電廠汽輪機(jī)ＤＥＨ改造探析

張曉剛

摘 要:電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)后,周率變化快,單純靠值班員的監(jiān)視調(diào)整,很難滿足區(qū)域聯(lián)絡(luò)線負(fù)荷與中調(diào)給定負(fù)荷偏差小于3%的要求。實(shí)施DEH(數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)) 可提高機(jī)組整體的可控性,為電網(wǎng)實(shí)施AGC打下基礎(chǔ)。AGC即電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動(dòng)控制系統(tǒng),又稱為自動(dòng)發(fā)電控制?？商岣唠娔苜|(zhì)量,滿足電能供需實(shí)時(shí)平衡,提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,減少調(diào)度運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞:電廠;汽輪機(jī);DEH;改造

中圖分類號(hào):TU271.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)16-0304-01

1 汽輪機(jī)改造前控制原理說(shuō)明

(1)#1機(jī)改造前的調(diào)節(jié)原理。

#1機(jī)原采用二級(jí)放大全液壓調(diào)試系統(tǒng),即當(dāng)轉(zhuǎn)速增加(或外界負(fù)荷減少,周率上升),徑向泵(主油泵)出口壓力油壓升高,作用于壓力變換器的下部,引起壓力變換器的活塞向上移動(dòng),下部的泄油孔變小,壓力油經(jīng)過(guò)節(jié)流孔減壓后的脈沖油壓升高,錯(cuò)油門滑閥上移,壓力油經(jīng)錯(cuò)油門滑閥進(jìn)入油動(dòng)機(jī)下部,油動(dòng)機(jī)活塞上移,關(guān)小調(diào)門,降低轉(zhuǎn)速。

(2)#2機(jī)改造前的調(diào)節(jié)原理。

#2機(jī)改造前的調(diào)節(jié)原理為:當(dāng)轉(zhuǎn)速升高,彈性調(diào)速器因離心力作用向外升張,擋油板右移,間隙增大,液壓隨動(dòng)滑閥兩端的液壓力變化,隨動(dòng)滑閥右移,帶動(dòng)分配滑閥右移,左側(cè)的油口開(kāi)大,脈沖油壓下降,油動(dòng)滑閥(錯(cuò)油門)向下移動(dòng),壓力油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)活塞的上部,推動(dòng)活塞向下,關(guān)小調(diào)門,當(dāng)油動(dòng)機(jī)活塞向下移動(dòng)時(shí),推動(dòng)反饋滑閥向左移動(dòng),加大反饋滑閥的進(jìn)油口的面積,使脈沖油壓上升,使油動(dòng)機(jī)滑閥,油動(dòng)機(jī)回到中間位置,油動(dòng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí),其過(guò)程相反。通過(guò)同步器也可以改變分配滑閥的位置,使得油動(dòng)機(jī)移動(dòng),改變調(diào)門的開(kāi)度,增減機(jī)組的出力。

2 #1、#2機(jī)純液壓調(diào)節(jié)存在的問(wèn)題

(1)#1轉(zhuǎn)速測(cè)量部件為脈沖泵,轉(zhuǎn)速測(cè)量信號(hào)為脈沖油壓,脈沖油壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比,低轉(zhuǎn)速時(shí)的脈沖油壓微乎其微,在低轉(zhuǎn)速下無(wú)法做到轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制,調(diào)速系統(tǒng)一般在2750rpm—3200rpm才參與工作;#11機(jī)錯(cuò)油門采用機(jī)械彈簧滑閥,端為不變化的力,一端為變化的力,這樣的壓力油油壓變化時(shí)(油動(dòng)機(jī)快速移動(dòng)時(shí))會(huì)產(chǎn)生一種寄生反饋,這種寄生反饋會(huì)產(chǎn)生正和負(fù)的反饋?zhàn)饔?是油動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定的一個(gè)重要因素;在本系統(tǒng)中的油動(dòng)機(jī)、脈沖油壓力降低時(shí)為開(kāi)汽門方向,升高時(shí)為關(guān)汽門。也就是若油管破裂,墊片漏油造成脈沖油壓下降時(shí),汽門向開(kāi)啟的方向運(yùn)動(dòng),不符合安全設(shè)計(jì)的原則;純液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),不能實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)功率、主蒸汽壓力等的閉環(huán)控制及自動(dòng)發(fā)電的AGC控制。

(2) #2機(jī)彈性調(diào)速器連接在主油泵上,主油泵軸又經(jīng)彈性聯(lián)軸器由汽機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng),汽機(jī)轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)和變工況運(yùn)行時(shí)容易產(chǎn)生軸向串動(dòng),因而引起調(diào)節(jié)系統(tǒng)和機(jī)組負(fù)荷的波動(dòng)。調(diào)速隨動(dòng)滑閥、分配滑閥、反饋滑閥容易卡澀,使油動(dòng)機(jī)在加減負(fù)荷過(guò)程中產(chǎn)生突跳。同步器馬達(dá)不易控制,使負(fù)荷的遠(yuǎn)方控制不能準(zhǔn)確到位。

3 #1、#2機(jī)DEH改造方案

(1) #1機(jī)的調(diào)節(jié)閥的錯(cuò)油門原為機(jī)械彈簧式的,改為液力彈簧式;主汽門改造增加電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一套,掛閘后主汽門能自動(dòng)開(kāi)啟,用磁阻發(fā)訊器替代脈沖泵,實(shí)現(xiàn)大范圍轉(zhuǎn)速測(cè)量,用DDV電液轉(zhuǎn)換器替代同步器、壓力變換器、啟動(dòng)閥等直接產(chǎn)生脈沖油壓,控制油動(dòng)機(jī)滑閥及活塞。由安裝在油動(dòng)機(jī)活塞上的LVDT實(shí)施位移反饋,由此形成一個(gè)電液隨動(dòng)系統(tǒng)。

(2) #2機(jī)保留原有的供油裝置及主油泵,機(jī)組啟動(dòng)時(shí)用高壓?jiǎn)?dòng)油泵供油,壓力油經(jīng)雙聯(lián)過(guò)濾器過(guò)濾后向電液轉(zhuǎn)換器供油,取消原系統(tǒng)中的同步器滑閥,隨動(dòng)滑閥(調(diào)速滑閥),分配滑閥,油動(dòng)機(jī)反饋滑閥的液壓部件及控制油路,用磁阻發(fā)訊器作為測(cè)速元件來(lái)實(shí)現(xiàn)大范圍轉(zhuǎn)速測(cè)量,用DDV電液轉(zhuǎn)換器替代同步器滑閥,隨動(dòng)滑閥(調(diào)速滑閥),分配滑閥等直接產(chǎn)生脈沖油壓,控制油動(dòng)機(jī)滑閥及活塞。由安裝在油動(dòng)機(jī)活塞上的LVDT實(shí)施位移反饋,由此形成一個(gè)電液隨動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理圖如下:

如上圖所示:伺服控制系統(tǒng)由閥門伺附控制卡(VCC)、功放卡、電液轉(zhuǎn)換器(DDV閥)、油動(dòng)機(jī)、LVDT等構(gòu)成。DEH控制器將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率、主汽壓力以及其它狀態(tài)信號(hào)處理后,輸出閥門開(kāi)度指令信號(hào)。通過(guò)閥門伺服控制卡,經(jīng)功率放大后去控制電液轉(zhuǎn)換器,由轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制油壓信號(hào),控制油壓送入相應(yīng)的油動(dòng)機(jī)以控制各個(gè)閥門的開(kāi)度,從而改變機(jī)組的轉(zhuǎn)速或功率。

(3)改造后DEH具有的功能。

DEH系統(tǒng)主要功能包括:汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制;負(fù)荷偏差調(diào)節(jié);參與一次調(diào)頻;燃機(jī)、汽機(jī)協(xié)調(diào)控制;快速減負(fù)荷;主汽壓控制;閥門試驗(yàn);輪機(jī)程控啟動(dòng);OPC控制;甩負(fù)荷及失磁工況控制。