基于ovation系統的汽輪機中調門波動原因分析

李慶偉,羅舜旭,吳怡桐

（佛山恒益發電有限公司，廣東 佛山 528131）

本文介紹600MW汽輪機為上汽生產的超臨界，單軸，三缸（高中壓合缸），四排汽，一次中間再熱凝汽式汽輪機，采用數字式電液調節（DEH），其控制系統采用西屋ovation系統，DEH是標準的西屋設計，包括2個主汽門，4個高調門，4個中調門和2個中主門。在系統運行過程中，汽輪機4個中壓調門出現波動現象，分析判斷不是機械故障原因導致的波動，從邏輯角度進行了針對性的處理措施，問題得以解決，保證了汽機的安全運行。

1 DEH中調門波動原因分析

1.1 DEH中調門控制回路介紹

DEH的4個中調門控制回路在一張邏輯圖中，如圖1所示。

圖1

圖1中標出來的＜1>的DEH1-BRN信號在并網瞬間會鎖住DEH1-FDEM的指令；圖1中標出的＜2>中的OPENIV信號置為1，就需要把DEH的旁路模式置于OFF狀態，這樣中調門指令始終能保持在100%。

1.2 中調門波動現象及分析

1.2.1 波動現象

2013年7月17日#1號機組降負荷到300MW左右時，在17:50:20～18:40:00之間中調門在28%到100%之間波動，在此過程中AGC投入狀態，一次調頻投入狀態。其中在18:22:00～18:25:00之間，一次調頻無調頻量，中調門在37%～47%等幅波動引起有功功率等幅波動；在18:26:00～18:28:30之間，一次調頻量在波動引起中調門大幅波動，進而有功功率低頻振蕩，負荷288～358MW波動；18:30:00之后升負荷中調門恢復到100%，有功功率無波動。

1.2.2 波動分析

（1）從常規角度去分析調門波動原因，伺服閥是否卡澀，LVDT連桿松動或接線松動，EH油壓是否波動，測試結果都全部排除。

（2）從指令干擾或DEH指令波動角度分析，首先分析在18:22:00～18:25:00之間，一次調頻無調頻量，中調門等幅波動引起有功功率等幅波動，熱控人員查看DEH中調門控制邏輯，圖1中圓圈標出來的＜1>的DEH1-BRN信號在并網瞬間鎖住DEH1-FDEM的指令，調出當時并網瞬時的歷史曲線如圖2。

圖2

從圖2看出在DEH1-BRN顯示剛并網后DEH1-FDEM為37.159，所以從圖1中＜1>標出的地方DEH1-BRN信號鎖住37.159，即為并網時的記憶流量。

①從圖1標出的＜5>中的f(X)可以看出加法器IN1為負，IN2為正，IN1就是 37.159，IN2當時從69.704到69.765之間變化的一個數，經加法器后得到32. 545到32.606之間的一個數記為N。

②N還要經過f（X1）得到一個數，f（X1）的最后兩組參數為（30,30）（35,100），那么N經過f（X1）后在65.63～66.48之間波動的一個數記為M。

③最后M在圖1中標出的＜3>中加法器IN1為正，IN2為正，IN1為29.35，IN2為N，兩數相加得到 94.98～95.83 這樣一個數記為 W。

④W再往下走又遇見圖1中標出的＜4>即f（X2），f（X2）的最后幾組參數如下（80,29），（90,33），（95,37），（100,100），W經過這個f（X2）算出中調門指令是37%～47%之間，所以中調門剛好在37%～47%之間波動，且DEH1-FDEM實際波動區間是69.704到69.765。

從圖2中看并網瞬間DEH1-FDEM為37.159，分析原因就是當時并網瞬間的主汽壓力為4.1MPa，所以DEH1-FDEM指令比較大，調出#2號機組并網瞬間的主汽壓力和指令對比一下，當時的的主汽壓力為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，經過f（X1）的指令都是100，進而經過f（X2）的指令也是100，中調門就不會波動。

2 結語

造成波動的原因是機組沖轉時并網瞬間的主汽壓力太小，造成記憶流量比較高，導致經DEH邏輯計算后中調門開度指令正好位于特性曲線拐點，當負荷運行在特定區間時，指令會在拐點處來回波動，從而到中調門波動，進而導致負荷波動。

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

（2）提高沖轉在并網瞬時的主汽壓力。

引起調門波動的原因有很多，本文針對DEH指令變化引起的中調門波動，通過認真分析邏輯，總結出應對措施，為以后處理調門波動積累了經驗。

參考文獻：

[1]肖增弘，徐豐.汽輪機數字式電液調節系統[M].

[2]上海汽輪機有限公司.上汽西屋600MW機組DEH系統說明書[M].

[3]薄利明.汽輪機DEH系統調節負荷變動原因分析及處理措施研究 [J].2012.