护装臵等几大部分功能。

机组是通过控制屏向用电设备进行输配电的,同时操作人员可以从控制屏上直接观察机组的运行状态。

一般小容量机组的励磁调节与控制部分全部集中在控制箱内,直接安装在机组上,例如我公司生产的40GF、60 GF、80 GF、120 GF系列小功率燃气发电机组的控制屏就是采取的这种布局方式;大容量发电机组的控制屏则为落地式,固定在机房的地面或安装在与机组隔离的集中控制室内。

1.小功率燃气发电机组控制系统构建由来燃气发电机组是发动机利用可燃气体作为燃料、带动发电机旋转产生电能的装臵,它由燃气发动机、发电机和控制系统(控制屏)三部分组成,它是一种由燃料内能→发动机动能(与发动机飞轮端轴联的旋转磁极式发电机转子动能)→发电机定子电能的转换装臵。

发动机是机组的动力部分,它由点火系统、燃料供给系统、进排气系统、润滑系统、冷却系统这五大系统构成,发电机由定子、转子、励磁系统等构成。

对于燃气发动机而言,启动方式一般分两种:气动(液压)马达启动和电启动,我们与发电机组配套的发动机最常用的是采用结构紧凑、操作方便、启动转矩大的直流24V(10kW机组为12V)串励直流电动机启动,现在启动系一般采用电动机—发电机系统,发动机多余动力通过整流发电机向蓄电池充电,发动机动力不足时蓄电池向发动机控制系统供电,启动线需从控制系统引出,自身不带电压调节器的充电发电机,需将电压调节器安装在控制箱内。

润滑系的主要任务是供应足够数量的具有适当温度的洁净机油到各摩擦面,减小摩擦损失,减小零件磨损,以保证发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性,发电用的小功率发动机一般为额定转速1500RPM的高速发动机,在运行过程中,曲轴主轴承、连杆大头轴承、凸轮轴承、摇臂轴承、增压器轴承等高速重负荷的摩擦面采用的是压力润滑,这样就需使润滑油压力足够大以保证润滑可靠,因此润滑油压力需作为控制系统的监控对象。

9E燃机系统培训演示稿

9E燃机系统培训演示稿

第二章 9E燃机的型号性能参数

进气流量:1450T/H 排气流量:1481T/H 燃油流量:31T/H 压比 :12.3 透平前温(T3):1124℃ 排气温度(T4):538℃ 额定出力:123.4MW 热效率 :33.55% 热耗率 :10730KJ/KWH
第二章 9E燃机的型号性能参数

第一章 燃气轮机原理
压气机的排气中,参与燃烧的空气为小一部 分的,约占总压气机量的15%, 大部分作为冷却,参混空气。满足透平叶 片材质的长期运行的安全热疲劳温度 (1200℃左右)。 透平:轴流式透平,三个膨胀级。每一组喷嘴 (NOZZLE)后其后的一组动叶(BUCKET)组成透 平的一个级;在喷嘴中主要完成工质的膨胀过 程(热能向动能的转换过程),温度降低,压 力降低,流速增加,完成焓降的过程,工质的 动能增加,在透平动叶中,主要完成由动能向 机械能的转换过程,速度下降,压力,温度有 小幅的下降(视透平的反动度)。
第一章 燃气轮机原理
在燃烧室中被燃烧,加热。透平则可看成是一个风车, 为加热的流体(燃气)驱动旋转来带动压气机,并通 过旋转轴将多余的功输出(带动发电机)。 2.燃气轮机功能及描述:



压气机:17级轴流式,带一级进口可转导叶 (IGV)和两级固定式排气导叶(EGV1,EGV2); 每一组动叶和其后的一组静叶组成压气机的一 个级; IGV的作用:在起,停机过程中,低转速时, 控制进气角度(降低进气功角,


第三章 9E燃机的系统简介

12.抑钒剂加注系统 13.排气系统 14.水洗橇体系统 15.压缩空气系统
16.进口可转导叶I.G.V系统
燃气轮机进口可转导叶(I.G.V)主要有两方 面的作用:1)在燃机启动,停机过程低转速过程中, 起到防止压气机发生喘振的作用;2)当燃机用于联 合循环部分负荷运行时,通过关小IGV的角度,减小 进气流量,使燃机的排烟温度保持在较高水平,以 提高联合循环装置的总体热效率.

燃气电控系统结构及工作原理课题课件

燃气电控系统结构及工作原理课题课件
电源电路
为整个电控系统提供稳定的电压和电流。
输入/输出接口
负责接收传感器信号、发送控制指令,以及与其他车载电子系统进 行通信。
执行器部分
燃油喷射器:根据控制单元的指令,精确地将燃 油喷入进气道或气缸内。
怠速控制阀:根据控制单元的指令,调整发动机 的怠速转速。
点火线圈:在控制单元的控制下,产生高压电火 花点燃混合气。
警告装置
在发生故障时,发出警告信号 提醒驾驶员注意。
04
CATALOGUE
燃气电控系统故障诊断与排除
常见故障诊断方法
故障码诊断
传感器检测
通过读取故障码,快速定位燃气电控系统 中出现的故障,提高诊断效率。
使用专业检测设备对燃气电控系统中的传 感器进行检测,判断其是否正常工作,以 确定故障部位。
电路检查
燃气电控系统与传统控制系统的比较
燃气电控系统 缺点:结构复杂,成本较高。
优点:控制精度高,能够适应各种运行工况,提高发动 机性能和可靠性。
通过以上内容,可以对燃气电控系统有一个全面深入的 了解,为后续学习其结构和工作原理打下基础。
02
CATALOGUE
燃气电控系统结构
传感器部分
01
02
03
氧气传感器
发展历程
第一阶段:机械式控制系统,通过机械部件实现发动机的基本控制功能。
第二阶段:电子化控制系统,引入电子元件实现部分控制功能,但仍保留部分机械 部件。
燃气电控系统的发展和应用
• 第三阶段:全电子控制系统,完全取消机械部件 ,实现发动机控制的全面电子化。
燃气电控系统的发展和应用
01
应用领域
02
03
以上内容详细描述了燃气电控系统的各个组成部 分及其功能。通过深入了解系统结构和工作原理 ,可以更好地理解燃气发动机的工作过程,为后 续的维修和调试工作打下基础。

燃机课件(简易版)

燃机课件(简易版)
阻火器 7 燃气压力调节器 8 安全截止阀,电-气动
控制
燃料系统
空气系统
进气系统设备组成:
进口消音器、轴流风机、双滤芯单级空气滤清器,空气滤 清器保养指示器、进气涡轮增压器、进气岐管、火焰清除 器、中冷器波纹管等。
空气滤清器及预热外壳确保为安装在电机上的燃气混合器 提供洁净并符合所需燃烧空气温度的预热空气。通过使用 弹簧锁扣固定在外壳入口处的四个板式过滤器完成空气过 滤。在外壳内安装了热交换器,电机冷却水从中流过,并 将燃烧空气的温度预热到 30 °C 至 40 °C 。通过三通调 节阀和泵调节温度,两者均安装在热交换器的给水管内, 空气预热系统三通阀和空气预热系统冷却水泵。通过混合 管内的温度感应器控制该调节阀。
润滑系统
●飞溅润滑(splash oiling):利用发动机工作时运动零 件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑 方式称为飞溅润滑。这种润滑方式可使裸露在外 面承受载荷较轻的气缸壁,相对滑动速度较小的 活塞销,以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得到 润滑。
●定期润滑:发动机辅助系统中有些零件则只需定 期加注润滑脂(黄油)进行润滑,例如水泵及发 电机轴承就是采用这种方式定期润滑。近年来在 发动机上采用含有耐磨润滑材料(如尼龙、二硫 化钼等)的轴承来代替加注润滑脂的轴承。
燃气内燃机
设备及相关系统介绍
内燃机工作原理
内燃机的四冲程: ☆进气冲程:由于曲轴的旋转,活塞从上止点(top
dead center)向下止点(bottom dead center)运动, 这时排气门关闭,进气门打开。 ☆压缩冲程:曲轴继续旋转,活塞从下止点向上止 点运动,这时进气门和排气门都关闭,气缸内成 为封闭容积,可燃混合气受到压缩,压力和温度 不断升高,当活塞到达上止点时压缩行程结束。
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第一节燃气轮机的主控系统主控系统是指燃气轮机的连续调节系统,单轴燃气轮机控制系统设置了几种自动改变燃气轮机燃料消耗率的主控制系统(见表11—1)和每个系统对应的输出指令——FSR(FUEL STROKE REFERENCE燃料行程基准).此外还设置了手动控制燃料行程基准。

上述6个FSR量进入最小值选择门,选出6个FSR中的最小值作为输出,以此作为该时刻实际执行用的FSR控制信号。

因而虽然任何时刻6个系统各自都有输出,但只有一个控制系统的输出进入实际燃料控制系统(见图11一1)。

一、启动控制系统启动控制系统仅控制燃气轮机从点火开始直到启动程序完成这一过程中燃料Gf (在Mark-V系统中通过启动控制系统输出FSRSU)。

燃气轮机启动过程中燃料需要量变化范围相当大。

其最大值受压气机喘振(有时还受透平超温)所限.最小值则受熄火极限或零功率所限。

这个上下限随着燃气轮机转速大小而变,在脱扣转速时这个上下限之间的范围最窄。

沿上限控制燃料量可使启动最快,但燃气轮机温度变化剧烈,会产生较大的热应力,导致材料的热疲劳而缩短使用寿命。

启动控制过程是开环的,根据程序系统来的一组逻辑信号来分段输出预先设置的FSRSU,整个启动控制的过程用图11-2曲线表示。

图11-3则给出了FSRSU的控制算法。

当燃气轮机被启动机带到点火转速(约20%n0 L14HM=1)并满足点火条件L83SUFI=1时,受其控制的伪触点闭合,控制常数FSKSU-F1(典型值为22 .0%FSR)和压气机气流温度系数CQTC(通常为0. 9—1.25)相乘通过NOT MAX最终赋给FSRSU,以建立点火FSR值。

为了点燃火焰并提供燃烧室之间的联焰,在火花塞打火时,点火FSR相对较大。

当下列条件之一满足时,就算作点火成功:①至少两个火焰检测器检测到火焰并超过2s; ②所有4个火焰检测器均检测到火焰。

如果点火成功,控制系统给出L83SUWU=1, L83SU-F1=0。

允许FSKSU-WU (典型值为10.9%FSR/s)赋给FSRSU,以建立暖机FSR值。

FSR水平的降低是为了减少转子的热应力。

在从点火FSR到暖机FSR的转变过程中.用了一个一阶滤波器,使得过渡过程变得缓和,该滤波器时间常数为FSKSU—TC(典型值1s)。

燃气轮机暖机过程中FSRSU值保持不变,转速则在逐渐上升,实际燃料流量Gf也随之缓慢增加,使处于冷态的燃气气透平逐渐被加热。

一般暖机持续60s结束,由启动程序给出暖机完成逻辑,即L2WX=1。

暖机完成后,程序启动加速逻辑L83SUAR=1。

受其控制的4个伪触点动作,使FSKSU —IA控制常数[典型值为0.05%FSR(s)]作为斜升速率进入积分器的输入端,使得FSRSU 输出在暖机值的基础上逐渐增加。

随着燃油量的增加.燃气轮机转速逐步升高。

控制常数FSKSU一AR(典型值为24。

8%)规定了FSRSU积分斜升的上限值。

一但达到该值.图中上部比较器条件成立,使RISING置1,受控触点动作切断积分器的输入。

FSKSU-AR的常数值通过NOT MAX直接送人下部作为FSRSU输出。

在合闸后L83SUMX置1,又通过积分器输入斜升速率FSKSU-IM(典型值为5%FSR/S).使FSRSU继续上升。

一直斜升到控制常数FSRMAX给定的最大FSR值作为FSRSU输出。

至此启动控制系统自动退出。

逻辑控制算法(未列出)保证L83SUFI、L83SUWU、L83SUAR和L83SUMX在任何时刻都仅有一项可能为“真”.以此保证了有序的输出和对FSRSU的控制。

而且FSRSU输出的变化必须在主保护允许逻辑L4为“真”的条件下才能实现.否则上述所有控制信号为零,FSRSU将直接被箝位于零。

二、转速控制系统转速控制是燃气轮机最基本的控制系统,Mark-V系统有“有差控制”(Droop Speed)与无差控制”(Isoch speed)两种控制方式。

当发电机并网运行时应选用“有差”控制方式。

当发电机单机运行时可选用“无差”控制方式。

这里仅介绍“有差”控制。

有差转速控制简图见图11_4。

有差转速控制算法根据要求的转速基准信号(Speed reference)TNR与实际转速TNH之差,正比例地改变FSR,实现FSRN—FSRNo=(TNR—TNH)×K Droop(11-1)式中FSRN——有差转速控制的输出FSR;FSRN0——燃气轮机在额定转速下空载的FSR值(在这里作为控制常数存人存储单元);图11-4有差转速控制系统原理图K Droop——决定有差转速控制不等率的控制常数(调峰的燃气轮机δ一般取4%)。

式(11-1)用曲线来表示就是有差转速调节静态特性。

当FSRN=FSRN0时,由式(11.1)可知,此时TNH=TNR,即转速基准TNR正好就是空载时的转速TNH。

当FSRN由FSKN。

值变到额定负荷值FSRNB时,转速的变化是额定负荷下的(TNR—TNH),它正好就是有差转速控制的不等率δ。

所以有δ=(FSRNB—FSRN0)/K Droop转速基准TNR信号增减时,静态特性线作上下平移。

若机组尚未并网。

则轮机转速TNH随之变动(此时TNH=TNR)。

若机组已经并网.则TNR变化只改变轮机出力:TNR升.出力就增加;TNR降。

出力就减小。

所以TNR又称为转速负荷基准。

图11—4(b)表示控制转速基准TNR的变化.TNR由中间值选择输出。

TNR的最大值限制是107%。

这保证若δ=4%,即使电网频率高达103%时,机组仍能带满负荷。

若机组要做超速试验,则把此上限改为113%·,以便在空载时燃气轮机可以把转速升高到这个数值。

TNR的最小值限制由逻辑信号来确定。

若L83TNROP=l,则STARTUP(启停值60%)进人中间值选择,作为TNR的下限,这时转速控制就有可能在60%n0起介入启动控制。

运行状态L83TNROP=0,此时OPERATING(运行值95%)输人中间值选择作为TNR的下限,95%的下限可以保证即使电网频率低到95%,仍能通过TNR把轮机负荷降到零。

通常就是图11—4(b)中间的输入通过中间值选择器成为输出的TNR。

图中z-1与加法器组成数字积分器,.L83JDn给出积分速率(L83JDn:n=0,l,2,…,5,相应于不同的速率),L70R和L70L决定积分的方向。

L70R=1、L70 L=0时,积分升高TNR(升转速/负荷);反之积分降低TNR(降转速/负荷);L70R与L70L都为“假”时。

积分中止,TNR保持不变。

当燃气轮机启动程序完成以后,逻辑量L83TRESI=1,则切除积分器,将预置控制的常数PRESET=100. 3%赋给TNR,以备同期并网。

一经并网L83TRESI=0.而TNR则停留在100 .3%(略带负荷,以免电网频率波动造成发电机逆功率)。

以后就可以通过升(或降)TNR 来增(或减)机组出力。

当发电机断路器跳闸时,则L83TRESI置“1”.TNR复位到100. 3%,为下次并网作准备。

三、加速控制系统加速控制系统将转子实际转速信号TNH对时间求导,计算出转子角加速度TNHA,若角加速度实测值超过了给定值TNHAR,则减小加速控制FSR值FSRACC,以减小角加速度,直到该值不大于给定值为止。

若角加速度值小于给定值,则不断增大FSRACC,迫使加速控制系统自动退出控制。

角加速度为正值时就是转速增加的动态过程。

加速控制系统仅限制转速增加的动态过程的加速度,对稳态(静态)不起作用,对减速过程也不起作用。

由此可见加速控制系统其实质是角加速度限制系统。

加速控制系统主要在两种加速过程发挥作用。

(1)在燃气轮机突然甩去负荷后帮助抑制动态超速。

燃气轮机甩去负荷后的过渡过程中,初期转速还未上升多少,FSRN下降也不多,但此时加速度却很大,使FSRACC降得很小,其介人主控系统后就能在此期间快速地降低FSR,减小转子动态超速。

(2)在启动过程中限制轮机的加速率,以减小热部件的热冲击。

前已阐明,启动过程中,暖机完成以后,启动控制系统输出FSRSU,在暖机值FSKSUWU (10. 9%FSR)的基础上以FSKSUIA(0.5%FSR/s)的速率斜升到FSKSUAR(24 .8%FSR)。

然后以更高的速率FSKSUIM(5%FSR/s)继续斜升。

而转速控制系统在启动过程中以TNKRl- 0(9%TNH/min)的速率斜升TNR(直到TNH到达95%)。

转速控制系统输出FSRN为FSRN=(TNR—TNH)×FSKRN2+FSKRN l式中FSKRNl——轮机全速空载FSR值(典型值=14 .7%FSR)。

若TNH完全跟上TNR的变化,则FSRN=FSKRNl。

实际由于转子的惯性。

TNH总是滞后于TNR.因此启动过程中TNH总是大于FSKRN1。

在到达运行转速(95%n0)附近,由FSRSU或FSRN经最小值选择后的FSR可能超过FSRN1不少,因此温度将比空载值高不少,也具有较大的加速度。

而到达运行转速.TNR 启动斜升立即停止。

FSR回到全速空载值,温度相应下降。

此温度变化较剧烈,将造成热冲击。

加入加速度控制则通过限制加速度延缓到达运行转速前的加速过程,间接地抑制了这个过程中的温度上升,缓和了启动结束阶段的温度变化。

加速控制系统控制算法见图11-5.最终经中间值选择门输出FSRACC信号。

它有三个输人:(1)控制常数FSRMAX(100%FSR)——给定的最大极限。

(2)FSRMIN——一个可变的最小极限FSR值。

根据启停过程各个不同阶段所给定的限制曲线,经过压气机进气温度修正系数∞形修正后的输出。

给出最小FSR极限的目的在于防止过渡过程中燃烧室贫油熄火。

(3)通过一系列运算后经加法器的输人。

一般情况下,它就是这三个值的中间值而作为FSRACC输出。

下面专门讨论这个值的由来。

转速信号TNH经微分器和加速基准TNHAR在减法器中相减,其输出为△ω=TNHAR一△TNH/△t在燃气轮机未进人加速控制前,也就是转速的上升速率未超出加速基准TNHAR前其角速度差值△ω>0,那么FSR的差值为正。

即△FSR=FSKACC2×△ω>0使加法器的输出值大于原有FSR值,也就是FSRACC>FSR,从而使得加速控制系统处于退出控制状态。

当燃气轮机加速度大于加速基准TNHAR时,△ω<0,△FSR <0,此时FSRACC<FSR,加速控制系统投入控制,再次把FSR值压低,直到新的△ω等于零为止。

在启动过程中,TNHAR是从一张5个点的对照表中计算出来的(见图11-6和表ll-2),这张表是燃气轮机转速TNH的一个函数。

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