DEH—NTK控制系統(tǒng)在35MW 發(fā)電機(jī)組應(yīng)用

陳濤

摘 要：本文結(jié)合實(shí)際總結(jié)了近年來(lái)的DEH-NTK控制系統(tǒng)在35MW發(fā)電機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分析了DEH-NTK控制系統(tǒng)組成及各功能特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，得出運(yùn)行使用中的缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：DEH-NTK控系統(tǒng)制；35MW 發(fā)電機(jī)組；汽輪機(jī)；應(yīng)用設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TK26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

唐山中厚板材有限公司，是由唐山鋼鐵股份有限公司和河北文豐鋼鐵有限公司共同投資的中外合資大型現(xiàn)代化鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)發(fā)展中公司嚴(yán)格按照國(guó)家鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策的要求，強(qiáng)化各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，全面提升管理水平，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，努力打造管理一流、技術(shù)一流、裝備一流、職工隊(duì)伍一流的現(xiàn)代化鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。

近年來(lái)，公司把成熟的電調(diào)系統(tǒng)即DEH-NTK汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)應(yīng)用到了35MW 發(fā)電機(jī)組上，滿足了用戶需求和實(shí)際生產(chǎn)需要。但是隨著科技的不斷發(fā)展，DEH-NTK控制系統(tǒng)在35MW發(fā)電機(jī)組應(yīng)用上還存在些問(wèn)題，比如說(shuō)汽門(mén)調(diào)節(jié)時(shí)發(fā)生調(diào)門(mén)卡澀，EH 油管泄漏，LVDT 固定螺絲松動(dòng)，DDV發(fā)突然卡澀，機(jī)械超速突然動(dòng)作等。面對(duì)這樣的問(wèn)題出現(xiàn)，我們也采取了有效措施加以應(yīng)對(duì)，應(yīng)用中要保證 EH 油的油質(zhì)，并定期更換各過(guò)濾器的濾芯；保證各密封件的質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)機(jī)柜的巡檢，檢修時(shí)嚴(yán)格遵守檢修規(guī)程，防止損壞模件；還要加強(qiáng)對(duì) LVDT、行程開(kāi)關(guān)的檢查，防止長(zhǎng)期運(yùn)行中振動(dòng)導(dǎo)致其松動(dòng)跑位。

1 DEH-NTK控制系統(tǒng)的組成

DEH-NTK控制系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)控制部分和EH液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分組成。一般來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)具有控制精度準(zhǔn)確，自動(dòng)化水平高的特點(diǎn)，它能實(shí)現(xiàn)升速并且配合電氣并網(wǎng)，電熱負(fù)荷控制。另外它還具備其他的輔助控制與DCS通訊，控制參數(shù)在線調(diào)整和超速保護(hù)功能等。

2 DEH-NTK控制系統(tǒng)功能

2.1掛閘

它可以分為自動(dòng)掛閘和界面手動(dòng)掛閘兩部分。其中機(jī)組準(zhǔn)確判斷掛閘的條件為：主汽門(mén)行程開(kāi)關(guān)不在關(guān)的位置、啟動(dòng)油壓已建立、主汽門(mén)行程大于50%三個(gè)條件中至少有兩個(gè)條件成立且解列時(shí)轉(zhuǎn)速通道未發(fā)生全故障。另外本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方掛閘，掛閘動(dòng)作依靠掛閘電磁鐵得電建立復(fù)位油實(shí)現(xiàn)。

2.2具備整定伺服系統(tǒng)靜態(tài)的關(guān)系

在實(shí)際的運(yùn)行操作中整定伺服系統(tǒng)靜態(tài)關(guān)系的目的是要實(shí)現(xiàn)油動(dòng)機(jī)在全行程上均能被伺服閥控制。一般來(lái)說(shuō)，閥位給定信號(hào)與油動(dòng)機(jī)升程的關(guān)系是，給定0～100%←→升程0～100%。

2.3啟動(dòng)前的控制

汽機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程實(shí)際上是對(duì)汽缸、轉(zhuǎn)子等的加熱過(guò)程。為減少啟動(dòng)過(guò)程的熱應(yīng)力，對(duì)那些不同的初始溫度，應(yīng)采用不同的啟動(dòng)曲線。DEH在每次掛閘時(shí)，我們一般可根據(jù)汽輪機(jī)汽缸壁溫的高低選擇熱狀態(tài)。

2.4做好升速控制

在汽輪發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)以前，DEH狀態(tài)是轉(zhuǎn)速閉環(huán)無(wú)差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它的設(shè)定點(diǎn)是給定轉(zhuǎn)速。給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的差別，可以經(jīng)PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算后，再次通過(guò)伺服系統(tǒng)控制油動(dòng)機(jī)開(kāi)度，讓實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速變化。

2.5 主汽壓控制

DEH-NTK系統(tǒng)具有主汽壓力控制功能（即汽機(jī)調(diào)壓功能），通過(guò)開(kāi)關(guān)高調(diào)門(mén)開(kāi)度使主汽壓力維持正常值。但是主汽壓力控制投入需同時(shí)滿足已經(jīng)掛閘、無(wú)ETS動(dòng)作、在“操作員自動(dòng)狀態(tài)”下等條件。

2.6主汽壓保護(hù)

為避免機(jī)前壓力變化過(guò)大，設(shè)置了汽壓保護(hù)回路，限制機(jī)前壓力在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)變化。當(dāng)主汽壓力達(dá)到設(shè)定上限值，負(fù)荷閉鎖增。當(dāng)主汽壓力低于設(shè)定下限值時(shí)，將逐漸關(guān)小調(diào)節(jié)門(mén)，直到主汽壓力回到正常范圍。

2.7超速保護(hù)

在這個(gè)保護(hù)中由于汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)很小，而它的汽缸、蒸汽管道的溶劑時(shí)間就會(huì)變大。在發(fā)生甩負(fù)荷時(shí)，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速飛升的快，如果單純依靠系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速反饋控制著，那么它的最高轉(zhuǎn)速有可能就會(huì)超過(guò)110%。為此設(shè)置了一套甩負(fù)荷超速限制邏輯。

在實(shí)際運(yùn)行中如果油開(kāi)關(guān)斷開(kāi)出現(xiàn)甩負(fù)荷，那么超速時(shí)間繼電器閉合帶電迅速動(dòng)作超速電磁閥，那就要及時(shí)地將調(diào)節(jié)汽閥關(guān)閉，同時(shí)還要把目標(biāo)轉(zhuǎn)速和給定轉(zhuǎn)速改為3000r/min，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于3000r/min時(shí)候，超速限制電磁閥就會(huì)失電，而另外一部分的調(diào)節(jié)閥就會(huì)是伺服閥控制，恢復(fù)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，最終使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在3000r/min，以便事故消除后能迅速并網(wǎng)。

如果假設(shè)在并網(wǎng)后，轉(zhuǎn)速超過(guò)3090r/min則迅速動(dòng)作超速限制OPC電磁閥，關(guān)閉所有調(diào)節(jié)氣閥，此時(shí)它的轉(zhuǎn)速低于3070r/min時(shí)，超速限制電磁閥就會(huì)失電，調(diào)節(jié)閥恢復(fù)由伺服閥控制。

2.8 在線試驗(yàn)

一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)的試驗(yàn)步驟分為在超速實(shí)驗(yàn)畫(huà)面點(diǎn)擊“主汽門(mén)嚴(yán)密試驗(yàn)投入”按鈕，本試驗(yàn)投入后主汽門(mén)開(kāi)關(guān)電磁閥得電，主汽門(mén)就會(huì)慢慢地關(guān)閉，在主汽門(mén)關(guān)閉和主汽門(mén)開(kāi)度小于5之后，所有調(diào)門(mén)全開(kāi)，觀察轉(zhuǎn)速是否降到1000rpm以下。等到實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們點(diǎn)擊“主汽門(mén)嚴(yán)密試驗(yàn)復(fù)位”按鈕，推出主氣門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)。高壓調(diào)門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)，在汽輪機(jī)首次安裝或大修時(shí)，需對(duì)高壓調(diào)門(mén)進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。

但是需要注意的是，在這個(gè)試驗(yàn)中它的試驗(yàn)條件要滿足調(diào)門(mén)嚴(yán)密，按鈕按下一定要在自動(dòng)模式下才可實(shí)施完成。

再來(lái)看未并網(wǎng)的試驗(yàn)步驟：我們可以在超速實(shí)驗(yàn)畫(huà)面點(diǎn)擊“調(diào)門(mén)嚴(yán)密試驗(yàn)投入”按鈕，在主汽門(mén)全開(kāi)以后，要將所有調(diào)門(mén)全關(guān)，汽機(jī)惰走，觀察轉(zhuǎn)速是否降到1000rpm以下。

結(jié)語(yǔ)

DEH 控制系統(tǒng)在中厚板35MW 機(jī)組上的應(yīng)用是成功的，運(yùn)行兩年多未發(fā)生因DEH 系統(tǒng)故障失靈導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)事件，極大的改善了機(jī)組運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，提高了機(jī)組運(yùn)行自動(dòng)化水平。

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