高健

摘?要：我公司汽輪機(jī)是由上海汽輪機(jī)有限公司和德國SIEMENS公司聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、九級(jí)回?zé)岢槠?、反?dòng)凝汽式汽輪機(jī)。汽輪機(jī)型號(hào)：N1013-28.0/600/620，設(shè)計(jì)額定主汽壓力28.0MPa、主汽溫度600℃、再熱蒸汽溫度620℃。

關(guān)鍵詞：技術(shù);工藝;材料;設(shè)備

【中圖分類號(hào)】?TK39?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）18-0161-01

DEH系統(tǒng)即數(shù)字電液控制系統(tǒng)，其任務(wù)是對(duì)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)還參與電網(wǎng)的一次調(diào)頻。DEH采集汽輪機(jī)及其相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)，接受來自汽輪機(jī)組的反饋信號(hào)（轉(zhuǎn)速、功率、主汽壓力等）及運(yùn)行人員的指令，經(jīng)過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組態(tài)軟件的判斷和分析，而后發(fā)出控制指令，發(fā)出輸出信號(hào)至伺服油動(dòng)機(jī)，通過電液轉(zhuǎn)換器（伺服閥、伺服放大器）將指令信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠執(zhí)行的液壓信號(hào)，改變主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥的位置，從而改變進(jìn)汽量，完成對(duì)汽輪機(jī)的控制。

1?DEH系統(tǒng)硬件組成及技術(shù)特點(diǎn)

1.1?DEH系統(tǒng)硬件系統(tǒng)組成

主要采用的是艾默生公司的Ovation硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)三大部分的組成：

1）網(wǎng)絡(luò)部分：由互為冗余網(wǎng)、數(shù)據(jù)交換站以及操作員站、工程師站、歷史站、控制器等各節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。

2）工作站：根據(jù)站的使用功能不同分為幾種不同功能站，包括：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、工程服務(wù)器、操作員站、歷史報(bào)表站、以及其它功能站。

3）控制器：作為控制中心，控制器采用了冗余的方式達(dá)到最大的可靠性、安全性?？刂破鞑捎门cPC兼容的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，以及標(biāo)準(zhǔn)的PC結(jié)構(gòu)和無源的PCI/ISA總線接口。

2?DEH系統(tǒng)主要功能

DEH系統(tǒng)分為三個(gè)部分：汽機(jī)控制系統(tǒng)、汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、汽機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)。系統(tǒng)的功能概貌如圖1所示。

3?汽輪機(jī)控制系統(tǒng)

數(shù)字式汽輪機(jī)控制系統(tǒng)控制通過汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥的蒸汽流量。根據(jù)運(yùn)行的要求，不同的工況下控制系統(tǒng)的控制對(duì)象可以改變，不同的控制對(duì)象有相應(yīng)的控制邏輯。這些控制對(duì)象主要包括：轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、主汽壓力。

3.1?轉(zhuǎn)速控制

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括實(shí)際轉(zhuǎn)速測量和處理以及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器兩部分。其作用是根據(jù)汽輪機(jī)自啟動(dòng)控制程序設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，完成汽輪機(jī)從啟動(dòng)到低速暖機(jī)、沖轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速暖機(jī)到同期并網(wǎng)的轉(zhuǎn)速控制。在這過程中，為了限制汽輪機(jī)的熱應(yīng)力，機(jī)組轉(zhuǎn)速的升降速率取決于熱應(yīng)力評(píng)估TSE模塊的計(jì)算結(jié)果，運(yùn)行人員無法手動(dòng)干預(yù)。另外，根據(jù)工頻一致原理，機(jī)組并網(wǎng)期間也可通過轉(zhuǎn)速控制達(dá)到負(fù)荷控制的目的。

3.2?負(fù)荷控制

汽輪機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)回路主要包括實(shí)際負(fù)荷信號(hào)處理、負(fù)荷調(diào)節(jié)器。一般情況下，負(fù)荷設(shè)定值與被控制量實(shí)際負(fù)荷之間的偏差是負(fù)荷調(diào)節(jié)器的主要調(diào)節(jié)對(duì)象。同時(shí)，根據(jù)功頻一致的原理，負(fù)荷控制也可以通過轉(zhuǎn)速偏差來實(shí)現(xiàn)。機(jī)組對(duì)電網(wǎng)頻率偏差響應(yīng)的一次調(diào)頻回路就是將頻率偏差轉(zhuǎn)換為負(fù)荷偏差疊加到負(fù)荷調(diào)節(jié)器的輸入中，達(dá)到調(diào)頻目的。為了實(shí)現(xiàn)不同控制方式下的無擾切換，在轉(zhuǎn)速/負(fù)荷調(diào)節(jié)器中設(shè)置了較多的切換和跟蹤回路。

3.3?高壓進(jìn)汽壓力（葉片級(jí)）控制器

在帶有旁路系統(tǒng)的再熱汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)，高壓調(diào)節(jié)閥先打開，汽輪機(jī)高壓缸接收蒸汽流量。最初的蒸汽凝結(jié)加熱階段，在飽和蒸汽溫度下產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱交換。飽和蒸汽溫度則與蒸汽的壓力相關(guān)。但是，如果冷再熱蒸汽壓力（高壓缸的背壓）已經(jīng)異常的高了（相應(yīng)的飽和蒸汽溫度也高），則會(huì)在受監(jiān)視的部件中發(fā)生不允許產(chǎn)生的溫度梯度。為了限制飽和蒸汽的溫度發(fā)生如此變化，需要通過壓力限制控制器的控制，在適當(dāng)?shù)膲毫ο逻M(jìn)行加熱。因此，高壓葉片級(jí)壓力控制器就用作壓力限制控制器，在蒸汽開始進(jìn)入高壓缸及加速到暖機(jī)速度期間，它通過閥位設(shè)定值組成對(duì)各高壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)行限制。該控制器有一變化的壓力設(shè)定點(diǎn)，它是高壓缸部件平均溫度和許用溫差的函數(shù)，隨著溫度的升高，它的作用逐漸減少。

3.4?汽輪機(jī)自啟動(dòng)

汽輪機(jī)自啟動(dòng)功能由汽機(jī)主控程序（SGC?Steam?Turbine）實(shí)現(xiàn)。汽機(jī)主控程序在汽輪機(jī)啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)及帶負(fù)荷工程中，監(jiān)視汽輪機(jī)的狀態(tài)，如蒸汽溫度、閥門及汽缸的金屬溫度，并判斷是否滿足機(jī)組啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)的條件（X準(zhǔn)則）。在啟動(dòng)過程中在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)向汽輪機(jī)輔助系統(tǒng)及其它相關(guān)系統(tǒng)發(fā)出指令并從這些系統(tǒng)接受反饋信號(hào)，使這些系統(tǒng)的狀態(tài)與汽輪機(jī)啟動(dòng)的要求適應(yīng)。

4?可變的溫度準(zhǔn)則（X準(zhǔn)則）

X準(zhǔn)則其實(shí)質(zhì)就是變溫度準(zhǔn)則，就是根據(jù)汽輪機(jī)金屬部件不同的溫度，確定不同的蒸汽溫度，并使之與汽輪機(jī)金屬部件溫度匹配，溫差控制在TSE差值內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)在啟動(dòng)過程中的熱應(yīng)力控制，在最短的時(shí)間內(nèi)完成啟動(dòng)過程。

X準(zhǔn)則詳細(xì)說明了允許下面的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的蒸汽條件：

1）開啟高壓主汽門，加熱主蒸汽管道和閥體。

2）開啟調(diào)門，汽輪發(fā)電機(jī)帶蒸汽沖轉(zhuǎn)。

3）汽輪發(fā)電機(jī)組加速到額定轉(zhuǎn)速。

4）汽輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶負(fù)荷。

X準(zhǔn)則按照功能可以分為三個(gè)不同的部分：

1）最低蒸汽溫度的限定，避免熱部件不必要的冷卻。

2）蒸汽與金屬部件的溫差，限制熱應(yīng)力。

3）在汽輪機(jī)用蒸汽沖轉(zhuǎn)之前過熱度的限定。

結(jié)束語：

DEH系統(tǒng)常見故障非常復(fù)雜，出現(xiàn)故障時(shí)將危及汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。因此相關(guān)人員在故障的解決過程當(dāng)中需要從多角度進(jìn)行分析，對(duì)DEH系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行合理分析并提出科學(xué)的處理方法，不斷的消除系統(tǒng)中大大小小的故障，這樣才能良好的維護(hù)電廠的安全可靠性。

參考文獻(xiàn)

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