燃气轮机控制系统

中文名称

燃气轮机控制系统

英文名称

gas turbine unit control system

定　　义

使燃气轮机适应各种运行工况的控制系统的总称。包括燃气轮机转速、负荷、温度控制系统和液压伺服系统，还包括自启停、报警、保护和监视操作等子系统。

应用学科

电力（一级学科），热工自动化、电厂化学与金属（二级学科）

燃气轮机发电机组控制系统内容简介

《燃气轮机发电机组控制系统》兼顾燃气轮机技术的基础知识和工程实践，是一本实用的工程技术类图书，可供从事燃气轮机电厂设计、安装调试、运行维护的工程技术人员使用，也可作为大专院校热能动力与自动化专业的教科书和燃气轮机发电厂热工自动化专业的培训教材。

燃气轮机发电机组控制系统作者简介

章素华，清华大学热能系燃气轮机专业硕士。从事电站涡轮机控制系统设计和电站热工自动化设计研究工作。发表专业论文二十多篇，申请自动化专利技术五个，多次获得中国电力企业联合会电力科技奖。20世纪90年代，率先在中国采用分散控制系统技术，编制国产联合循环电厂的热工自动化控制程序，完成我国早期建设的航空燃机“燃气/蒸汽”联合循环电厂DCS工程项目，并完成了国内一批GE“燃气/蒸汽”联合循环电厂的DCS工程项目。此外，带领技术团队自主开发了“TCS3000仪电式分散控制系统”，此系统已在125、200、300、600MW机组电厂取得成功商业应用。近年，出任亚洲开发银行跟踪和自动控制技援专家，此外还涉足太阳能热发电自动控制科研项目和标准编制，以及光学传感器和核电等领域。

调节系统 它控制正常运行工况﹐主要满足负荷方面的要求﹐在有些情况下还能满足经济性方面的要求。这些要求是靠调节器自动改变燃料消耗率Gf (千克/秒)﹐有时还转动压气机或透平的可调静叶﹐以控制转速n﹑燃气初温t3等﹐使其按预定的调节规律变化来达到的。

根据实测转速n与其给定值n*之间的差值来改变Gf﹐以保证符合n=n*这一调节规律的转速调节器﹐在燃气轮机中得到广泛的应用。如果最终Gf的改变量正比于这一差值﹐便不能达到n精确地等于N*﹐这种调节称为有差调节。如要只要存在差值就不断改变Gf﹐则有可能最终消除这个差值﹐使n精确地等于n*﹐这种调节称为无差调节。

带动同步发电机的燃气轮机的基本调节规律是输出轴转速n=n*的有差调节。其稳态转速随功率下降而增高(见汽轮机控制系统)。若使正比于转速的信号加上正比于功率的信号等于某一给定值作为调节规律(称为功频调节)﹐也可得到与转速有差调节同样的稳态结果。单轴燃气轮机-发电机(图1a 燃气轮机-负荷 )使用图2a﹑b中的调节系统﹔分轴燃气轮机-发电机(图1b 燃气轮机-负荷)使用图2c 调节系统框图 ﹑d 调节系统框图﹑e 调节系统框图﹑f 调节系统框图的调节系统。这些调节系统都有如下功能﹕ 单独发电情况下﹐负荷变化时能保持输出轴转速在给定值附近﹐并可通过改变给定值来改变转速﹔ 并网发电情况下﹐负荷变化时能保持电网频率在额定值附近﹐并自动按各并网机器的调节系统特性来分配负荷变化的份额。当改变某机的给定值时﹐就能改变该机在电网中分坦负荷的份额﹐并调整电网频率。 单轴燃气轮机-电传动机车(图1c 燃气轮机-负荷 )的调节规律是

n=n(ψ )

序

前言

编者的话

第一章燃气轮机和控制系统概述

第一节概述

第二节燃气轮机主要机型

第三节燃气轮机控制系统

第四节燃机功率和频率控制

第二章燃气轮机主设备

第一节压气机

第二节燃烧室

第三节燃气透平

第四节孔窥仪测孔布置

第五节轴承及其支承体系

第三章燃气轮机辅助系统

第一节空气进气系统

第二节压气机进口可转导叶

第三节 冷却和密封空气系统

第四节通风和加热系统

第五节润滑油和液压油系统

第六节气体燃料系统

第七节液体燃料系统

第八节启动机与盘车装置

第九节火灾检测与保护

第十节水洗系统

第十一节天然气调压站

第四章燃机发电机和励磁系统

第一节氢冷发电机结构

第二节启动系统

第三节发电机H2/CO2系统

第四节发电机密封油系统

第五节发电机轴电压监视器

第六节 EX2100TM励磁系统

第五章燃气轮机测量与驱动技术

第一节GE公司燃气轮机和汽轮机测点布置

第二节压气机压比测量

第三节空气流量测量

第四节火焰检测原理

第五节转速测量

第六节振动测量

第七节LVDT位移测量

第八节燃料流量测量

第九节 电液伺服阀

第十节输入输出信号及其表决方式

第十一节燃烧监测与诊断装置

第十二节燃机TSI和自动装置配置

第六章MARK—Ⅵ控制系统

第一节MARK—Ⅵ主要控制功能

第二节 MARK—Ⅵ控制系统概貌

第三节MARK—Ⅵ硬件配置

第四节状态检测

第五节可靠性和可利用率

第六节可编程功能块

第七章MARK—Ⅵ主控系统

第一节主控系统描述

第二节启动控制

第三节转速控制

第四节加速控制

第五节温度控制

第六节停机控制

第七节压气机排气压力控制

第八节输出功率控制

第九节手动FSR控制

第十节FSR最小值选择门

第十一节机组自动准同期并网控制

第八章MARK—Ⅵ伺服控制

第一节IGV控制作用

第二节IGV控制原理

第三节IGV控制基准的算法

第四节IGV动作过程

第五节压气机进口抽气加热控制（IBH）

第六节燃料控制系统

第七节液体燃料控制

第八节气体燃料控制

第九章MARK—Ⅵ顺控系统

第一节顺序控制功能和读图

第二节启动顺序控制

第三节正常停机顺序控制

第四节一键启停和自动启停

第十章MARK—Ⅵ保护系统

第一节保护功能

第二节遮断油系统

第三节超速保护

第四节超温保护

第五节熄火保护

第六节振动保护

第七节燃烧监测保护

第十一章MARK—Ⅵ监控界面

第一节操作界面

第二节主显示页面

第三节报警显示和处理

第四节监视显示页面

第五节DLN 2.0 燃烧系统和其他页面

第六节超速和其他试验

第七节实时趋势曲线

第八节Workbench工作平台

第十二章MARK—Ⅵ程序修改

第一节查找信号

第二节确认、编译和下载方法

第三节增加、删除或移动方法

第四节信号各种传输方法

第五节增加历史数据方法

第十三章联合循环和余热锅炉

第一节燃气—蒸汽联合循环简介

第二节燃气—蒸汽联合循环控制

第三节余热锅炉类型

第四节福斯特惠勒余热锅炉简介

第五节国产余热锅炉简介

第六节余热锅炉控制技术

第十四章控制系统故障分析处理案例

第一节燃机控制系统故障案例

第二节现场仪表和传感器故障

第三节 自动调节品质不佳案例

第四节控制系统综合故障案例

附录控制系统名词缩写和解释

参考文献2100433B