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燃气发电综合自动化系统的组成、作用

来源:智能电力网 时间:2024-07-05 10:24:01 发布信息

      燃气发电综合自动化系统是一个复杂而精密的系统,以下为您更详细地介绍其各个组成部分:

燃 气发电.jpg

一. 燃气轮机控制系统

      1)、燃料供应控制子系统:精确调节燃气的流量和压力,以满足不同工况下的需求。通过控制燃料调节阀的开度,确保燃烧室内的燃料与空气比例恰当,从而实现高效燃烧和稳定的功率输出。

      2)、燃烧控制子系统:监测燃烧室内的温度、压力和火焰状态等参数。根据这些数据,调整燃烧过程,防止燃烧不稳定、熄火或过热等情况的发生,以保障燃气轮机的安全运行和高效燃烧。

      3)、进气控制子系统:负责控制进入燃气轮机的空气量和空气质量。通过调节进气导流叶片的角度和空气滤清器的工作状态,优化空气流量和压力,提高燃烧效率和燃气轮机的性能。

      4)、转速和功率控制子系统:监测燃气轮机的转速和输出功率,并与设定值进行比较。通过调整燃料供应和其他相关参数,使转速和功率保持在规定的范围内,以满足电网或负载的需求。


二. 发电机控制系统

      1)、电压调节子系统:通过自动励磁调节器(AVR)控制发电机的励磁电流,从而稳定输出电压。AVR 根据发电机端电压的变化,迅速调整励磁电流,使输出电压保持在允许的偏差范围内。

      2)、频率调节子系统:监测发电机的输出频率,并与电网频率进行比较。通过调整燃气轮机的转速或采用其他调速装置,使发电机的频率与电网同步,确保稳定的电力供应。

      3)、有功功率和无功功率控制子系统:根据电网的需求和运行要求,控制发电机输出的有功功率和无功功率。通过调节励磁电流、燃气轮机的功率输出等手段,实现功率的合理分配和优化运行。

      4)、同步并网子系统:在发电机启动后,当转速、电压和频率等参数达到与电网匹配的条件时,通过同步装置实现发电机与电网的准确同步,并完成并网操作,确保平稳地将电能输送到电网中。


三. 余热锅炉控制系统

      1)、蒸汽压力控制子系统:监测余热锅炉产生的蒸汽压力,通过调节蒸汽出口阀门的开度或控制燃烧器的燃烧强度,保持蒸汽压力在设定值范围内,以满足下游设备的需求。

      2)、蒸汽温度控制子系统:使用温度传感器测量蒸汽温度,通过调节给水流量、喷水减温装置或控制燃烧过程,使蒸汽温度保持在规定的温度范围内,防止过热或过冷对设备造成损害。

      3)、水位控制子系统:监测余热锅炉内的水位,通过调节给水泵的转速或给水阀门的开度,保持水位在安全合理的范围内,避免水位过高或过低影响锅炉的正常运行和安全。

      4)、水质监测与控制子系统:对余热锅炉内的水质进行实时监测,包括酸碱度、硬度、溶解氧等指标。通过添加化学药剂、排污等措施,保证水质符合要求,防止锅炉结垢、腐蚀等问题。


四. 电气系统控制系统

      1)、变电站设备控制子系统:对变电站内的变压器、断路器、隔离开关等设备进行控制和监测。实现设备的远程操作、状态监测、故障诊断和保护功能,确保变电站的安全稳定运行。

      2)、输电线路控制子系统:监测输电线路的电流、电压、功率等参数,以及线路的运行状态。通过控制继电保护装置和自动化开关设备,实现线路的故障检测、隔离和恢复供电,提高输电的可靠性。

      3)、配电系统控制子系统:管理和控制配电网络中的开关柜、配电箱等设备。实现负荷分配、电能计量、无功补偿等功能,保障电力的合理分配和高效利用。


五. 数据采集与监控系统(SCADA)

      1)、数据采集子系统:通过各种传感器、变送器和智能仪表,采集燃气发电综合自动化系统中各个设备和环节的运行数据,如温度、压力、流量、电压、电流等。

      2)、数据传输子系统:将采集到的数据通过通信网络(如以太网、无线网络等)传输到监控中心的服务器或数据处理单元。

      3)、数据处理与分析子系统:对采集到的数据进行处理、计算和分析,生成各种报表、曲线和趋势图,为运行人员提供直观的信息展示和决策支持。

      4)、监控与报警子系统:通过监控界面实时显示系统的运行状态,当监测数据超过设定的阈值或出现异常情况时,及时发出声光报警信号,提醒运行人员采取相应的措施。


六. 保护与联锁系统

      1)、燃气轮机保护子系统:包括超速保护、超温保护、振动保护、熄火保护等功能。当燃气轮机的运行参数超过安全限值时,迅速触发保护动作,如紧急停机、切断燃料供应等,以防止设备损坏和事故发生。

      2)、发电机保护子系统:涵盖发电机差动保护、过流保护、过压保护、欠压保护、逆功率保护、转子接地保护等。保护发电机免受电气故障的影响,确保其安全稳定运行。

      3)、余热锅炉保护子系统:设置了超压保护、缺水保护、满水保护等功能。当余热锅炉出现异常情况时,及时采取保护措施,避免事故扩大。

      4)、联锁控制子系统:实现各个设备和系统之间的联锁关系,确保在特定条件下相关设备按照预定的顺序动作或停止。例如,在燃气轮机停机时,自动联锁关闭燃料供应阀门和相关辅助设备。


七. 自动化仪表系统

      1)、温度传感器:用于测量燃气轮机、余热锅炉、发电机等设备的温度,如进气温度、排气温度、蒸汽温度等。常见的温度传感器有热电偶和热电阻。

      2)、压力传感器:检测系统中的压力参数,如燃气压力、蒸汽压力、油压等。有应变式压力传感器、电容式压力传感器等类型。

      3)、流量传感器:测量燃气、空气、水等介质的流量,如燃气流量、进气流量、给水流量等。常用的流量传感器包括涡轮流量计、电磁流量计等。

      4)、液位传感器:监测余热锅炉、水箱等容器内的液位高度,如水位、油位等。常见的液位传感器有浮球式液位传感器、差压式液位传感器等。


八. 通信网络系统

      1)、现场总线网络:如 PROFIBUS、CAN 总线等,用于连接现场设备和控制器,实现短距离、高速的数据传输。

      2)、工业以太网:提供高速、可靠的网络连接,用于连接各个子系统和监控中心,实现数据的集中管理和远程控制。

      3)、无线网络:在一些难以布线的区域或需要移动监控的场合,采用无线网络技术(如 Wi-Fi、Zigbee 等)进行数据传输。

       这些组成部分相互配合、协同工作,共同构成了燃气发电综合自动化系统,实现了燃气发电过程的高效、稳定、安全和自动化运行。

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