Сделай Сам Свою Работу на 5

Анализ системы автоматики.

 

В современных условиях надёжная и экономичная работа электростанции возможна только при достаточно высоком уровне автоматизации основных и вспомогательных процессов.

К устройствам автоматизации относят технологический контроль, автоматические регуляторы технологических процессов и автоматическая защита.

В парогенераторе применяется автоматическое регулирование процесса горения, температуры и давления перегретого пара, уровня воды в барабане котла, разряжения в верхней части топки. В турбине применяется автоматическое регулирование частоты вращения вала, подачи пара в лабиринтовые уплотнения.

 

Технологический контроль.

В энергетических установках теплотехнические измерения служат для непрерывного производственного контроля за работой оборудования и называются технологическим контролем.

Технологический контроль на электростанциях позволяет обеспечить:

- надёжную и безопасную эксплуатацию установок;

- экономически наивыгоднейший режим работы оборудования;

- организацию технического учета работы агрегатов и электростанции в целом.

Автоматическое регулирование.

На ТЭЦ предусмотрено автоматическое регулирование котлоагрегата, турбины и вспомогательного оборудования. Мною более детально рассмотрено автоматическое регулирование мощности котел - турбина.

Регулирование мощности блока включает в себя:

- регулятор давления пара за котлом;

- регулятор частоты вращения турбины.

Автоматическое регулирование давления перегретого пара.

Сигнал по давлению пара ( РЕ 1-1) воспринимается датчиком и поступает на преобразователь сигнала (РY 1-2), где преобразуется в электрический сигнал и поступает на измерительный блок регулятора ( РС 1-3). Здесь он сравнивается с заданным значением ( сигналом задатчика Н 1-4) и при их различных значениях формируется сигнал рассогласования. Сигнал рассогласования усиливается в корректирующем регуляторе давления (РС 1-3) и поступает через блок управления (НК 1-5) на регулятор расхода топлива (FC 2-3), изменяя ему задание. На регулятор (FC 2-3) кроме сигнала от регулятора (FC 1-3) и сигнала от задатчика (Н 2-4) подается сигнал по «теплу» ( ),который характеризует собой количество пылеугольного топлива, подаваемого в котел. После регулятора (FC 2-3) сигнал поступает на блок управления (НК 2-5). Сигнал после блока управления (НК 2-5) подается на магнитный пускатель (NS 2-6 – пускатель реверсивный бесконтактный), который включает исполнительный механизм регулирующего клапана, меняющий расход пылеугольного топлива. Указатель положения регулирующего органа (I 2-7) расположен на щите управления оператора. Перечень элементов системы автоматики представлен в таблице.



Автоматическое регулирование мощности котел - турбина.

Регулятор частоты вращения турбины (SC 3-5) изменением положения регулирующих органов (регулирующих клапанов) изменяет расход острого пара на турбину и тем самым достигается заданная мощность при поддержании номинальной частоты вращения.

Изменение частоты и мощности на клеммах генератора воспринимается датчиком (FE 3-1), преобразуется в сигнал (FY 3-3) и поступает на корректирующий регулятор частоты (FC 3-6), где сравнивается с заданным значением (Н 3-8). Сформированный сигнал рассогласования усиливается и изменяет задание основному регулятору частоты вращения турбины (SC 3-5).

В ряде случаев измерительные приборы, предназначенные для обеспечения надёжной и безопасной работы оборудования, одновременно воздействуют на устройства светозвуковой сигнализации о недопустимом отклонении параметра, что облегчает дежурному персоналу предупреждение и ликвидацию аварий.

На ТЭЦ предусмотрены следующие автоматические защиты:

I. Автоматические защиты парогенератора:

1. Защита от повышения давления пара.

Каждый котлоагрегат на случай повышения давления пара выше допустимого оснащен предохранительными клапанами, действующими по принципу регуляторов давления «до себя». Клапаны устанавливаются на выходном коллекторе пароперегревателя. На современных парогенераторах и паровых коллекторах в комплекте с предохранительным клапаном используется специальные импульсные предохранительные устройства (ИПУ).

2. Защита от погасания факела в топке.

При погасании факела прекращается подача топлива, так как его скопление в топке может привести к образованию взрывоопасной среды «топливо – воздух».

Останов парогенератора в системе защиты осуществляется в следующей последовательности: датчик – первичное реле – переключатель блокировки – отключающее устройство дутьевых вентиляторов.

3. Защита от понижения и повышения температуры перегретого пара.

При снижении температуры воды до предельного значения сигнал от первичного датчика (термопары), пройдя через электронный усилитель поступает на вход релейной схемы, воздействующей на останов дутьевого вентилятора и далее по линии элекроблокировочной связи на отключение системы топливоснабжения, закрытие ГПЗ и открытие продувки пароперегревателя.

4. Защита по разрежению в топке парогенератора.

По газоходам дымовых газов и воздуха находятся взрывные клапаны, предохраняющие их от повышения давления.

II. Автоматические защиты паровых турбин и вспомогательного оборудования.

1. Защита паровых турбин от повышения частоты вращения ротора.

Известно, что частота вращения вала турбогенератора должна поддерживаться постоянной с высокой точностью для поддержания частоты сети. Увеличение частоты вращения ротора на 10% сверх допустимого из-за отказа системы регулирования вызывает срабатывания автомата, воздействующего на закрытие стопорного клапана перед турбиной.

2. Защита от осевого сдвига ротора.

Возможное перемещение ротора (до 1,2 мм) и ограничивается упорным подшипником. При превышении допустимой величины происходит повреждение концевых уплотнений или лопаточного аппарата. При продольном сдвиге изменяются наводимые ЭДС. Результирующее напряжение выпрямляется и подается на реле осевого сдвига, которое закрывает стопорный клапан.

3.Защита от ухудшения вакуума в конденсаторе.

Известно, что ухудшение вакуума (увеличение давления) в конденсаторе приводит к росту температуры пара в хвостовой части турбины, термическим деформациям громоздких частей корпуса и требует снижения нагрузки. Сигнал для защиты при срыве вакуума формируется с помощью специального вакуум – реле, которое через промежуточное реле воздействует на электромагнитный привод управляющих механизмов закрытия стопорного клапана.

4. Защита регенеративных подогревателей высокого давления (ПВД).

Переполнение корпуса ПВД водой до уровня врезки трубопровода греющего пара недопустимо из-за опасности заброса воды в паропровод. Такая опасность возникает при отказе автоматических регуляторов уровня конденсата в ПВД или разрыве змеевиков питательной воды. На этот случай предусматривается обратный клапан на трубопроводе греющего пара, соединяющим корпус ПВД с камерой нерегулируемого отбора и специальное защитное устройство, воздействующее на систему подачи питательной воды в обвод всей группы ПВД.

5. Защита питательно-деаэраторной установки.

В случае аварийного отключения работающего насоса или непредвиденного снижения давления воды в питательной магистрали предусматривается автоматическое включение резервного насоса. На деаэраторах предусматривается автоматическое включение резервного насоса. На деаэраторах предусматривается защита от повышения давления в деаэраторной головке (предохранительные клапаны), повышения давления в трубопроводе отборного пара на деаэратор (резервные линии подвода пара) и повышения уровня воды в аккумуляторных баках. Открывается задвижка на аварийный слив воды из бака, а при достижении минимального включается резервный насос подачи химически очищенной воды.

6. Защита от обесточивания цепей средств автоматики и силовых цепей.

 

Настройка регулятора давления пара за котлом.

В схеме управления предусмотрен пропорционально – интегрально – дифференциальный (ПИД) регулятор. Для его расчета необходимо знание экспериментальной динамической характеристики объекта регулирования. Она получится, если мы произведём возмущение изменением расхода топлива (рис.6.1) и одновременно начнем фиксировать изменение давления (рис.6.2).

Рисунок 6.1 – Изменение расхода топлива.

τ = 40 с Тоб =90 с

.

Рисунок 6.2 – Экспериментальная динамическая характеристика объекта

Время запаздывания объекта τоб=40с;

Постоянная времени объекта Тоб=90с;

Коэффициент усиления объекта: К = ,где: - отклонения давления от заданной величины и регулируемая величина расхода топлива;

τобоб = 40/90 = 0,444;

Параметры настройки регулятора (коэффициент усиления):

Время изодрома: Ти=0,45·Тоб=0,45·90=40,5 с.

Время предварения: Тд=(0,15÷0,25)·Ти=0,21·Ти=0,21·40,5=8,5с;

Тс=(0,75÷2)·τоб=1,12· Тоб=1,12·90=101 с.

 

Таблица 6 – Перечень элементов системы автоматики.

Позиция Элементы системы автоматики Количество Примечание
1-1 РЕ - первичный прибор для измерения давления устанавливается по месту (манометр) Пружинный манометр
1-2,3-2 PY - преобразователь сигнала, устанавливается по месту МПЭ – 160
1-3 РС – регулятор давления Р – 27
2-6 NS – исполнительный механизм, пускатель равновесный бесконтактный Магнитный пускатель ПРБ – 2
1-4; 2-4; 3-4 Н – задатчик Задающее устройство ЗУ – 21
1-5; 2-5; 3-3 НК – переключатель для выбора управления сигнализацией (усилитель) БУ – 21
2-7 I – указатель положения регулирующего органа  
2-2 FE – первичный прибор для измерения расхода пара Дифманометр ДМЭР – 1600
3-3; 3-4 FY, FY – преобразователь сигнала, устанавливаемый по месту  
2-3 FC –регулятор расхода Р – 27
3-1; 3-2 FE, SE – первичный прибор измерения частоты и мощности на клеммах генератора, или на валу турбины.  
3-6 FC – корректирующий регулятор частоты вращения турбины. Р - 27
3-5 SC – регулятор частоты вращения турбины  
3-3 PY- преобразователь Дифференциатор  

 

 



©2015- 2021 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.