ＤＥＨ数字电液调节系统在ＣＣ５０－８．８３／０．９８１／０．１１８型汽轮机上的应用

徐英杰

摘要:本文着重介绍了DEH-ⅢA型纯电液调节系统的优越性及在国产CC50-8.83/0.981/0.118型汽轮机液压调节系统上实施改造的具体情况,并针对改造后暴露出来的问题提出了解决办法。

关键词:DEH;CC50-8.83/0.981/0.118型汽轮机;应用

1概述

国电北安热电有限公司是国电集团公司下属的热电联产企业,设计总装机容量为100MW。曾先后安装投产了两台哈尔滨汽轮机厂生产的CC50-8.83/0.981/0.118型高温高压双缸、双抽、冲动式冷凝式汽轮机组,每台机组额定功率50MW。#1、#2机分别于1997年12月10日和1997年12月22日投产。

两台汽轮机组原来采用的都是机械液压调节系统,它在快速性、可靠性、精确性等方面都存在着不少问题,在运行过程中采用机械液压调节系统的#1、#2机组都曾因调节系统的原因发生过各种各样的问题。再加上机械液压调节系统检修、维护的工作量大,调试困难;因此,我厂在2004年8月和2006年6月分别对#1、2机进行了DEH-Ⅲ型纯高压电液调节改造,设备选用上海新华控制工程有限公司的DEH-ⅢA型系统,改造后的汽轮机纯电液调速系统性能良好。

2DEH-Ⅲ型纯高压电液调节系统介绍

DEH---ⅢA型汽轮机数字式数字电液控制系统,由计算机控制部分和EH液压部分组成。在实施DEH改造的机组中取消了原液压调节系统的下述部套:调速器滑阀、综合滑阀、超速限制滑阀、电磁控制阀、防火滑阀、所有一、二次油管路、凸轮配汽机构;保留了危急遮断器、危急遮断器滑阀、喷油试验阀、主油泵、调速油泵。增加了EH液压控制系统和计算机控制系统。EH液压系统包括抗燃油供油系统、执行机构和危急遮断系统。供油系统用来提供高压抗燃油,它主要由油箱、EH油泵、滤油泵、冷却油泵、电加热器、控制块、滤油器、溢油阀、蓄能器、冷油器、油再生装置等部件组成。执行机构有10只,分别控制主汽门高中压调速汽门和低压旋转隔板,主汽门和每一个调速汽门分别由一个独立的油动机驱动,油动机直接与汽门阀杆连接,在各调速汽门的油动机上,均安装一个电液伺服阀及两只线性位移传感器LVDT,调速汽门的开度经过模数转换,反馈至DEH与给定值相比较,精确地控制汽轮机的转速或功率。危急遮断系统主要用来在危急状态下迅速关闭主调门,实现停机,以保护汽轮机的安全。它主要由AST电磁阀(用来快速关闭主调门)、OPC电磁阀(用来迅速关闭高压调速汽门,防止机组超速)、隔膜阀(当汽轮机危急遮断器击出、就地打闸或ETS动作后,危急遮断器滑阀落下时,使之联开通过EH油系统遮断汽轮机)、单向阀等组成。计算机控制系统主要包括操作员站、工程师站、DPU、通讯接口站、各种I/O卡件及冗余电源等。

DEH---ⅢA型主要功能有:汽轮机转速控制、自动同期控制、负荷控制、一次调频、协调控制、快速减负荷、主汽压控制、单多阀控制、阀门试验、OPC控制、汽轮机程序启动、甩负荷工况控制等。

3 DEH---ⅢA型电调的主要特点

汽轮机数字电液调节系统,有着液压调节系统无可比拟的许多优点,其DEH--ⅢA型纯电液调节系统突出的优点表现在以下几个方面:

DEH---ⅢA电液调节系统具有快速、准确、灵敏度高的特点,其迟缓率不大于0.06%,而模拟电液调节系统的迟缓率为0.1%,液压调节系统的迟缓率高达0.3%～0.5%;故其调节精度高。在蒸汽参数稳定的情况下,可以保证功率偏差小于1MW,转速偏差小于1r/min,更准确的按发、供电曲线运行。

DEH---ⅢA电液调节系统为多回路,多变量调节系统,综合运算能力强,具有较强的适应外界负荷变化和抗内扰能力,可方便地实现机炉协调控制,有利于电网的稳定运行。

DEH---ⅢA电液调节系统,能使汽轮机的转速或功率的实际值准确地等于给定值,静态特性良好。机组甩负荷时,由于功率回路的切除可以防止反调,使汽轮机的转速迅速稳定在3000r/min上。电液调节系统的动态飞升转速较液压调节系统减少一个速度变动率值,所以其动态振荡少,飞升转速低,动态特性很好。就我厂改造了DEH系统的机组而言,通过实验来看,机组的动态飞升转速均在3140rpm以下,这说明DEH改造后可以有效地抑制机组的动态飞升。

DEH---ⅢA电液调节系统可提供调频、带基本负荷、定汽压、定功率和机炉协调(我厂无此方式)等多种运行方式。而液压调节系统在这方面却受到了很大的限制,这就使机组的工况适应性大大提高。

利用计算机可方便地实现厂级集中控制和远方遥调控制,可在线修改各种调节参数,有利于自动化水平的提高。

可以降低热耗,提高机组的经济性。DEH改造后,新增阀门管理功能即单阀控制和多阀控制,在启动过程中及低负荷工况下,采用单阀控制可以实现全周进汽,以便于机组暖体或减少金属热应力;在大负荷运行时,采用多阀控制可以实现喷嘴调节方式,以减少不必要的节流损失;此外,DEH还具有电子凸轮效应,使阀门的开启更加线性化;能够合理地设置调速汽门的重叠度,提高了机组的热经济性。

由于DEH---Ⅲ控制系统的硬件采用积木式结构,系统扩展灵活,维护测试方便,也便于采用冗余控制手段与保护措施。

4机组改造后的运行情况

我厂两台汽轮机已进行了DEH改造,经过多次开停机及长周期运行考验,使用情况良好,在机组启动升速、跨越临界转速、超速试验、并网升降负荷、变工况运行、抗扰动能力以及主调门松动等试验方面,都显示了电液调节系统无可比拟的优越性,且具有在线检修维护、调试方便快捷等优点,达到了良好的预期效果。但使用中也暴露了一些问题,现概括如下,以便大家探讨和改进完善:

#1机高压电调改造后第一次启动,做主汽门严密性试验时,主汽门关至80%不动做,打闸后经对主汽门卸荷阀处理,启动后试验正常。

机组运行中,ASP1动作报警,经分析认为节流孔板堵塞,待停机处理。

机组运行中,B泵运行,A泵备用,进行主油泵轮换时,A泵远方操作起不来,就地可以启动,经检查工程师站内开关量输出DO板烧损,经更换后正常。

机组运行中,五抽供热,低压油动机及卸荷阀抖动严重,经调试人员将电调PID压力运算参数由1.5调至1.0后,摆动幅度明显减小。

结束语

从北安热电有限公司50MW汽轮机调节系统实施DEH改造以来的情况看,其改造是成功的,效果是良好的。虽然使用中也出现了一些问题,但这只是新生事物成长过程中的自然现象。随着科学的进步,技术的完善以及使用单位人员对DEH认识的提高,汽轮机DEH电液调节系统的优越性将体现得更加充分。

参考文献

[1]《DJ135型DEH低压电液调节系统运行维护手册》,1998年7月,新华控制工程有限公司.

[2]压抗燃油液压控制系统运行维护手册》,2000年10月,新华控制工程有限公司.

[3]人民共和国工人技术等级标准、电力工业、火力发电部分》,1995,电力工业部发,中国电力出版社.

[4]《汽轮机设备运行》,1996,山西电力工业局编中国电力出版社.

[5]《汽轮机运行规程》,2004,国电北安热电有限公司.