欢迎访问上海霍尔尼自动化系统有限公司 联系我们 网站地图 English
热线电话:021-12345678
t

抽凝式汽机DCS控制系统解决方案

发布时间:2012-03-09 新闻来源:

1.1、抽凝式汽机设备结构及工作原理

油汽凝汽式汽轮机组及附属设备包括抽汽凝汽式汽轮机、凝汽器、射水抽汽器、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、减温减压器等设备。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,进入低压加热器或直接进入除氧器。补给水也进入除氧器。除氧器中的水经给水泵,进入高压加热器或直接进入锅炉。汽机抽汽或锅炉产生的过热蒸汽经减温减压后,对外供汽。

1.2、汽机控制方案

台抽凝式汽轮发电机组及其辅助设备的控制功能主要设计为六大部分控制功能:

数据采集与数据处理(DAS)功能

模拟量控制系统(MCS)功能

辅机顺序控制系统(SCS)功能

汽轮机数字电液控制系统(DEH)功能

汽机数据采集监视系统(TSI)功能

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,甚至各系统功能相互交叠。以下对各系统功能的描述基于使各系统尽量独立和完备。其中,DAS是必不可少的系统,它是其它各系统实现的基础。

2.4.1  汽机设备数据采集和处理(DAS)功能

DAS(数据采集分析系统)即汽轮机及附属设备的监测系统,替代了常规的二次仪表,同时提供数据监视报警、数据记录等功能。采用DAS系统,减少了盘柜上的仪表数量,使机组运行数据的监测更直观、更全面,减轻了运行人员的监盘工作和人为失误,养活了热工员的维护量。

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、计算等功能。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系统应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。

1.2.1  汽机设备模拟量控制系统(MCS)功能:

MCS(模拟量控制系统)实现机组模拟量运行参数的连续不间断控制,以满足生产工艺要求。不同形式的机,控制回路数量也不有所不同。按照基本和常用的统计,包括:凝汽器水位控制,轴封压力控制,低压加热器水位控制,除氧器水位控制,除氧器压力控制,高压加热器水位控制,抽汽流量控制,减温减压器压力控制,减温减压器湿度控制等。

以上控制回路和下面的描述,是配合常规生产工艺的控制方法。针对具体生产工艺,应根据实际情况,参考这些控制方案制定控制策略。

抽凝式汽轮发电机组及其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

(2) 轴封压力控制系统

(3) 高压加热器水位控制系统。, 

(4) 低压加热器水位控制系统

(5) 抽汽流量控制系统

(6) 除氧器水位控制系统

(7) 除氧器压力控制系统

(8) 减温减压装置出口压力控制系统

(9) 减温减压装置出口温度控制系统

1.2.2  汽机辅助设备顺序控制系统(SCS)功能:

SCS(Sepuence control system,顺序控制系统)实现运行机组及设备的程控、保护功能。程控即设备的启动/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。

1.2.3  汽机数字电液控制系统(DEH)功能:

1.2.4  汽机数据采集监视系统(TSI)功能

随着汽轮机组容量的不断增大、蒸汽参数不断提高,热力系统越来越复杂。为了提高机组的热经济性,汽轮机的级间间隙、轴封间隙都选择的比较小。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停和正常运行,需对汽轮机组的轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速、油动机和同步器行程等机械参数进行监控,这些参数的采集和显示通常由TSI系统完成。

另外,还需对轴承温度、油箱油位、润滑油压、高压缸上下壁温差、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通常由DAS系统完成,保护功能由SCS系统和ETS系统完成。

以上所有的这些主要参数超过规定值(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。

轴向位移、偏心度、差胀、振动、转速等汽机保护项目的参数,通常是一些传感器的非标准信号(电涡流、磁阻信号等),一面配置专用的汽机监测仪表系统(TSI)进行特殊的转换处理。其所监视的值及相关报警可送入DCS中作显示和SOE报警,停机信号送入ETS。

1.2.5  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一起构成汽轮发电机组的监控保护系统。