關于電廠汽機DEH控制系統故障因素的幾點思考

史文睿

摘要：隨著社會的發展，電廠汽機DEH控制系統得到了廣泛的應用。DEH是實現汽輪發電機組閉環控制的數字式電液控制系統。它是汽輪發電機的專用控制系統，是控制汽輪機啟動、停止、轉速、功率的唯一手段，是一種用于電廠實現機組協調、遠程自動調度等功能的數字電液調節系統。本文詳細探討了電廠汽機DEH控制系統故障因素及其措施。

關鍵詞：電廠汽機;DHE系統;故障;因素;措施

當前，隨著社會的不斷進步，電廠汽機組的控制系統得到了很大的改進。然而，其重要控制系統——DEH控制系統在實際運行中仍存在許多問題。因此，為有效實現電廠的經濟效益，加強對DEH控制系統故障原因的研究顯得尤為重要。

一、汽輪機DEH控制系統的發展

隨著電網調節的需要，汽輪機技術不斷發展，第一代汽輪機出現在百年前，其核心技術是機械式離心調速器。第二代汽輪機出現于二三十年代，它采用機械傳動，又稱感應環節，因此被稱為機械、液壓式調節系統，在第一代基礎上，顯著提高了響應速度、調節精度等細節問題。第三代汽輪機是四十年代的產物，模擬電液控制系統使用具有計算功能的電氣元件來取代第一代與第二代的感應，傳遞放大機械，但它保留了液壓執行器-油動機。五十年代中期，出現了當前使用最多的第四代汽輪機控制系統，它是唯一不依賴機械液壓控制系統的純電調系統，以電子計算為主要控制裝置，模擬電氣系統為手操后備，采用液壓執行機構控制系統，簡稱汽輪機DEH控制系統。

二、電廠汽機DEH系統概述

DEH系統是數字電液控制系統的簡稱，其是電廠汽輪機組的專用控制系統，主要負責控制汽輪機組的啟停、轉速和功率等，是保證機組安全穩定可靠運行的有效手段。該系統在電廠汽輪機組上的應用，提高了機組運行的自動化水平，給電廠帶來了巨大的經濟效益，進一步降低了運維人員的勞動強度。系統除具有抽氣壓力控制和優先級控制等功能外，還為電廠其他自動化系統預留了接口。由于系統采用了最先進的微處理技術，不僅使整個系統的結構更加緊湊、可靠，而且易于測試和維修。

由于電廠汽輪機組需長期不間斷運行，作為汽輪機組主控系統的DEH系統也必須保持長期運行。雖然DEH系統的整體性能相對穩定，但在長期運行中不可避免地會出現一些故障。DEH系統一旦發生故障，將影響汽輪機組的正常運行。

三、DEH控制系統的運行方式

DEH控制系統主要有四種運行方式：一級手動，以開環運行方式在鍵盤上完成對閥門的具體控制，推動電廠汽機的有效運行。二級手動作為DEH控制系統中的一種備用方式，通常不會被應用，主要是在數字系統發生故障時起到應急作用。操作員手動，是DEH控制系統最基礎的運行方式，具有較高的應用價值。

四、DEH控制系統故障因素

1、在電液系統方面。相對而言，電液轉換器作為電液系統的重要組成部分，其故障次數較多。例如，由于電液轉換器卡澀死區的增大，其振幅比將減小;由于滑閥磨損嚴重，漏流量增大，電液轉換器在不改變進口壓力情況下降低了出口壓力，導致進出口壓力差升高問題。

2、在保護制度方面。保護系統作為電廠汽輪機組DEH控制系統的重要組成部分，對整個DEH控制系統的正常運行具有重要影響。若OPC卡件箱中的設備出現故障，則可能損壞DEH控制系統。

3、在鍋爐系統方面。由于系統的自平衡能力由無機械液壓調節，因此整個電廠汽輪機組的自評能力不高。在常規控制系統中，為快速控制機組轉速，需人工調整負荷設定值。但這種調整具有很大的隨機性，調整速度相對較慢，鍋爐很難快速降低負荷，這將導致鍋爐出現一些問題。

4、在油系統方面。機組運行期間，DEH控制系統的大部分油管路安裝在汽機上，使DEH控制系統的油管路或部分元件易受高溫高壓環境影響。另外，隨著溫度的不斷升高，油的氧化速度會加快，EH油的酸值會隨著油的氧化而增大，當超過0.1mg KOH/g時，會出現空氣間隔等問題。同時，EH油含水乳化后，DEH控制系統不能安全運行，甚至會發生汽輪機組危急遮斷等系統故障。例如，在EH油乳化工況下，AST在緊急情況下不會自行動作，泄漏孔會被堵塞，導致汽輪機轉速飛升而無法停止，甚至會損壞汽輪機組。通過分析，EH油含水量高的原因有：首先，磷酸本身具有催化作用，EH油本身含有大量的水汽結露產物，所以EH油水解后因磷酸的產生而加速水解反應;其次，電廠汽輪機組運行時使用的冷卻水一般為工業用水，水質差，一方面會逐漸腐蝕銅管，另一方面會使水側壓力大于油側壓力，導致冷卻水側漏到油側問題。

五、DEH控制系統解決故障問題的措施

1、在電液系統方面。為解決與電液轉換器故障相關的問題，具體方法為：①解體后仔細檢查電液轉換器的所有零件;②彈性減小的彈簧應及時更換;③及時更換損壞濾網;④及時更換磨損嚴重的滑閥閥桿;⑤及時清理堵塞濾網。

2、在保護系統方面。首先，在保護系統中，OPC板直接控制OPC電磁閥。若發現OPC板有故障，應及時更換。因此，從安全角度出發，在更換OPC板時，應仔細檢查和測試新更換的OPC板，并暫時切斷板與閥門的連接。更換完成后，仔細檢查新更換的OPC板是否能安全運行;重新連接板和閥門間的連接。其次，判斷MPC測速板是否存在問題的標準是其自身的指示燈。這是因當汽輪機組運行平穩時，機組轉速大于1000min/r，指示燈亮;MPC測速板故障時，指示燈不亮。因此，為消除此故障問題，應及時更換MPC測速板。更換過程中，應依次更換兩塊以上的MPC測速板，不得同時進行。

3、在鍋爐系統方面。當電力系統發生故障時，為保證汽輪機組在不停爐的情況下運行，可向DEH控制系統增加電網解列信號，并可增加超速防護回路，并對DEH控制系統甩負荷時的轉速控制回路進行改進，以快速降低鍋爐負荷，穩定燃燒。

4、在油系統方面。①應合理設計DEH控制系統中各元件的安裝位置，盡量避免高溫高壓環境。當然，若某些元件不能遠離高溫區域，可采用高溫隔熱方法，或采用引入壓縮空氣的方法來冷卻電廠的汽輪機組。此外，可適當增加通風，以降低汽輪機組運行環境溫度。②對于使用工業水的冷油器，可使用除鹽冷卻水代替工業水，或使用不銹鋼管進行焊接。此外，為有效去除油中水分，可采用體外循環方法，但采用這種方法時，避免因油箱中油位過低而影響整個汽輪機組的正常運行。③為有效避免死油區的發生，可適當提高抗燃油的流動性。另外，機組停止運行后，為有效降低高溫區油溫，應盡量保持DEH控制系統的油循環。④因再生裝置中的硅藻土濾芯可降低油的酸度，因此，將再生裝置應用于DEH控制系統能有效避免其油酸值的升高。需注意的是，再生裝置投入運行時，應掌握其投入時機（油酸值接近0.1mg KOH/h）;當油酸值大于0.5mg KOH/g時，表明電廠汽輪機組需更換新油。

綜上所述，隨著自動化程度的提高及電網對電能質量的要求日益嚴格，汽輪機數字電液控制系統（DEH）已得到廣泛應用。DEH系統具有運行可靠、技術成熟、使用方便、操作靈活的特點，廣泛應用于電廠汽輪機轉速、負荷的控制。

參考文獻

[1]陳澤濤.關于電廠汽機DEH控制系統故障因素的幾點思考[J].大科技，2016（08）.