抽汽式汽輪機數字電液控制系統

 

1.前言

我公司在以往生產大、中、小各型冷凝式汽輪機DEH系統之經驗基礎上，針對俄羅斯II T 140/165 130/15 2型高壓單軸三缸抽汽式汽輪機對象，開發研制了一套抽汽式汽輪機低壓全數字電液控制系統，成功地實施了四川嘉陵電力公司（需方）成都熱電廠（用方）11#機組抽汽式汽輪機液壓牽連調節系統技術改造的重大項目。

 

2.定義

低壓全數字電液控制系統，是以DEH控制器為核心，以直線式電液伺服（DDV）為接口設備，以低壓透平油為介質，以油動機為執行機構，以轉子和抽汽容積（單個和多個）為控制對象，以轉速、功率、抽汽壓力為被調量閉環的全數字電液控制系統，簡稱低壓全電調或DEH控制系統。

 

3.用途

抽汽式汽輪機DEH控制系統，可根據不同用戶的不同要求、不同種類、不同容量等級的汽輪機對象，設計成適用不同種類但能滿足用戶要求的汽輪機DEH控制系統。

用于相應大、中、小各型新、老汽輪機調節系統的配套與技術改造，對機組實現啟動、運行、停機全過程的自動監視、調節、控制、保護等，并且，可與單元機組DCS系統配合，實現機組按不同熱狀態啟動、協調控制、調節器峰調頻（調壓）、自動經濟信息調度、信息綜合管理等多種功能和用途。

 

4.組成及其任務

汽輪機DEH控制系統通常由電氣和電液伺服兩部分組成。電氣部分由DEH控制站、操作員站、工程師站、軟件系統等組成。它采集存儲、放大運算、分析處理機組的被調量參數、狀態參數，根據電網對電負荷（冷凝式機組）的要求，或根據電網對電負荷、熱功當量網對熱負荷（抽汽式機組）的同時要求，發出相應的各種控制指令，驅動調整汕動機及其相應輔助設備，或者同時驅動調整和調壓油動機及相應輔助設備。

電液伺服部分由電液伺服閥、快卸閥、油動機、供油系統及其裝置等組成。它將電氣部分發出的電量控制指令，變換成脈動油壓和機械位移信號，通過執行機構控制相應各調門開度的大小，以對機組實現轉速，或功率、頻率，或轉速、功率、抽汽壓力的自動調節與控制。

 

5.主要功能

5.1 沖轉前，遠方自動掛閘，啟開主汽門。

5.2 轉速閉環控制：

1)啟動前，根據機組熱狀態，自動選擇經驗升速曲線：

2)啟動后，自動沖轉、升速、暖機、過臨界轉速區、定速，升速曲線可在線修改；

3)啟動控制方式：

冷態、溫態和熱態滑參數啟動；

溫態、熱態和極熱態額定參數啟動。

4）轉速自動調節。

5.3 同期并網控制：接受自動準同期裝置輸出的轉速增/減干接點開關量信號，微調汽機轉速，實現快速并網。

5.4 負荷閉環控制：

5.4.1 電負荷閉環控制

（1）根據機組熱狀態自動選擇負荷率。

（2）自行帶初負荷控制。

（3）自動升負荷至設定值，升負荷曲線可在線修改。

（4）電負荷自動調節。

5.4.2 熱負荷控制：

（1）中壓生產抽汽壓力閉環自動控制。

（3）高位/低位采暖抽汽壓力閉環控制。

5.5 可根據需要使機組參加一次調頻/調壓，調頻/調壓范圍可調。

5.6 超速保護控制：

（1）轉速大于103%n°時，發出超速預警信號，實現OPC快關調門。

（2）轉速超過110%n°時，發出停機信號，同時快關主汽門、調門。

5.7 閥門快關控制。

5.8 甩額定負荷后，維持空轉。

5.9 負荷限制控制：

（1）高、低負荷限制控制。

（2）主汽壓力高、低保護控制。

（3）負荷變化率限制控制。

（4）快卸負荷控制。

（5）凝汽器真空低降負荷控制等。

5.10 試驗：

（1）可遠方實現電氣超速試驗。

（2）可在線進行調節閥活動試驗（小范圍）。

（3）與DEH仿真器配合，進行DEH仿真試驗。

5.11 控制操作方式：

（1）計算機自動。

（2）操作員自動。

（3）手動。

5.12 顯示：

（1）調節與控制參數液晶顯示。

（2）參數越限報警、狀態燈光顯示。

（3）參數實時圖象、曲線CRT顯示。

（4）歷史數據、曲線重現CRT顯示等。

5.13 接口：

（1）與DCS配合，完成爐跟機、機跟和機爐電協調控制。

（2）留有與管理系統通訊接口。

 

6. 性能指標

6.1 轉速控制范圍：nT=（60~4500）或（60~3600）r/min；

轉速控制精度： △nT≤±1%n0。

6.2 電負荷控制范圍： NT=180）MW；

電負荷控制精度： △NT≤±1MW（無沖擊負荷）。

6.3 熱負荷控制范圍和控制偏差：

中壓生產抽汽壓力：PE2=1.18~2.06MPa；

中壓生產抽汽壓力偏差： △PE2≤0.003 MPa。

高位采暖抽汽壓力：PE3=0.049~0.245 MPa；

高位采暖抽汽壓力偏差： △PE3≤0.0032MPa。

低位采暖抽汽壓力：PE4=0.039~0.118 MPa；

低位采暖抽汽壓力偏差： △PE4≤0.002MPa。

6.4 控制系統遲緩率： ε≤0.06%。

6.5 轉速不等率： δn=（3~6）%斷續可調。

6.6 壓力不等率：

中壓生產抽汽壓力不等率：δP2=（01~20）%斷續可調。

高位/低壓采暖抽汽壓力不等率：δP3、4=（10~25）%斷續可調。

6.7 超速保護控制：103% n0時，OPC快關調速、調壓汽門；

110% n0時，開出開關量停機信號、實現停機。

6.8甩額定負荷時轉速超調量： σn≤110% n0。

6.9 可靠性:

計算機系統無故障時間：MTBF≥50000小時；

控制系統無故障時間：MTBF≥10000小時；

控制系統可用率： η≥99.9 %。

6.10 DDV階躍響應時間：tr≤20Ms(0~100%)，可實現閥門快關。

6.11 停機油動機關閉時：t關≤0.6S(從接受停機信號到油動機全關)。

6.12 供油系統：

透平油力： 1.3~1.6Mpa

透平油度： 46±3℃；

潤滑油：0.6~0.8 Mpa。

 

7. 注釋

用戶可根據汽輪機本體對象(如冷凝式、抽汽式、空冷式等不同容量等級的汽輪機)和汽輪機負載對象（如發電機、壓縮機、鼓風機等）提出不同功能、性能的技術要求和控制水平要求，與我公司聯系，索取不同的技術資料。