摘要：本文阐述了汽轮机电液控制系统技术的发展和应用，分析了各种电调系统的差异，比较了其适应性及各自的应用范围和前景，及电液调整系统在我厂应用.
关键词：电液控制；发展；应用
1汽轮机电液调节系统的发展
1.1传统汽轮机调节系统。
传统的汽轮机调节系统主要由机械部件以及液压部件构成，因此被称之为机械液压式调节系统，具体应用过程将其简单的称之为液调。该调节系统的控制器全部都是由机械元件构成，而执行器则全部由液压元件构成。传统的汽轮机调节系统应用调节功能有限，一般情况下只具备两种功能，一种是闭环转速调节功能，但是应用范围比较窄；另一种是超速跳闸功能，但是因为系统相应速度非常慢，再加之机械间隙，经常出现迟缓的情况。这种汽轮机调节系统所有的静态特征都不能按照要求进行改变，因为使用起来很不方便，但是因为该系统能够达到机组日常运行的要求，因此尽管其缺陷比较大，依然使用至今。如果将这种汽轮机调节系统应用在大型再热机组中，需要改变该系统功率滞后的问题，以此来保证机组的正常运行。一般情况下，都是在该系统中安全设置动态校正器。该设备加入了微分环节，正常运行时，当系统受到干扰可以通过调节阀动态开关来使系统在最短的时间内使用负荷需求，但是因为微分器自身也具有不稳定因素，所以调整工作并不简单。[1]
1.2电气液压式调节系统。
因为企业使用的机组容量越来越大，再加之再热机组被广泛的应用，另外，单元制以及滑压运行方式的出现，而且企业使用的机组启动次数以及停机的次数也越来越多，在这种情况下，电气液压式调节系统应用而生，实际中经常称之为电液调节。这种调节系统与传统的系统相比其特点是具有 两个控制器，一个控制器主要是由电气元件构成，另一个控制器则主要是由机械元件构成，而其执行器则保留了传统的模式。电气液压式调节系统信号综合处理的能力比较强，而且精度控制也很高，能够准确的应对各种突发工况。除此之外，该调节系统操作简单，易于调整，也能够根据要求进行修改。因为传统的电器元件安全可靠的性能非常低，所以由电器元件构成的电路无法发到该系统的工作要求。因此需要准备两个控制器，当其中一个控制器出现突发状况时，另一个控制器能够马上接替工作。
1.3 纯电调系统。
因为电气元件可靠性能越来越高，在20 世纪 50 年代，相关研究人员成功研发纯电调系统，该系统典型的特征是不要传统的调节系统作为后备，其主要是由模拟电路构成，因为业界人士将其称之为模拟式电气液压调节系统，在实际应用中，直接将其称之为模拟电调。纯电调系统的控制器完全由模拟电路构成，但是其执行器依然延用传统的液压部分，控制器与执行器主要是由电液转换器进行有效的连接。纯电调系统的基本 元件主要是集成运算放大器，其控制系统主要是由三个调节回路组成，一是转速调节回路；二是功率调节回路；三是功率与 频率相结合的调节汇率。
1.4 数字式电气液压控制系统。
网络时代的到来、数字技术的发展将汽轮机控制技术带到了一个全新的领域，20 世纪 80 年代，相关研究人员研发成功了数字式电气液压控制系统，该系统应用的基础是数字计算机，生活中直接将其称之为数字电调。该系统的控制器完全依赖数字计算机，而执行部分则依然延用传统液压系统。如今分散控制系统已经得到了大力的发展，因此目前企业使用的电调大部分都是采用该系统，尤其是在大型机组中其应用更加广泛。数字电调典型的类型是中间再热式，该种类型的调节系统 在应用过程中，不仅考虑到了调节对象电网频率，还考虑到了发电机功率，因此应用效果比较好。该控制系统内外都需要设 置回路，而中间再热式系统主要由 3 个主回路构成，一是调频回路，主要应用在外环；二是功率校正回路，主要位于中环，其主要的作用是细调功率；三是调节压力矫回路，主要位于内环，该回路的主要功能是避免蒸汽参数造成系统紊乱，同时还具有粗调功率的功能。
1.5保护功能
系统具有 OPC 防超速和ETS 跳闸保护功能，可通过操作员站完成汽轮机超速实验和跳闸实验。保证机组安全稳定运行。
1.6储存显示和打印。
可储存运行参数和操作信息通过LCD 向运行人员实时提供汽轮机运行中的全部信息。
1.7自动检测
系统具有检查输入信号的功能，一旦出现异常能发出报警信号。当该系统发生故障时能切换到手动控制并发出报警。
1.8容错和切换
系统的卡件CP 具有冗余设置，手自动无扰切换，功率反馈回路和转速反馈回路的投入和切除。
2汽轮机电液调整系统在汽轮发电机中应用。
2.1转速自动控制
在汽轮机正常运转的过程中，转速是一个很重要的参数，转速的不稳定直接影响到机组的安全运行，进而影响整个生产的正常进行。对于汽轮机组控制主要可 以分为以下两种模式：第一种，转速控制。当主蒸汽压力减少时，汽轮机转速会随之降低，此时需要加大调节气门来增加汽轮机的进气量，提高机组转速，反之亦然，这 样就保证了转速的标准化。第二种，功率控 制。通过输出功率的大小，进而对进气量进行调节，使得转速得以保证。综上所述，DEH 系统能够在汽轮发电机中，通过调节调节气门，来改变进气量，从而保证转速的 正常稳定，令机组得以安全性的保障。
2.2负荷控制
系统根据协调控制或运行人员给出负荷指令，自动调节汽轮发电机组的输出功率，当出现异常时系统可将负荷指令限制到一个适当值。
2.3阀门活动实验及阀门管理
机组正常运行时可进行单阀和顺序阀切换，单阀运行时调节级全周进气，调节级叶片加热均匀有利于改善热应力，机组气缸受热均匀，可以较快的改变负荷。顺序阀方式下，阀门逐个开启，节流损失大大减小，提高机组热经济性，但对叶片产生冲击，容易形成部分应力区。负荷改变较慢。新机组投产半年后为提高机组运行的经济性可将单阀切换到顺序阀。在机组正常运行中为防止阀门长时间处于某一位置不动而出现卡涩，需定期进行阀门活动性实验。
2.4程控启动
当机组具备冲转条件时，选择程控启动，机组会按温度状态和应力允许值，设定各阶段的目标转速和升速率，将机组转速由盘车转速升到额定转速通过自同期装置并网并带初负荷。在程控启动过程中，操作员可随时切换到手动和自动状态。
3 电液控制系统在我厂的应用
我厂使用的电液控制系统是FOXBORO 厂家提供的控制系统。系统通过十台电液转换器，分别控制高压主气门，高压调节门，中压调节门从而达到控制机组转速、功率、主蒸汽 压力的目的。具有安全、稳定 可靠性强 冗余等特性，现场的液压调门是哈气生产的液压调门，安全、稳定性好、调节精度高、耐高温、结构简单、便于检修等特性. 现场 DCS 控制信号 4-20MA 输入伺服板板件
LVDT 输出两路模拟量电压信号，一路进入伺服卡，一路进入比较卡，经过髙选进入伺服卡与指令信号比较，输出两路±27ma 信号控制伺服阀动作，伺服阀带动油动机从而控制高中压调节门动作，从而实现闭环控制。在机组前箱附近有一电磁阀组，里面有两个OPC 电磁阀，四个 AST电磁阀.当 OPC电磁阀动作时高中压调门关闭，当AST电磁阀动作时，所有高中压调门和主汽门同时关闭。实现机组打闸停机.
参考文献：
[1]汽轮机调节系统的发展 刘海风 辽宁电力技术控制有限公司
[2]文贤旭.火电厂汽轮机控制系统改造[M].北京：中国电力出版社，2004
论文作者:杨鹏飞
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/3
标签：系统论文; 机组论文; 转速论文; 汽轮机论文; 回路论文; 液压论文; 控制系统论文; 《河南电力》2018年23期论文;