汽轮机控制方案(YT0907)

1汽轮机控制方案凝汽式汽轮机组及附属设备包括凝汽式汽轮机、凝汽器、凝结水泵、射水箱、射水泵、汽封加热器、除氧器等设备。锅炉产生的过热蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，末端排出的乏汽进入凝汽器，在凝汽器中凝结成水，进入汽封加热器或直接进入除氧气。补给水也进入除氧器。25MW凝汽式汽轮发电机组及辅助设备的控制功能主要设计为六大部分：（1）数据采集与数据处理（DAS）功能；（2）模拟量控制系统（MCS）功能；（3）辅机顺序控制系统（SCS）功能；2（4）汽轮机数字电液控制系统（DEH）功能；（5）汽机数据采集监视系统（TSI）功能；（6）汽机紧急跳闸系统（ETS）功能。虽然机组的控制可以按以上方式进行分类，但实际上，各系统之间有密不可分的联系，甚至个系统功能相互交叠。其中，DAS是必不可少的系统，它是其它各系统的基础。1.1汽轮机设备数据采集和处理（DAS）功能DAS即汽轮机及附属设备的监测系统，替代了常规的二次仪表，同时提供数据监测报警、数据记录等功能。采用DAS系统，取消了盘柜上的仪表，使机组运行数据的监测更直观、全面，减轻了运行人员的监盘工作和人为失误，减少了热工人员的维护量。其它系统（MCS、SCS、DEH、TSI、ETS）功能的实现需要DAS系统提供数据平台和报警、计算功能。DAS系统各功能尤其是画面的合理分配与测点布置、报警功能的合理实现等，直接影响运行人员的工作效率和劳动强度。另外，DAS系统能实现测点数据好坏的判断功能，避免设备的误动，并使故障能得到最及时的处理。1.2汽机设备模拟量控制系统（MCS）功能武钢凝汽式汽轮发电机组及辅助设备的模拟量控制系统（MCS）主要包括：（1）凝汽器水位控制系统保持一定的凝汽器水位，目的用于保障建立正常的凝汽器真空。凝汽器水位的过高和过低都可能破坏凝汽器真空。3（2）均压箱压力控制系统在汽轮机级内隔板和主轴间隙处，以及主轴穿出汽缸外处等部位，蒸汽汽缸会外泄漏或外部空气漏入，使汽轮机的效率降低并使机组真空恶化，破坏汽轮机的正常运行。故必须采用轴封阻挡蒸汽外漏和空气漏入，来保障汽轮机的正常运行。轴封性能的好坏使通过控制轴封蒸汽压力来实现的。在汽轮发电机组轴封压力调节系统中，轴封压力的测量值与给定值进行PID运算，其运算结果控制轴封供汽调节阀，维持轴封压力在设定值。4561.3汽轮机辅助设备顺序控制系统（SCS）功能SCS实现运行机组级设备的程控、保护功能。程控设备的启动/停止、关联设备的联锁互动等功能由程序自动实现。保护功能即当机组或某设备出现故障时，程序自动运行某项功能以保护机组及设备。SCS基本功能：（1）SCS用于实现设备的软操手动启动/停止，以及机组的设备级、功能组级、系统级程控运行。实现机组的程控运行，目的是为了在机组启、停时减少运行人员的常规操作和劳动强度，增加机组及设备的运行状态、启/停许可条件、操作顺序和运行方式在CRT上直观显示。（2）对手动顺序控制方式，为运行人员提供操作指导，在CRT上显示。运行人员通过手动指令，可以修改运行顺序或对运行顺序进行跳步，但须满足安全要求。（3）程序监视每一步预定的执行时间，如未能在约定的时间内完成，发出报警，并禁止下一步的执行。1.4汽机数据采集监视系统（TSI）功能为了提高机组的热经济性，汽轮机的级间间隙、轴封间隙都选择比较小，由于汽轮机的旋转速度很高，在机组启动、运行或停机过程中，如果没有按规定的要求操作控制，则很容易使汽轮机的转动部件和静止部件相互摩擦，甚至碰撞，引起叶片损坏、大轴弯曲、轴瓦烧毁等严重事故。为了保证机组安全启动和正常运行，需对汽轮机组的轴向位移、偏心度、膨胀、振动、转速、油动机和同步器行程等机械参数进行监控，这些参数显示通常由TSI系统完成。另外，还对轴承温度、油箱油位、润滑油压、高压缸上下壁温差、7汽缸进水、凝汽器真空等热工参数进行监视和保护，这些参数的监视功能由DAS系统完成，保护功能由SCS系统和ETS系统完成。以上所有的这些信号参数超过规定值（报警值）时发出报警信号，在超过极限值（危险值）时送到ETS系统，动作汽轮机的危急遮断保护装置，关闭主汽门，实施紧急停机，以避免重大恶性事故的发生。1.5汽机紧急跳闸系统（ETS）功能ETS系统，是汽轮发电机组危急情况下的保护系统。它与TSI、DEH一起构成汽轮机组的监控保护系统。当发生下列情况之一时，ETS将发出跳机指令：●汽轮机超速≥3360r/min;●轴向位移大≥+1.4mm;-1.00mm●真空（2取1）≤-0.06Mpa●支持轴承回油温度≥75℃●推力轴承温度≥75℃●润滑油压（3取2）≤0.02Mpa●发电机故障；●DEH系统停机。●手动停机（注释：DCS真空二取一、润滑油压信号三取二，其他由TSI提供DI信号给DCS。）上述参数都是开关量输入接点，来自于DAS、TSI。当以上参数中的任何一个超过规程限值时，DAS、TSI闭合这些接点，使ETS系统关闭汽轮机进汽阀，同时联动相应的其他设备（如逆止门、发电机等），以保护设备和人身安全。8机组在润滑油压低于0.08MPa时，启动报警；低于0.055MPa时，启动交流润滑油泵，并发声光报警。低于0.04MPa时，启动直流油泵，并发声光报警。低于0.02MPa时，关闭主汽门停车；低于0.015MPa时，盘车电机启动条件失效（DCS输出失效DO信号，盘车厂家联锁停盘车）。注：回路控制中各控制对象偏差报警、偏差大强制手动功能。主蒸汽母管系统电动门#1锅炉来汽电动门（MV0101）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无#2锅炉来汽电动门（MV0102）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无#3锅炉来汽电动门（MV0103）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管切换电动门1（MV0104）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无9关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管切换电动门2（MV0105）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管至减温减压电动门（MV0106）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管至#1汽机电动门（MV0107）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管至#2汽机电动门（MV0108）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管切换门1疏水电动门（MV0111）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管中段疏水电动门（MV0112）控制逻辑10项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管切换门2疏水电动门（MV0113）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管#1机端头疏水电动门（MV0114）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无主汽母管#2机端头疏水电动门（MV0115）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无减温减压疏水电动门（MV0116）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无凝汽器侧电动门甲侧循环水入口电动门（MV0601）控制逻辑项目条件内容条件关系11打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无甲侧循环水出口电动门（MV0602）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无乙侧循环水入口电动门（MV0603）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无乙侧循环水出口电动门（MV0604）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无循环水入口联通电动门（MV0605）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无说明：此为1#机组的凝汽器侧电动门的控制逻辑，2#机组的凝汽器侧电动门的控制逻辑与1#机组的凝汽器侧电动门的控制逻辑相似。12#1凝结水泵（MO0301）控制逻辑项目条件内容条件关系启动条件1、凝汽器水位（J1_LI0301）＞100mm与2、#1凝结水泵控制回路无异常（J1_MO0301-DN取反）3、#1凝结水泵远方位置（J1_MO0301-ZR）停止条件无无自动启动条件1、#1凝结水泵投入联备与2、#2凝结水泵跳闸（J1_MO0302-ZS取反）或3、#2凝结水泵运行（J1_MO0302-ZS）30S后凝结水母管压力低(J1_PS0302-L)（延时3S）自动停止条件1、凝汽器水位（J1_LI0301）＜X2mm（延时3S）（暂时定40mm）或2、#1凝结水泵运行（J1_MO0301-ZS）60S后,凝结水电动门全关(J1_MV0301-ZC)且循环电动门开度《5％#2凝结水泵（MV0302）控制逻辑项目条件内容条件关系启动条件1、凝汽器水位（J1_LI0301）＞100mm与2、#2凝结水泵控制回路无异常（J1_MO0302-DN取反）3、#2凝结水泵远方位置（J1_MO0302-ZR）停止条件无无自动启动条件1、#2凝结水泵投入联备与2、#1凝结水泵跳闸（J1_MO0301-ZS取反）或133、#1凝结水泵运行（J1_MO0301-ZS）30S后凝结水母管压力低(J1_PS0302-L)（延时3S）自动停止条件1、凝汽器水位（J1_LI0301）＜X2mm（延时3S）（暂时定40mm）或2、#1凝结水泵运行（J1_MO0301-ZS）60S后,凝结水电动门全关(J1_MV0301-ZC)且循环电动门开度《5％凝结水电动门（MV0301）控制逻辑[注：手动操作开/关/停带模拟量反馈]项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无无自动打开条件无或无自动关闭条件无无无凝结水至熄焦炉电动门A（MV0303）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无14凝结水至熄焦炉电动门B（MV0304）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无自动打开条件无无自动关闭条件无无说明：此为1#机组的凝结水控制逻辑图，2#机组的凝结水控制逻辑图与1#机组的凝结水控制逻辑图相似；15汽机疏水系统电动门电动主汽门前疏水电动门（J1_MV0401/J2_MV0401）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无联锁打开条件1、电动主汽门前疏水电动门投自动与2、汽机进汽温度490联锁关闭条件无(注：手动操作)与无电动主汽门后疏水电动门（J1_MV0402/J2_MV0402）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无联锁打开条件1、电动主汽门后疏水电动门投自动与2、汽机进汽温度480联锁关闭条件无与无调门疏水电动门（J1_MV0404/J2_MV0403）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无联锁打开条件1、电动主汽门后疏水电动门投自动与2、汽机进汽温度470联锁关闭条件无与无前缸疏水（一抽前）电动门（J1_MV0403/J2_MV0404）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无联锁打开条件自动投入，上、下汽缸温差40℃无联锁关闭条件自动投入，上、下汽缸温差30℃无导管疏水电动门（J1_MV0405/J2_MV0405）控制逻辑(注：手动操作)项目条件内容条件关系打开条件无无16关闭条件无无联锁打开条件无与无联锁关闭条件无与无一抽电动门后疏水电动门（J1_MV0416/J2_MV0416）控制逻辑项目条件内容条件关系打开条件无无关闭条件无无联锁打开条件无与无联锁关闭条件无与无一抽逆止门后疏水电动