基于ovation系統(tǒng)的汽輪機(jī)中調(diào)門波動(dòng)原因分析

李慶偉,羅舜旭,吳怡桐

（佛山恒益發(fā)電有限公司，廣東 佛山 528131）

本文介紹600MW汽輪機(jī)為上汽生產(chǎn)的超臨界，單軸，三缸（高中壓合缸），四排汽，一次中間再熱凝汽式汽輪機(jī)，采用數(shù)字式電液調(diào)節(jié)（DEH），其控制系統(tǒng)采用西屋ovation系統(tǒng)，DEH是標(biāo)準(zhǔn)的西屋設(shè)計(jì)，包括2個(gè)主汽門，4個(gè)高調(diào)門，4個(gè)中調(diào)門和2個(gè)中主門。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)4個(gè)中壓調(diào)門出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象，分析判斷不是機(jī)械故障原因?qū)е碌牟▌?dòng)，從邏輯角度進(jìn)行了針對(duì)性的處理措施，問題得以解決，保證了汽機(jī)的安全運(yùn)行。

1 DEH中調(diào)門波動(dòng)原因分析

1.1 DEH中調(diào)門控制回路介紹

DEH的4個(gè)中調(diào)門控制回路在一張邏輯圖中，如圖1所示。

圖1

圖1中標(biāo)出來的＜1>的DEH1-BRN信號(hào)在并網(wǎng)瞬間會(huì)鎖住DEH1-FDEM的指令；圖1中標(biāo)出的＜2>中的OPENIV信號(hào)置為1，就需要把DEH的旁路模式置于OFF狀態(tài)，這樣中調(diào)門指令始終能保持在100%。

1.2 中調(diào)門波動(dòng)現(xiàn)象及分析

1.2.1 波動(dòng)現(xiàn)象

2013年7月17日#1號(hào)機(jī)組降負(fù)荷到300MW左右時(shí)，在17:50:20～18:40:00之間中調(diào)門在28%到100%之間波動(dòng)，在此過程中AGC投入狀態(tài)，一次調(diào)頻投入狀態(tài)。其中在18:22:00～18:25:00之間，一次調(diào)頻無調(diào)頻量，中調(diào)門在37%～47%等幅波動(dòng)引起有功功率等幅波動(dòng)；在18:26:00～18:28:30之間，一次調(diào)頻量在波動(dòng)引起中調(diào)門大幅波動(dòng)，進(jìn)而有功功率低頻振蕩，負(fù)荷288～358MW波動(dòng)；18:30:00之后升負(fù)荷中調(diào)門恢復(fù)到100%，有功功率無波動(dòng)。

1.2.2 波動(dòng)分析

（1）從常規(guī)角度去分析調(diào)門波動(dòng)原因，伺服閥是否卡澀，LVDT連桿松動(dòng)或接線松動(dòng)，EH油壓是否波動(dòng)，測(cè)試結(jié)果都全部排除。

（2）從指令干擾或DEH指令波動(dòng)角度分析，首先分析在18:22:00～18:25:00之間，一次調(diào)頻無調(diào)頻量，中調(diào)門等幅波動(dòng)引起有功功率等幅波動(dòng)，熱控人員查看DEH中調(diào)門控制邏輯，圖1中圓圈標(biāo)出來的＜1>的DEH1-BRN信號(hào)在并網(wǎng)瞬間鎖住DEH1-FDEM的指令，調(diào)出當(dāng)時(shí)并網(wǎng)瞬時(shí)的歷史曲線如圖2。

圖2

從圖2看出在DEH1-BRN顯示剛并網(wǎng)后DEH1-FDEM為37.159，所以從圖1中＜1>標(biāo)出的地方DEH1-BRN信號(hào)鎖住37.159，即為并網(wǎng)時(shí)的記憶流量。

①?gòu)膱D1標(biāo)出的＜5>中的f(X)可以看出加法器IN1為負(fù)，IN2為正，IN1就是 37.159，IN2當(dāng)時(shí)從69.704到69.765之間變化的一個(gè)數(shù)，經(jīng)加法器后得到32. 545到32.606之間的一個(gè)數(shù)記為N。

②N還要經(jīng)過f（X1）得到一個(gè)數(shù)，f（X1）的最后兩組參數(shù)為（30,30）（35,100），那么N經(jīng)過f（X1）后在65.63～66.48之間波動(dòng)的一個(gè)數(shù)記為M。

③最后M在圖1中標(biāo)出的＜3>中加法器IN1為正，IN2為正，IN1為29.35，IN2為N，兩數(shù)相加得到 94.98～95.83 這樣一個(gè)數(shù)記為 W。

④W再往下走又遇見圖1中標(biāo)出的＜4>即f（X2），f（X2）的最后幾組參數(shù)如下（80,29），（90,33），（95,37），（100,100），W經(jīng)過這個(gè)f（X2）算出中調(diào)門指令是37%～47%之間，所以中調(diào)門剛好在37%～47%之間波動(dòng)，且DEH1-FDEM實(shí)際波動(dòng)區(qū)間是69.704到69.765。

從圖2中看并網(wǎng)瞬間DEH1-FDEM為37.159，分析原因就是當(dāng)時(shí)并網(wǎng)瞬間的主汽壓力為4.1MPa，所以DEH1-FDEM指令比較大，調(diào)出#2號(hào)機(jī)組并網(wǎng)瞬間的主汽壓力和指令對(duì)比一下，當(dāng)時(shí)的的主汽壓力為9.888MPa，DEH1-FDEM 指令為 5.758，所以 DEH1-BRN鎖住的是5.758，無論DEH1-FDEM指令怎么變化，經(jīng)過f（X1）的指令都是100，進(jìn)而經(jīng)過f（X2）的指令也是100，中調(diào)門就不會(huì)波動(dòng)。

2 結(jié)語

造成波動(dòng)的原因是機(jī)組沖轉(zhuǎn)時(shí)并網(wǎng)瞬間的主汽壓力太小，造成記憶流量比較高，導(dǎo)致經(jīng)DEH邏輯計(jì)算后中調(diào)門開度指令正好位于特性曲線拐點(diǎn)，當(dāng)負(fù)荷運(yùn)行在特定區(qū)間時(shí)，指令會(huì)在拐點(diǎn)處來回波動(dòng)，從而到中調(diào)門波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致負(fù)荷波動(dòng)。

（1）避免中調(diào)門波動(dòng)的方法就是把圖1中標(biāo)出的＜2>中的OPENIV信號(hào)置為1，那么就需要把DEH的旁路模式置于OFF狀態(tài)，這樣中調(diào)門指令始終保持在100%。

（2）提高沖轉(zhuǎn)在并網(wǎng)瞬時(shí)的主汽壓力。

引起調(diào)門波動(dòng)的原因有很多，本文針對(duì)DEH指令變化引起的中調(diào)門波動(dòng)，通過認(rèn)真分析邏輯，總結(jié)出應(yīng)對(duì)措施，為以后處理調(diào)門波動(dòng)積累了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖增弘，徐豐.汽輪機(jī)數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)[M].

[2]上海汽輪機(jī)有限公司.上汽西屋600MW機(jī)組DEH系統(tǒng)說明書[M].

[3]薄利明.汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)調(diào)節(jié)負(fù)荷變動(dòng)原因分析及處理措施研究 [J].2012.