ＤＥＨ數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在ＣＣ５０－８．８３／０．９８１／０．１１８型汽輪機(jī)上的應(yīng)用

徐英杰

摘要:本文著重介紹了DEH-ⅢA型純電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)越性及在國(guó)產(chǎn)CC50-8.83/0.981/0.118型汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)上實(shí)施改造的具體情況,并針對(duì)改造后暴露出來(lái)的問(wèn)題提出了解決辦法。

關(guān)鍵詞:DEH;CC50-8.83/0.981/0.118型汽輪機(jī);應(yīng)用

1概述

國(guó)電北安熱電有限公司是國(guó)電集團(tuán)公司下屬的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè),設(shè)計(jì)總裝機(jī)容量為100MW。曾先后安裝投產(chǎn)了兩臺(tái)哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的CC50-8.83/0.981/0.118型高溫高壓雙缸、雙抽、沖動(dòng)式冷凝式汽輪機(jī)組,每臺(tái)機(jī)組額定功率50MW。#1、#2機(jī)分別于1997年12月10日和1997年12月22日投產(chǎn)。

兩臺(tái)汽輪機(jī)組原來(lái)采用的都是機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),它在快速性、可靠性、精確性等方面都存在著不少問(wèn)題,在運(yùn)行過(guò)程中采用機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的#1、#2機(jī)組都曾因調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原因發(fā)生過(guò)各種各樣的問(wèn)題。再加上機(jī)械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)檢修、維護(hù)的工作量大,調(diào)試?yán)щy;因此,我廠在2004年8月和2006年6月分別對(duì)#1、2機(jī)進(jìn)行了DEH-Ⅲ型純高壓電液調(diào)節(jié)改造,設(shè)備選用上海新華控制工程有限公司的DEH-ⅢA型系統(tǒng),改造后的汽輪機(jī)純電液調(diào)速系統(tǒng)性能良好。

2DEH-Ⅲ型純高壓電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)介紹

DEH---ⅢA型汽輪機(jī)數(shù)字式數(shù)字電液控制系統(tǒng),由計(jì)算機(jī)控制部分和EH液壓部分組成。在實(shí)施DEH改造的機(jī)組中取消了原液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的下述部套:調(diào)速器滑閥、綜合滑閥、超速限制滑閥、電磁控制閥、防火滑閥、所有一、二次油管路、凸輪配汽機(jī)構(gòu);保留了危急遮斷器、危急遮斷器滑閥、噴油試驗(yàn)閥、主油泵、調(diào)速油泵。增加了EH液壓控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。EH液壓系統(tǒng)包括抗燃油供油系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和危急遮斷系統(tǒng)。供油系統(tǒng)用來(lái)提供高壓抗燃油,它主要由油箱、EH油泵、濾油泵、冷卻油泵、電加熱器、控制塊、濾油器、溢油閥、蓄能器、冷油器、油再生裝置等部件組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)有10只,分別控制主汽門高中壓調(diào)速汽門和低壓旋轉(zhuǎn)隔板,主汽門和每一個(gè)調(diào)速汽門分別由一個(gè)獨(dú)立的油動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),油動(dòng)機(jī)直接與汽門閥桿連接,在各調(diào)速汽門的油動(dòng)機(jī)上,均安裝一個(gè)電液伺服閥及兩只線性位移傳感器LVDT,調(diào)速汽門的開(kāi)度經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換,反饋至DEH與給定值相比較,精確地控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速或功率。危急遮斷系統(tǒng)主要用來(lái)在危急狀態(tài)下迅速關(guān)閉主調(diào)門,實(shí)現(xiàn)停機(jī),以保護(hù)汽輪機(jī)的安全。它主要由AST電磁閥(用來(lái)快速關(guān)閉主調(diào)門)、OPC電磁閥(用來(lái)迅速關(guān)閉高壓調(diào)速汽門,防止機(jī)組超速)、隔膜閥(當(dāng)汽輪機(jī)危急遮斷器擊出、就地打閘或ETS動(dòng)作后,危急遮斷器滑閥落下時(shí),使之聯(lián)開(kāi)通過(guò)EH油系統(tǒng)遮斷汽輪機(jī))、單向閥等組成。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要包括操作員站、工程師站、DPU、通訊接口站、各種I/O卡件及冗余電源等。

DEH---ⅢA型主要功能有:汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制、自動(dòng)同期控制、負(fù)荷控制、一次調(diào)頻、協(xié)調(diào)控制、快速減負(fù)荷、主汽壓控制、單多閥控制、閥門試驗(yàn)、OPC控制、汽輪機(jī)程序啟動(dòng)、甩負(fù)荷工況控制等。

3 DEH---ⅢA型電調(diào)的主要特點(diǎn)

汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),有著液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)可比擬的許多優(yōu)點(diǎn),其DEH--ⅢA型純電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)突出的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

DEH---ⅢA電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高的特點(diǎn),其遲緩率不大于0.06%,而模擬電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率為0.1%,液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的遲緩率高達(dá)0.3%～0.5%;故其調(diào)節(jié)精度高。在蒸汽參數(shù)穩(wěn)定的情況下,可以保證功率偏差小于1MW,轉(zhuǎn)速偏差小于1r/min,更準(zhǔn)確的按發(fā)、供電曲線運(yùn)行。

DEH---ⅢA電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)為多回路,多變量調(diào)節(jié)系統(tǒng),綜合運(yùn)算能力強(qiáng),具有較強(qiáng)的適應(yīng)外界負(fù)荷變化和抗內(nèi)擾能力,可方便地實(shí)現(xiàn)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制,有利于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

DEH---ⅢA電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),能使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速或功率的實(shí)際值準(zhǔn)確地等于給定值,靜態(tài)特性良好。機(jī)組甩負(fù)荷時(shí),由于功率回路的切除可以防止反調(diào),使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速穩(wěn)定在3000r/min上。電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)飛升轉(zhuǎn)速較液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)減少一個(gè)速度變動(dòng)率值,所以其動(dòng)態(tài)振蕩少,飛升轉(zhuǎn)速低,動(dòng)態(tài)特性很好。就我廠改造了DEH系統(tǒng)的機(jī)組而言,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)看,機(jī)組的動(dòng)態(tài)飛升轉(zhuǎn)速均在3140rpm以下,這說(shuō)明DEH改造后可以有效地抑制機(jī)組的動(dòng)態(tài)飛升。

DEH---ⅢA電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)可提供調(diào)頻、帶基本負(fù)荷、定汽壓、定功率和機(jī)爐協(xié)調(diào)(我廠無(wú)此方式)等多種運(yùn)行方式。而液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)在這方面卻受到了很大的限制,這就使機(jī)組的工況適應(yīng)性大大提高。

利用計(jì)算機(jī)可方便地實(shí)現(xiàn)廠級(jí)集中控制和遠(yuǎn)方遙調(diào)控制,可在線修改各種調(diào)節(jié)參數(shù),有利于自動(dòng)化水平的提高。

可以降低熱耗,提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。DEH改造后,新增閥門管理功能即單閥控制和多閥控制,在啟動(dòng)過(guò)程中及低負(fù)荷工況下,采用單閥控制可以實(shí)現(xiàn)全周進(jìn)汽,以便于機(jī)組暖體或減少金屬熱應(yīng)力;在大負(fù)荷運(yùn)行時(shí),采用多閥控制可以實(shí)現(xiàn)噴嘴調(diào)節(jié)方式,以減少不必要的節(jié)流損失;此外,DEH還具有電子凸輪效應(yīng),使閥門的開(kāi)啟更加線性化;能夠合理地設(shè)置調(diào)速汽門的重疊度,提高了機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。

由于DEH---Ⅲ控制系統(tǒng)的硬件采用積木式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)擴(kuò)展靈活,維護(hù)測(cè)試方便,也便于采用冗余控制手段與保護(hù)措施。

4機(jī)組改造后的運(yùn)行情況

我廠兩臺(tái)汽輪機(jī)已進(jìn)行了DEH改造,經(jīng)過(guò)多次開(kāi)停機(jī)及長(zhǎng)周期運(yùn)行考驗(yàn),使用情況良好,在機(jī)組啟動(dòng)升速、跨越臨界轉(zhuǎn)速、超速試驗(yàn)、并網(wǎng)升降負(fù)荷、變工況運(yùn)行、抗擾動(dòng)能力以及主調(diào)門松動(dòng)等試驗(yàn)方面,都顯示了電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)可比擬的優(yōu)越性,且具有在線檢修維護(hù)、調(diào)試方便快捷等優(yōu)點(diǎn),達(dá)到了良好的預(yù)期效果。但使用中也暴露了一些問(wèn)題,現(xiàn)概括如下,以便大家探討和改進(jìn)完善:

#1機(jī)高壓電調(diào)改造后第一次啟動(dòng),做主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí),主汽門關(guān)至80%不動(dòng)做,打閘后經(jīng)對(duì)主汽門卸荷閥處理,啟動(dòng)后試驗(yàn)正常。

機(jī)組運(yùn)行中,ASP1動(dòng)作報(bào)警,經(jīng)分析認(rèn)為節(jié)流孔板堵塞,待停機(jī)處理。

機(jī)組運(yùn)行中,B泵運(yùn)行,A泵備用,進(jìn)行主油泵輪換時(shí),A泵遠(yuǎn)方操作起不來(lái),就地可以啟動(dòng),經(jīng)檢查工程師站內(nèi)開(kāi)關(guān)量輸出DO板燒損,經(jīng)更換后正常。

機(jī)組運(yùn)行中,五抽供熱,低壓油動(dòng)機(jī)及卸荷閥抖動(dòng)嚴(yán)重,經(jīng)調(diào)試人員將電調(diào)PID壓力運(yùn)算參數(shù)由1.5調(diào)至1.0后,擺動(dòng)幅度明顯減小。

結(jié)束語(yǔ)

從北安熱電有限公司50MW汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)施DEH改造以來(lái)的情況看,其改造是成功的,效果是良好的。雖然使用中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題,但這只是新生事物成長(zhǎng)過(guò)程中的自然現(xiàn)象。隨著科學(xué)的進(jìn)步,技術(shù)的完善以及使用單位人員對(duì)DEH認(rèn)識(shí)的提高,汽輪機(jī)DEH電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)越性將體現(xiàn)得更加充分。

參考文獻(xiàn)

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