350MW超临界机组DEH控制优化分析

孙广播 周东峰 许天星 王作成

摘要：随着人们对电力需求越加旺盛，电厂的建设也成为保障市场电力的关键所在。在此以350MW超临界机组的DEH控制为研究对象，开展数字式电液控制系统（DEH）的控制优化措施分析。在此就与在某低负荷段运行时的相关问题，具体优化方向有再热调节阀逻辑优化、DEH伺服控制模件的状态监测优化以及阀门管理逻辑优化。通过上述优化措施分析来解决阀门伺服控制模件中存在的定位难且繁杂的问题、伺服控制系统中所表现的阀门异常波动现象、汽轮机中的顺序阀与试验中的GV阀切换中所表现出的强烈振动现象等，通过上述三方面的逻辑控制实现整个系统的优化，保障最终的DEH具有较强的控制性。通过对DEH伺服控制的综合有效分析，为后续机组故障类型特征分析奠定实践性研究基础。

关键词：火力发电厂;超临界机组;DEH;优化分析

1前言

伴随着经济的发展，人们对于电力能源的需求日益旺盛。在电厂自动化设备的应用也越加广泛，尤其是对系统中各部分的结构优化要求更为苛刻，以而满足其中各子系统的性能建设要求，在当代的电厂发电机组中，DEH系统作为重要的火力发电汽轮机组的核心控制体系，对于保护整个系统的良好运行具有重要的建设性作用。通过系统化的控制与保护措施，方便整个机组的配套建设得以有效安全运行。通过对超临界机组DEH控制优化，可以保障整个机组的运行安全、稳定、经济。在此以某350MW的火力设备为研究对象，在此对其超临界机组DEH控制进行特征分析，并提出优化措施方便后续同类项目建设对机组DEH系统进行的实践升级改造。

2再热调节阀控制逻辑优化

在火力发电机组的临界状态运行中，汽轮机在运转形式上往往表现为冲转和带负荷运行，在DEH实现再热调节阀控制的工程上，要想实现更高的冲转，就需要将轮机进行挂闸调速。而调速过程通常是多阀门联合控制的，对此阀门的很细控制方式是通过调节阀向主汽阀切换而实现阀门系统联动控制的。在调节阀的控制上，需先将汽轮机转速控制在所调转速的1/2左右，而DEH保持调节阀开度保持稳定后是不变的，随后根据热端再热蒸汽压力改变而对其调节阀进行是适当的开度修正，在该过程中要保证中压缸的进汽量保持流量恒定有效。在调整调节阀的过程中要注意对调节阀切换控制方式，注意各类阀门在切换进程中的相互配合。在调整过程中，使得汽轮机转速升至最高转速1/2时就要稳定。

在发电机组实现相互并网中，DEH对于调节阀的流量控制指令设定为Q1-GV，而经过并网处置后，对于调节阀的及时流量指令QGV则需要去前面的Q1-GV进行相减计算，将其差值作为是某函数转换后的主汽阀的负荷流量数据，在此根据发电机组的高、中压缸的蒸汽设计流通量占比不同，而确定的相关函数也会与之不同。在该系统中，对于机组并网的调节阀逻辑优化控制的。

在实际的电网运行过程中，依据用电的峰谷时段不同，汽轮机在实际转动中也会进行调整，尤其是长时间所处于的低负荷调峰运行现状。在整个体系运行过程中，当机组负荷下降到某一下限值时，调节阀的开度也会由大变小。尤其在整个机组处于某低负荷段状况下，其调节阀开度在进行的长时间运行状态下，其值波动范围往往在0.5-1之间，这种状况是不利于汽轮机液压伺服系统长时间有效运转的。

3 DEH伺服控制模件的状态监测优化

DEH伺服阀控制在350MW超临界机组中采取的是专用伺服控制模件所实现架构的。

在上述控制模件架构中的核心关键控制器是MOOG阀控制器和LVDT控制器两种。LVDT控制器主要实现传输信号的线性可变差动变压功能，该控制器会依据LVDT装置状态输出状态而明确系统中的阀位反馈信号。MOOG阀控制器则主要是依据DEH的特征值而进行设定，保证阀位反馈的差值输出被控制在合理的范围内。

在实践过程中，当DEH液压伺服控制系统出现异常性的状态，就会直接影响到其调节阀门的開度波动状况，在此由于MOOG阀控制回路与LVDT控制回路相互关联耦合，所以在对伺服控制模件进行故障检修时，往往是较为困难的。所以在以上背景中，对DEH阀门进行与之相关的静态试验以有效分析模件的正常运行状况是非常重要的，这就需要对伺服控制模件状态进行实时有效地监测，以而可以有效地对其相关的故障实现精准有效把控。

在该过程优化中，首先需要根据系统的运行状态进行，对伺服控制模件故障进行要点分析，并在此过程中也需要对潜在的故障点进行相应的状态监测，通过上述相关内容的检测可以有效控制整个伺服控制模件出现较大的故障，在维修故障中，故障维修在运行监控中可将原开后期维修转化为事前行的预防性维修。

4 DEH阀门管理逻辑优化措施分析

在汽轮机运行的过程中，对于阀门运行方式主要是依靠单阀结合顺序阀控制方式来是吸纳的。在DEH阀门管理过程中，相关功能的实现除了需要上述两种阀门进行功能结合，还需要结合单阀以及顺序阀控制切换来实现整个回路系统运行。

在上图中，图3中，多阀流量背压修正函数和f（x1）和f（x4）代表的意义分为顺序阀和单阀，在系统的流量修正上的主要是想将各个函数的需求与流量进行有效地控制，这种以指令所架构的关系关键是由汽轮机特性所决定的，并且在实际应用中并不需要试验整定;在该系统中f（x2）为阀门的流量分配函数，目的是实现对GV阀的顺序性控制;f（x3）在实际的应用中主要是参考GV阀的重叠度和流量曲线修正来实现的;f（x5）为整个系统的额阀门流量特性函数;在整个系统控制上，通过单/顺序阀控制方式的无扰切换和切换时间由无扰切换逻辑实现。

结合发电机组的实际运行状况，在此需要根据机组进行全面性的检修，尤其在对 DEH 系统改造上，进行了系统全面性的升级改造。在DEH在检修前需要根据系统建设的要求来对相关细节进行及时充分沟通，以而确保整个系统框架的改造细节可以被有效落实，也可以为后期相关内容的改造打下基础。在确定系统各项功能后，就需要对其相关子系统的线路安装与维修进行及时有效系统进行整体调试和测试。在完成整个系统中，确定整体系统调试后，使得DEH系统可以顺利地被运行，保证整个系统可以稳定运行、快速响应及有更强的交互性。

结语

本文基于350MW超临界机组进行DEH控制优化分析，对系统的有效运行提供实际设备故障分析。在实际建设上，通过DEH系统问题优化与应对，确保整个系统的存在的安全隐患得以有效解决，并最大程度保证整个系统的安全、可靠性。通过诸多实现了整个系统设备的高效利用，实现整个总体改造效果达到预期目标。

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