發(fā)電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的故障分析

張 勇

（山西省興能發(fā)電有限責(zé)任公司， 山西 古交 030200）

引言

DEH系統(tǒng)作為發(fā)電廠汽輪機(jī)的重要組成部分，是保證整個(gè)發(fā)電汽輪機(jī)組正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，最為核心的電液控制系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，必定會(huì)嚴(yán)重影響到發(fā)電廠的正常工作。

1DEH系統(tǒng)的組成

1）控制柜。控制柜是DEH系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，通過(guò)控制器和I/O通信線路來(lái)進(jìn)行控制柜的連接，從而形成DEH控制系統(tǒng)的底層網(wǎng)絡(luò)框架，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)框架主要負(fù)責(zé)被控制參數(shù)的采集、輸入、分析以及輸出等相關(guān)工作。

2）操作員站。在汽輪機(jī)的DEH控制系統(tǒng)中，操作員站的核心作用是實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口功能。他要求相關(guān)工作人員根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行特定的操作，操作員站的工作還包括了工程師站的工作內(nèi)容。通常情況下，操作員站的組態(tài)工作都分配給DEH系統(tǒng)的維護(hù)人員來(lái)完成。

3）交換機(jī)。交換機(jī)又叫做網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或網(wǎng)絡(luò)集線器，在DEH系統(tǒng)中，交換機(jī)的作用和人們通常所說(shuō)的交換機(jī)一樣，都是用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的物理性接口。

4）電液轉(zhuǎn)換器。電液轉(zhuǎn)換器的安裝和使用對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著非常重要的意義。在實(shí)際應(yīng)用中，電液轉(zhuǎn)換器所負(fù)責(zé)的工作是把收集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)。為了保證信號(hào)轉(zhuǎn)換更便捷、穩(wěn)定，通常都會(huì)選用直流力矩馬達(dá)伺服閥去進(jìn)行輔助轉(zhuǎn)換。

5）傳感器。這里所說(shuō)的傳感器通常都是指差動(dòng)變壓器式位移傳感器。在DEH系統(tǒng)中，傳感器利用伺服放大器去實(shí)現(xiàn)收集信號(hào)的反饋與調(diào)整，促進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，從而達(dá)到更好的控制效果。

6）油動(dòng)機(jī)。在汽輪機(jī)的工作過(guò)程中，油動(dòng)機(jī)所負(fù)責(zé)的工作是進(jìn)行抽汽與蒸汽的流量控制。其屬于液壓控制機(jī)構(gòu)的核心環(huán)節(jié)。通常都是借助彈簧、凸輪、機(jī)械杠桿等去進(jìn)行汽輪機(jī)的連接，從而更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)汽輪機(jī)組的汽壓、功率和轉(zhuǎn)速等的控制。

2 發(fā)電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的故障分析

2.1 機(jī)組在AGC方式下加負(fù)荷時(shí)的DEH系統(tǒng)關(guān)閉調(diào)門(mén)

在汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，如果處于AGC方式下運(yùn)作，在進(jìn)行加負(fù)荷過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)增加負(fù)荷指令值大于實(shí)際負(fù)荷值的情況，這時(shí)所增加的負(fù)荷并不屬于DEH系統(tǒng)的控制范圍，從而更容易引起負(fù)荷值偏差過(guò)大的問(wèn)題[1]。與此同時(shí)，汽輪機(jī)依舊處在協(xié)調(diào)方式狀態(tài)下，在汽輪機(jī)組退出AGC方式后，DEH系統(tǒng)則重新進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓汽輪機(jī)成為主要的控制方式，而他的控制是由調(diào)門(mén)的打開(kāi)與關(guān)閉來(lái)完成的，這就會(huì)造成主汽壓力的給定值與測(cè)量值間的偏差不斷加大的問(wèn)題，而負(fù)荷的偏差也在不斷增加。

2.2 汽泵出口處電動(dòng)門(mén)開(kāi)反饋信號(hào)的跳變

汽泵出口處電動(dòng)門(mén)的開(kāi)反饋對(duì)汽泵的運(yùn)行來(lái)說(shuō)有著非常重要的意義，如果其運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障則會(huì)對(duì)汽泵運(yùn)行信號(hào)帶來(lái)很大的影響，進(jìn)而造成整個(gè)汽輪機(jī)組的負(fù)荷跳變情況。然而，在實(shí)際的工作過(guò)程中，汽泵出口處電動(dòng)門(mén)開(kāi)反饋信號(hào)跳變是一個(gè)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。在汽泵運(yùn)行信號(hào)消失與復(fù)歸過(guò)程中，由于觸發(fā)的時(shí)間相對(duì)較短，控制器的掃描不能觸發(fā)RB的控制回路，使得鍋爐控制回路不能通過(guò)RB回路，這就會(huì)讓鍋爐控制長(zhǎng)時(shí)間處在跟隨狀態(tài)，不僅會(huì)造成鍋爐控制的混亂，還會(huì)出現(xiàn)測(cè)量通道數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差的情況[2]。

2.3 低負(fù)荷時(shí)汽泵的跳閘現(xiàn)象

在發(fā)電廠汽輪機(jī)組進(jìn)行停機(jī)操作前，會(huì)不斷降低負(fù)荷，如果速關(guān)油壓值過(guò)低，則容易導(dǎo)致保護(hù)性跳閘的情況，由于汽輪機(jī)組的負(fù)荷值比RB負(fù)荷值要低，在此情況下跳閘是無(wú)法觸發(fā)RB動(dòng)作的，進(jìn)而引發(fā)主燃料跳閘。這些問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)讓汽輪機(jī)組的給水流量在短時(shí)間內(nèi)下降，在加上機(jī)側(cè)給水控制回路不能迅速的進(jìn)行反應(yīng)，把相關(guān)的跳閘信號(hào)進(jìn)行疊加，這就會(huì)引起給水指令值大于流量測(cè)量值的問(wèn)題，進(jìn)而造成發(fā)電發(fā)機(jī)組的跳閘故障[3]。

3 發(fā)電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)故障的解決措施

3.1 改進(jìn)負(fù)荷指令的控制回路

在實(shí)際的汽輪機(jī)組增加負(fù)荷的過(guò)程中，會(huì)使機(jī)組處于一個(gè)欠壓狀態(tài)。所以，當(dāng)指定壓力值和實(shí)際的壓力值之間出現(xiàn)2 MPa的偏差時(shí)，則應(yīng)把限壓控制方式從控制負(fù)荷方式轉(zhuǎn)換為控制壓力的方式[4]。同時(shí)還要把相關(guān)信號(hào)傳遞給DCS系統(tǒng)，這樣才可以為負(fù)荷閉鎖的增減帶來(lái)更可靠、更符合實(shí)際情況的數(shù)據(jù)。不僅如此，還需要在操作員站的顯示器上顯示出相關(guān)警告信息。

3.2 改進(jìn)鍋爐的主控方式

改進(jìn)鍋爐的主控方式是解決汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)故障的一個(gè)重要方法。在實(shí)際工作過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該把鍋爐主控方式中主汽壓力的計(jì)算偏差值與控制前饋的信號(hào)值進(jìn)行及時(shí)修改，使其等于零[5]。機(jī)組在協(xié)調(diào)方式下進(jìn)行工作時(shí)，鍋爐主控控制器應(yīng)該跟從鍋爐的主控輸出信號(hào)，同時(shí)還要把自動(dòng)跟隨狀態(tài)下的鍋爐主控控制器的輸入偏差信號(hào)值控制在O的位置上，并保留工作人員手動(dòng)撤出鍋爐主控自動(dòng)操作的相關(guān)設(shè)置。

3.3 修改汽泵在運(yùn)行狀態(tài)下的判斷邏輯

修改汽泵在運(yùn)行狀態(tài)下的判斷邏輯是解決汽泵跳閘問(wèn)題的一個(gè)較好方式[6]。一般情況下為：調(diào)整原來(lái)的汽泵轉(zhuǎn)速大于2200 r/min—無(wú)跳閘信號(hào)—前置泵進(jìn)口處電動(dòng)門(mén)已開(kāi)且合位或者汽泵轉(zhuǎn)速超過(guò)2200 r/min—無(wú)跳閘信號(hào)—出口處電動(dòng)門(mén)全開(kāi)—無(wú)電動(dòng)門(mén)關(guān)閉信號(hào)的判斷邏輯修修改成小機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)2200 r/min—汽泵無(wú)跳閘信號(hào)—前置泵出口處流量在10 s以內(nèi)應(yīng)該下降至250 t或者出口處的電動(dòng)門(mén)已開(kāi)的情況下取“非”。

3.4 處理汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)電源系統(tǒng)故障

第一，直流電源故障處理。需要根據(jù)有關(guān)操作規(guī)范開(kāi)展在線檢測(cè)處理，鑒于OPC電磁閥處于帶電狀態(tài)，所以在對(duì)故障部件進(jìn)行檢查與更換中可以先把出現(xiàn)故障的一路OPC電磁閥暫時(shí)斷開(kāi)，再進(jìn)行部件更換。第二，交流電源故障處理。要排查其是否是由外部供電系統(tǒng)故障導(dǎo)致系統(tǒng)失電，如果是，則需要對(duì)各開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢查看是否有異常；如果排查發(fā)現(xiàn)DEH系統(tǒng)失電是由于內(nèi)部交流電故障引發(fā)的，則應(yīng)先將電源斷開(kāi)，之后分別低接地絕緣電阻、電源相和零線二者負(fù)荷進(jìn)行檢查，隨后在確定原因并處理后上電，但如果原因不明時(shí)，可先借助于UPS備用電源進(jìn)行供電運(yùn)行，之后接著排查失電原因[7]。

4 結(jié)語(yǔ)

DEH系統(tǒng)對(duì)發(fā)電廠汽輪機(jī)的正常運(yùn)行有著非常重要的意義。為了保證發(fā)電廠汽輪機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性與安全性，必須加大對(duì)汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的故障研究。只有通過(guò)對(duì)實(shí)際使用情況的分析，找出常見(jiàn)的汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)故障，并采取相關(guān)的解決措施，才能更好地提升發(fā)電廠汽輪機(jī)的運(yùn)行效率和運(yùn)行安全性。

[1]王丹丹.發(fā)電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的故障分析[J].科研，2016（12）：213.

[2]李立建.淺談發(fā)電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的故障分析[J].工業(yè)，2016（12）：79.

[3]高強(qiáng).2×350 MW汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)故障分析及對(duì)策[J].能源研究與管理，2013（4）：76-82.

[4]郭儆汶.發(fā)電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的故障分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（19）：61-62.

[5]李文博.電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的故障分析及處理[J].華東科技，2015（11）：349-349.

[6]張學(xué)兵.DEH控制系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析及處理[J].電力安全技術(shù)，2016（12）：54-56.

[7]楊亞男.汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)常見(jiàn)故障原因分析及處理措施[J].化工管理，2015（12）：145.