ＤＥＨ數字電液調節系統在ＣＣ５０－８．８３／０．９８１／０．１１８型汽輪機上的應用

徐英杰

摘要:本文著重介紹了DEH-ⅢA型純電液調節系統的優越性及在國產CC50-8.83/0.981/0.118型汽輪機液壓調節系統上實施改造的具體情況,并針對改造后暴露出來的問題提出了解決辦法。

關鍵詞:DEH;CC50-8.83/0.981/0.118型汽輪機;應用

1概述

國電北安熱電有限公司是國電集團公司下屬的熱電聯產企業,設計總裝機容量為100MW。曾先后安裝投產了兩臺哈爾濱汽輪機廠生產的CC50-8.83/0.981/0.118型高溫高壓雙缸、雙抽、沖動式冷凝式汽輪機組,每臺機組額定功率50MW。#1、#2機分別于1997年12月10日和1997年12月22日投產。

兩臺汽輪機組原來采用的都是機械液壓調節系統,它在快速性、可靠性、精確性等方面都存在著不少問題,在運行過程中采用機械液壓調節系統的#1、#2機組都曾因調節系統的原因發生過各種各樣的問題。再加上機械液壓調節系統檢修、維護的工作量大,調試困難;因此,我廠在2004年8月和2006年6月分別對#1、2機進行了DEH-Ⅲ型純高壓電液調節改造,設備選用上海新華控制工程有限公司的DEH-ⅢA型系統,改造后的汽輪機純電液調速系統性能良好。

2DEH-Ⅲ型純高壓電液調節系統介紹

DEH---ⅢA型汽輪機數字式數字電液控制系統,由計算機控制部分和EH液壓部分組成。在實施DEH改造的機組中取消了原液壓調節系統的下述部套:調速器滑閥、綜合滑閥、超速限制滑閥、電磁控制閥、防火滑閥、所有一、二次油管路、凸輪配汽機構;保留了危急遮斷器、危急遮斷器滑閥、噴油試驗閥、主油泵、調速油泵。增加了EH液壓控制系統和計算機控制系統。EH液壓系統包括抗燃油供油系統、執行機構和危急遮斷系統。供油系統用來提供高壓抗燃油,它主要由油箱、EH油泵、濾油泵、冷卻油泵、電加熱器、控制塊、濾油器、溢油閥、蓄能器、冷油器、油再生裝置等部件組成。執行機構有10只,分別控制主汽門高中壓調速汽門和低壓旋轉隔板,主汽門和每一個調速汽門分別由一個獨立的油動機驅動,油動機直接與汽門閥桿連接,在各調速汽門的油動機上,均安裝一個電液伺服閥及兩只線性位移傳感器LVDT,調速汽門的開度經過模數轉換,反饋至DEH與給定值相比較,精確地控制汽輪機的轉速或功率。危急遮斷系統主要用來在危急狀態下迅速關閉主調門,實現停機,以保護汽輪機的安全。它主要由AST電磁閥(用來快速關閉主調門)、OPC電磁閥(用來迅速關閉高壓調速汽門,防止機組超速)、隔膜閥(當汽輪機危急遮斷器擊出、就地打閘或ETS動作后,危急遮斷器滑閥落下時,使之聯開通過EH油系統遮斷汽輪機)、單向閥等組成。計算機控制系統主要包括操作員站、工程師站、DPU、通訊接口站、各種I/O卡件及冗余電源等。

DEH---ⅢA型主要功能有:汽輪機轉速控制、自動同期控制、負荷控制、一次調頻、協調控制、快速減負荷、主汽壓控制、單多閥控制、閥門試驗、OPC控制、汽輪機程序啟動、甩負荷工況控制等。

3 DEH---ⅢA型電調的主要特點

汽輪機數字電液調節系統,有著液壓調節系統無可比擬的許多優點,其DEH--ⅢA型純電液調節系統突出的優點表現在以下幾個方面:

DEH---ⅢA電液調節系統具有快速、準確、靈敏度高的特點,其遲緩率不大于0.06%,而模擬電液調節系統的遲緩率為0.1%,液壓調節系統的遲緩率高達0.3%～0.5%;故其調節精度高。在蒸汽參數穩定的情況下,可以保證功率偏差小于1MW,轉速偏差小于1r/min,更準確的按發、供電曲線運行。

DEH---ⅢA電液調節系統為多回路,多變量調節系統,綜合運算能力強,具有較強的適應外界負荷變化和抗內擾能力,可方便地實現機爐協調控制,有利于電網的穩定運行。

DEH---ⅢA電液調節系統,能使汽輪機的轉速或功率的實際值準確地等于給定值,靜態特性良好。機組甩負荷時,由于功率回路的切除可以防止反調,使汽輪機的轉速迅速穩定在3000r/min上。電液調節系統的動態飛升轉速較液壓調節系統減少一個速度變動率值,所以其動態振蕩少,飛升轉速低,動態特性很好。就我廠改造了DEH系統的機組而言,通過實驗來看,機組的動態飛升轉速均在3140rpm以下,這說明DEH改造后可以有效地抑制機組的動態飛升。

DEH---ⅢA電液調節系統可提供調頻、帶基本負荷、定汽壓、定功率和機爐協調(我廠無此方式)等多種運行方式。而液壓調節系統在這方面卻受到了很大的限制,這就使機組的工況適應性大大提高。

利用計算機可方便地實現廠級集中控制和遠方遙調控制,可在線修改各種調節參數,有利于自動化水平的提高。

可以降低熱耗,提高機組的經濟性。DEH改造后,新增閥門管理功能即單閥控制和多閥控制,在啟動過程中及低負荷工況下,采用單閥控制可以實現全周進汽,以便于機組暖體或減少金屬熱應力;在大負荷運行時,采用多閥控制可以實現噴嘴調節方式,以減少不必要的節流損失;此外,DEH還具有電子凸輪效應,使閥門的開啟更加線性化;能夠合理地設置調速汽門的重疊度,提高了機組的熱經濟性。

由于DEH---Ⅲ控制系統的硬件采用積木式結構,系統擴展靈活,維護測試方便,也便于采用冗余控制手段與保護措施。

4機組改造后的運行情況

我廠兩臺汽輪機已進行了DEH改造,經過多次開停機及長周期運行考驗,使用情況良好,在機組啟動升速、跨越臨界轉速、超速試驗、并網升降負荷、變工況運行、抗擾動能力以及主調門松動等試驗方面,都顯示了電液調節系統無可比擬的優越性,且具有在線檢修維護、調試方便快捷等優點,達到了良好的預期效果。但使用中也暴露了一些問題,現概括如下,以便大家探討和改進完善:

#1機高壓電調改造后第一次啟動,做主汽門嚴密性試驗時,主汽門關至80%不動做,打閘后經對主汽門卸荷閥處理,啟動后試驗正常。

機組運行中,ASP1動作報警,經分析認為節流孔板堵塞,待停機處理。

機組運行中,B泵運行,A泵備用,進行主油泵輪換時,A泵遠方操作起不來,就地可以啟動,經檢查工程師站內開關量輸出DO板燒損,經更換后正常。

機組運行中,五抽供熱,低壓油動機及卸荷閥抖動嚴重,經調試人員將電調PID壓力運算參數由1.5調至1.0后,擺動幅度明顯減小。

結束語

從北安熱電有限公司50MW汽輪機調節系統實施DEH改造以來的情況看,其改造是成功的,效果是良好的。雖然使用中也出現了一些問題,但這只是新生事物成長過程中的自然現象。隨著科學的進步,技術的完善以及使用單位人員對DEH認識的提高,汽輪機DEH電液調節系統的優越性將體現得更加充分。

參考文獻

[1]《DJ135型DEH低壓電液調節系統運行維護手冊》,1998年7月,新華控制工程有限公司.

[2]壓抗燃油液壓控制系統運行維護手冊》,2000年10月,新華控制工程有限公司.

[3]人民共和國工人技術等級標準、電力工業、火力發電部分》,1995,電力工業部發,中國電力出版社.

[4]《汽輪機設備運行》,1996,山西電力工業局編中國電力出版社.

[5]《汽輪機運行規程》,2004,國電北安熱電有限公司.