（国核工程有限公司 上海 200233）
摘要：在火力发电厂中，汽轮机是最主要的设备之一，它是一种将热能转换为动能的高速旋转的原动机，在驱动交流同步发电机时将动能转换为电能。汽轮机数字电液调节（DEH）系统是火力发电机组的实时控制系统，机组运行时自动调节汽轮发电机组的功率和转速，保证机组的发电功率和供电频率品质。随着我国科学技术的进步，在火电机组现代化改造的进程中，DEH系统的应用十分广泛，从一定程度上提高了汽轮机调节系统的可靠性。因此，对汽轮机DEH系统调试中的问题分析及处理进行研究，具有重要的理论意义和实用价值。
关键词：汽轮机数字电液调节（DEH）系统；问题分析；处理
1关于DEH系统功能和配置介绍
某公司二期工程汽轮机为C300/220-16.7/0.3/537/537型、亚临界中间再热凝汽式，设计额定输出功率为300MW。汽轮机控制系统采用数字式电液调节系统（简称DEH系统）。它以O2VATION分散控制系统为基础，控制精度高，硬件组态采用双冗余设计，可靠性好。执行机构均为单。汽轮机控制系统的主要功能由基本控制和自动控制（ATC）2部分组成。基本控制的功能是升速和转速控制、升负荷及负荷控制，在并网运行后参与一次调频。此外还具有：参与机炉协调控制，与自动同期装置接口实现自动并网，主汽压力低保护（TPC），快速减负荷（RUNBACK），超速保护（OPC），单阀、顺序阀转换，阀门活动及严密性试验，喷油试验，CRT彩色图表显示、打印和事故数据追忆等功能。ATC主要监视汽缸、轴系、汽封等参数，实现应力控制和自启停，当只投入ATC监视时，相当于一个小数据采集站（DAS）。采用OVATION分散控制系统来实现。它包括4个机柜、1台打印机、1个操作员站，1个工程师工作站。OVATION控制系统的电源和DPU控制器采用双机冗余配置，当某一路故障时不影响系统正常工作，提高了系统的可靠性。采用各种输入、输出模块实现对现场信号的采集和控制。基本控制，ATC的控制器以及工程师站、操作员站、打印机等设备采用双环网通信，通信速率高，使发送和接收实时数据更为快捷。操作员站是电厂运行人员与汽轮机控制系统进行人机对话的主要设备。打印机在必要时能将各种重要资料记录存档。工程师工作站能方便地对控制逻辑进行设计、调试、修改。
2关于DEH系统调试中出现的问题及改进
2.1关于3YV电磁阀线圈烧坏。3YV电磁阀为机械停机电磁阀，在汽轮机危急遮断时带电泄油，使高压主汽门和调节门快速关闭。但此电磁阀功率较大，在汽轮机停机后长时间带电极易烧坏电磁阀线圈。机组调试期间曾2次烧坏此电磁阀。当机组跳闸后汽轮机机械部分能保持住泄油通道，3YV电磁阀不必长带电保持泄油。经过与东方汽轮机厂协商，将3YV电磁阀的带电指令由长带电改为1min脉冲。改后未发生过3YV电磁阀烧坏的现象。
2.2主汽门关闭10s后重新开启。在试运过程中，汽轮机手动打闸，主汽门关闭10s后重新开启，经查找原因发现是3YV电磁阀烧坏所致。为了保证汽轮机的安全，二期汽轮机的保安油路中有2条泄油通道：一条是3YV电磁阀动作触发机械隔离阀油路导通并保持，直至再次挂闸时恢复。另外，6YV、7YV、8YV、9YV电磁阀是汽轮机危急遮断电磁阀，电磁阀失电后也能泄油，直到电磁阀带电时油路截止。如图1所示，由于手动打闸按钮不能保持，当汽轮机手动跳闸后，6YV、7YV、8YV、9YV危急遮断电磁阀带电仅10s，汽轮机的泄油只能通过3YV电磁阀带电触发机械部分来实现。由于3YV电磁阀烧坏不能使机械部分泄油，造成打闸后主汽门关闭10s后重新开启的现象。针对此问题，对跳闸逻辑进行了修改，具体内容见图2。在逻辑中增加了“110%超速”、“手动打闸”、“轴承温度高”3个条件引发停机后的保持功能（“ETS停机”本身有自保持），使6YV、7YV、8YV、9YV电磁阀常时间失电，直到再次挂闸时恢复带电。这样就避免了当3YV电磁阀故障时出现打闸后主汽门复开的现象。
2.3运行方式切换时负荷突升100MW。(1)问题的提出。该汽轮机组有中压缸启动和高压缸启动两种启动方式。一次中压缸启动完成后，在进行中压缸向高压缸的运行方式切换过程中，负荷突然上升了100MW。运行方式切换前，实际负荷18MW，主汽压5.2MPa，再热汽压0.25MPa，中调门开度86%，负荷控制回路投入。切换过程中，高调门在1min内开到了28.7%，造成负荷突增至121MW，由于实际负荷与指令偏差超过20MW，负荷控制回路被切除。在DEH逻辑中，运行方式切换后高调门的开度是当前中调门开度的1/3，且整个切换过程必须在1min内完成。询问厂家得知，高调开度是中调开度的1/3的比例关系是按照再热汽压为0.67MPa时的机组特性计算得出的。由于运行方式切换前，再热蒸汽压力太低（0.25MPa），中调门开度（86%）较大，计算出的高调门开度（28.7%）也太大，造成了机组负荷突升；(2)采取的措施。在逻辑中增加操作限制：再热汽压力小于0.60MPa，不能进行运行方式切换；在运行规程中增加：汽轮机运行方式切换前，通过旁路应将再热汽压力调整在（0.67±0.05）MPa范围内。
3结束语
有上文可知，了解到DEH系统功能和配置，而且对汽轮机DEH系统调试中的问题分析及处理进行研究，具有重要的理论意义和实用价值。目前国内外的DEH技术也日臻成熟完善，可通过组态控制软件，实现各种复杂的控制策略，在汽轮机组上的应用也不断发展和深化。所以，不管是在新机投产还是机组大修后均应进行细致全面的静态试验，都要保证调节系统功能真正符合设计要求，以保证机组的正常运行。
参考文献
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[2]DEH控制系统在200MW机组的应用[J].安鹏羽.科技资讯.2013(02).
[3]数字电液控制系统典型缺陷分析[J].李贺.通讯世界.2015(14).
论文作者:刁品宜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：汽轮机论文; 电磁阀论文; 机组论文; 调门论文; 系统论文; 负荷论文; 控制系统论文; 《电力设备》2017年第13期论文;