《熱工過程自動控制技術(shù)》課件第四章

第四章單元機組的熱工保護概述熱工開關(guān)量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)部件熱工信號和自動報警系統(tǒng)單元機組的熱工自動保護鍋爐機組的熱工保護汽輪機組的熱工保護單元機組的旁路控制系統(tǒng)2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-1概述

一、常用術(shù)語：二、主要技術(shù)要求：1.動作的穩(wěn)定性2.動作的可靠性3.切換差(死區(qū))

三、開關(guān)量信號的攝取方法：

開關(guān)量控制系統(tǒng)的完好狀態(tài)是由正確“動作”和正確“不動作”兩部分組成，相對于這兩種完好狀態(tài)，有兩種故障狀態(tài)，即“不正確動作”和“不正確不動作”。

2/3/2023重慶電力高等專科學(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE開關(guān)量信號的攝取方法1 誤動作：系統(tǒng)不應(yīng)該動作而動作； 拒動作：系統(tǒng)應(yīng)該動作而不動作。式中，實際動作次數(shù)為正確動作次數(shù)與誤動作次數(shù)之和；應(yīng)當動作次數(shù)為實際動作次數(shù)與拒動作次數(shù)之和，再扣除誤動作的次數(shù)。1.單一信號法：用單個檢測元件組成信號單元的方法。 元件少，結(jié)構(gòu)簡單，但系統(tǒng)的可靠性太差。2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE開關(guān)量信號的攝取方法23.信號并聯(lián)法：將幾個檢測元件輸出信號并聯(lián)。 拒動作率大大下降，而誤動作率卻增加了。信號并聯(lián)法只能用于要求拒動作率小，而對誤動作率要求不高的場合。4.信號串并聯(lián)法：將兩個信號先進行串聯(lián)，然后進行并聯(lián)。 串并聯(lián)后的信號單元的誤動作率或拒動作率均大大減小。5.“三取二”信號法：采用三個檢測元件測量。當其中兩個或兩個以上檢測元件觸點閉合時，信號單元就有輸出。 既減小誤動作率又減小拒動作率。2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE開關(guān)量信號的攝取方法36.信號表決法：2/4或3/4表決電路、3/5表決電路。 能有效地防止信號單元的誤動作或拒動作。7.信號的多重化攝取法：

“二取一”、“二取均”、 “三取中”、“三取均”等。 對提高測量準確度，增加系統(tǒng)的可靠性，很有必要。 對開關(guān)量控制系統(tǒng)，除了要求其檢測信號必須正確可靠外，還要求邏輯控制裝置和執(zhí)行機構(gòu)也必須正確可靠地動作，才能使開關(guān)量控制系統(tǒng)正常投入運行。

2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE常用術(shù)語11.設(shè)定值：設(shè)定被控量的預(yù)期值的參比信號。2.位式作用：開關(guān)量變量值的數(shù)目。3.開關(guān)量變送器：能夠輸出標準開關(guān)量信號的控制儀表，稱為開關(guān)量變送器。

開關(guān)量變送器的輸入—輸出特性，如圖4-1所示。(1)當輸入＜P1時，輸出1-2通；(2)當輸入＞P1＋ΔP時，輸出1-3通；(3)當P1＜輸入＜P1＋ΔP時，輸出可以是1-2通也可以是1-3通。如果輸入是增方向通過P1時，則輸出1-2通；若輸入是減方向通過P1＋ΔP時，則輸出1-3通。2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE常用術(shù)語24.切換值：使輸出變量改變的任一輸入變量值。5.上切換值(動作值)：輸入變量增大時，使輸出變量改變的輸入變量值，如圖4-1中的P1＋ΔP。6.下切換值(返回值：輸入變量減小時，使輸出變量(開關(guān)量)改變的輸入變量值。如圖4-1中的P1。

7.切換差：上切換值與下切換值之差，又稱為死區(qū)。如圖4-l中ΔP。8.重復(fù)性誤差：

在相同條件下，輸入變量按照同一方向變化時，連續(xù)多次測得的切換值之最大變化值。

2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-2熱工開關(guān)量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)部件一、開關(guān)量變送器：

將被測物理量轉(zhuǎn)換成開關(guān)形式的電信號。1.壓力開關(guān)2.差壓開關(guān)3.流量開關(guān)4.液位開關(guān)5.溫度開關(guān)二、常用控制電器：三、氣動和液動執(zhí)行機構(gòu)：2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE常用控制電器按鈕開關(guān)控制開關(guān)行程開關(guān)(限位開關(guān))繼電器電流繼電器中間繼電器時間繼電器固態(tài)繼電器接觸器2/3/2023重慶電力高等專科學(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE接觸器2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE氣動和液動執(zhí)行機構(gòu)(一)氣動執(zhí)行機構(gòu)：P1471.氣動薄膜式調(diào)節(jié)閥：2.氣動活塞調(diào)節(jié)閥： 對于活塞式氣動閥門和薄膜式氣動閥都有“氣開式”和“氣關(guān)式”之分。如經(jīng)常用于化學(xué)水處理的氣動活塞隔膜閥。一般選擇執(zhí)行機構(gòu)時必須考慮失去控制氣壓時，運行工況是允許“開”還是允許“關(guān)”來確定選用“氣開’或“氣關(guān)”式執(zhí)行機構(gòu)。

(二)液動執(zhí)行機構(gòu)：P1482/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-3熱工信號和自動報警系統(tǒng)一、熱工信號：(一)狀態(tài)信號(二)越限報警信號(熱工預(yù)告信號)(三)趨勢報警信號(四)跳閘報警信號(熱工事故信號)二、自動報警系統(tǒng)：(一)自動報警系統(tǒng)的組成：(二)自動報警系統(tǒng)的基本要求：P150(三)自動報警裝置：1．AN系列閃光報警器：2．YDB微機語音閃光報警裝置：2/3/2023重慶電力高等專科學(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGEYDB微機語音閃光報警裝置2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-4單元機組的熱工自動保護

一、單元機組熱工自動保護的作用：P153二、單元機組熱工自動保護的動作條件：三、單元機組熱工自動保護的保護方式：1.主燃料跳閘保護(MFT)：2.機組快速甩負荷(FCB)：3.輔機故障減負荷(RB)：四、爐、機、電大聯(lián)鎖保護：1．爐、機、電大聯(lián)鎖保護系統(tǒng)：2．爐、機、電大聯(lián)鎖保護實例：

2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE爐、機、電大聯(lián)鎖護系統(tǒng)1.概念： 單元機組大聯(lián)鎖保護系統(tǒng)主要是指鍋爐、汽輪機、發(fā)電機等主機之間以及與給水泵、送風(fēng)機、引風(fēng)機等主要輔機之間的聯(lián)鎖保護。根據(jù)電網(wǎng)故障或機組主要設(shè)備故障情況自動進行減負荷、投旁路控制系統(tǒng)、停機、停爐等事故處理。2.爐、機、電大聯(lián)鎖保護系統(tǒng)的動作過程：

圖4-172/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-5鍋爐機組的熱工保護

一、概述：1.鍋爐機組熱工保護的任務(wù)：P1562.鍋爐熱工自動保護的保護方式：(1)限值保護(2)聯(lián)鎖保護(3)緊急停爐保護二、鍋爐汽壓保護：三、汽包鍋爐水位保護：四、直流鍋爐斷水保護：五、再熱器保護2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE主蒸汽壓力高保護脈沖式電磁安全門有旁路的主汽壓力保護系統(tǒng)

2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE直流鍋爐斷水保護

2/3/2023重慶電力高等專科學(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE再熱器保護

屏式再熱器壁溫高保護再熱汽溫高保護2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-6汽輪機組的熱工保護1一、概述：1．汽輪機熱工自動保護的作用：P1622．汽輪機熱工自動保護的保護方式： 緊急停機、甩負荷及低負荷保護。3．汽輪機熱工自動保護的內(nèi)容：二、電渦流傳感器：三、軸向位移的監(jiān)測與保護：P165四、缸脹和差脹的監(jiān)測與保護：五、機組轉(zhuǎn)速監(jiān)測與保護：2/3/2023重慶電力高等專科學(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE汽輪機組的熱工保護2六、振動監(jiān)測與保護：七、主軸偏心度的監(jiān)測與保護：P179八、汽輪機監(jiān)測儀表系統(tǒng)(TSI)：P181九、汽輪機防進水保護：P185十、軸承安全監(jiān)測與保護：P187十一、凝汽器真空監(jiān)測與保護：P189十二、汽輪機緊急跳閘保護系統(tǒng)：P1901.ETS系統(tǒng)的功能：2.ETS系統(tǒng)的遮斷控制繼電器總邏輯：2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE電渦流傳感器電渦流傳感器結(jié)構(gòu)組成探頭外形圖原理示意圖2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE缸脹和差脹的監(jiān)測與保護缸脹：汽缸受熱而膨脹的現(xiàn)象。

差脹(或脹差)：轉(zhuǎn)子和汽缸之間的相對膨脹差值。1.機組熱膨脹的原因：P1672.機組差脹過大的危害：3.缸脹、差脹監(jiān)測與保護裝置：(1)線性差動變壓器LVDT：(2)缸脹和差脹監(jiān)視器：

2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE機組轉(zhuǎn)速監(jiān)測與保護1.汽輪機超速的原因：P1692.汽輪機超速的危害：P1703.汽輪機的超速保護：P1704.轉(zhuǎn)速測量方法：(1)磁阻式(2)磁敏式(3)電渦流式5.數(shù)字式轉(zhuǎn)速表：6.零轉(zhuǎn)速監(jiān)控器：P1732/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE振動監(jiān)測與保護1.汽輪機發(fā)生振動的原因：P1742.汽輪機振動過大的危害：P1753.振動的監(jiān)測方法：P176(1)磁電式振動傳感器(2)電渦流式振動傳感器(3)復(fù)合式振動傳感器

4.鍵相器及矢量監(jiān)視器：(1)鍵相器(2)矢量監(jiān)視器2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGEETS系統(tǒng)的功能2/3/2023重慶電力高等專科學(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGEETS系統(tǒng)的遮斷控制繼電器總邏輯2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE§4-7單元機組的旁路控制系統(tǒng)

一、概述：1.汽輪機旁路控制系統(tǒng)是指與汽輪機并聯(lián)的蒸汽減溫、減壓系統(tǒng)。由閥門、管道及調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。2.旁路控制系統(tǒng)一般分為高壓旁路(Ⅰ級旁路)、低壓旁路(Ⅱ級旁路)及大旁路等型式。二、旁路控制系統(tǒng)的功能：四、旁路控制系統(tǒng)的組成：2/3/2023重慶電力高等專科學(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE旁路控制系統(tǒng)的功能(1)改善機組啟動性能。(2)能夠適應(yīng)機組定壓和滑壓運行的要求。(3)保護再熱器。(4)實現(xiàn)機組快速切負荷功能。(5)正常工況下，若負荷變化太大，旁路控制系統(tǒng)將幫助鍋爐、汽機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)鍋爐主蒸汽壓力。2/3/2023重慶電力高等?？茖W(xué)校CHONGQINGELECTRICPOWERCOLLEGE旁路控制系統(tǒng)的組成1.高壓旁路控制系統(tǒng)1.高壓旁路控制系統(tǒng)的運行方式2.高壓旁路壓力控制系統(tǒng)3.高壓旁路溫度控制系統(tǒng)2.低壓旁路控制系統(tǒng)1.低旁壓力控制系統(tǒng)2.低旁溫度控制系統(tǒng)