DEH在安徽淮化集團有限公司熱電廠汽輪機上的應用(一)

DEH在安徽淮化集團有限公司熱電廠汽輪機上的應用

[內容摘要]  本文主要介紹了DEH-NK汽輪機數字式電液調節系統以及在我新建熱電聯供裝置60MW汽輪機調節系統上的應用，僅供同行們參考。
[關 鍵 詞]  DEH    汽輪機    應用

 汽輪機數字式電液調節系統簡稱DEH，是20世紀80年代開始出現的，以前基本上在大型汽輪機上使用，經過不斷的發展改進，特別是近幾年來，它已被廣泛的使用到了中小型汽輪機上，DEH汽輪機數字式電液調節系統在我廠C60-8.83/（4.02）型60MW抽汽式汽輪機調節系統上的應用就是一個例子。目前我國生產的DEH汽輪機數字式電液調節系統的廠家主要有上海新華電站控制工程有限公司，北京和利時系統工程股份有限公司，南京科遠控制工程有限公司等主要廠家。下面就DEH汽輪機數字式電液調節系統在我廠C60-8.83/（4.02）型60MW抽汽式汽輪機調節系統上的應用做一簡單介紹，供同行們參考。
 
一、我廠汽輪機DEH概況
 我廠C60-8.83/（4.02）型60MW抽汽式汽輪機調節系統采用的是南京科遠控制工程有限公司生產的DEH-NK系列汽輪機綜合控制系統，它主要由計算機控制部分和EH液壓執行機構組成，DEH-NK控制系統包括數據采集（DAS）、數字電液調節系統（DEH）、汽機跳閘保護系統（ETS）和汽輪機安全檢測系統（TSI），采用以CRT為中心的操作和控制方式。
 DEH-NK控制系統設置有完善的系統引導，操作員站上電后，系統無需運行人員干預即可正常啟動至控制畫面，由于對系統所有熱鍵都進行了可靠的屏蔽，因此，不應進行任何使系統退出的嘗試。
 DEH_NK系統結構組成主要包括冗余電源、二對控制器DPU、I/O卡件（AI卡件，I卡件，AO卡件，DI卡件，DO卡件，后備手操盤）、端子板（伺服放大，超速保護，振動，差脹，軸向位移，OPC等）、一臺操作員站（包括打印機）。
 操作員站與控制器DPU通過數據高速公路相連，I/O卡與控制DPU之間，通過無源底版相連，當控制器DPU以上的設備發生故障時，均可由后備手操盤直接控制閥門位置，手動/自動之間切換，對系統的控制來說是均是無憂的。
 在自動情況下，操作遠主要通過操作員站的鼠標和鍵盤，進行各種控制操作和畫面操作，操作員指令傳到控制DPU，由I/O卡執行輸出控制。
 
二、DEH-NK汽輪機數字電液調節系統功能簡述
 ·汽機復位（掛閘）：通過操作員控制復位電磁閥，建立安全油壓，為汽機啟動創造條件。
 ·手動/自動升速/經驗曲線選擇。
 ·摩擦檢查。
 ·在DEH控制下進行電超速保護試驗、機械超速保護試驗。
 ·自動同期（提供與同期裝置的接口）。
 ·機組并網后，DEH將自動帶初負荷以防止逆功率運行，并且有負荷限制功能。
 ·DEH可按運行人員給定的目標值及負荷變動率自動調節機組的電負荷。
 ·抽汽壓力控制及限制。
 ·低真空保護。
 ·可根據需要決定機組是否參與一次調頻。
 ·系統留有協調控制接口，接受CCS指令。
 ·故障診斷報警。
 ·OPC超速保護（103％nH，關調門；110％nH，關所有閥門，停機）。
 ·Runback功能。
 ·進行主氣門、調門活動試驗。
 ·和其他系統（如DCS）具有良好接口。
 ·與外部通訊（RS-232，Modbus RTU）。
 
三、DEH-NK汽輪機數字電液調節系統的技術指標
 ·轉速控制范圍：4.3轉/分～3500轉/分，精度（±1轉/分）；
 ·負荷控制范圍：0～115%，精度0.5%；
 ·轉速不等率：3～6%連續可調；
 ·升速率控制精度：（1r/min）；
 ·甩額定負荷時轉速超調量：（7%額定轉速）
 ·調節系統的遲緩率≯0.2%；
 ·抽汽壓力不等率：0～10%；
 ·系統平均無故障時間：MTBF＞20000小時；
 ·系統可用率：99.9%。
 ·共模抑制比應≥90dB，差模抑制比應≥60dB。
 ·DEH系統能接受與電氣工用全廠接地網而不必設置專用接地網，接地電阻小于5歐。
 ·DEH系統能在環境溫度0～50℃、相對濕度10～95%（不結露）的環境中連續運行。
 ·整套DEH系統的電源要求為：兩路220VAC，5A。
 
四、DEH-NK汽輪機數字電液調節系統主要功能
 （一）DAS功能
DEH系統的操作員的基本功能如下：
 ——監視系統內每一個模擬量和數字量
 ——顯示并確認報警
 ——顯示操作指導
 ——建立趨勢畫面并獲得趨勢信息
 ——控制驅動裝置
 ——自動/手動控制方式的選擇
 ——調整過程設定值和偏置等
CRT畫面對鍵盤操作指令的響應時間：一般畫面不大于1S，復雜畫面不大于2S。
CRT畫面上數據的刷新周期小于1S。
調用任一畫面的擊鍵次數，不多于二次。
趨勢曲線
 DEH_NK控制系統對趨勢曲線的數量沒有限制，可以對所有的I/O測點都設置趨勢曲線顯示
棒狀圖
 將測點用垂直棒狀排列在一起、形象顯示數值大小和越限情況，每個棒均有刻度比例尺和越限標記，用不同顏色區別正常與越限。
 
 （二）、自動控制系統（DEH）
 1、轉速控制和程序啟動方式
 機組并網前，控制系統工作在轉速控制運行方式，此時，壓力、功率調節器處于跟蹤狀態。
 系統升速可有三種方式：就地啟動、高調門手動啟動、高調門曲線啟動。三種啟動方式互為閉鎖，即在某一狀態下，機組只能由其中一種方式啟動。
 就地啟動時，自動主汽門、高壓調門、中壓全開，電動主汽門關閉，靠手動調整電動主汽門的旁通門升速。待轉速到2800轉時，切換到高調門手動啟動，此時電動主汽門打開，高調門開始關，中調門仍全開。
 高調門手動啟動時，電動主汽門、自動主汽門、中壓調門全開，高調門全關。由操作員輸入目標值及升速率，DEH靠調節高調門的開度控制轉速；操作員也可通過微調按鈕微調轉速和速率。
 高調門曲線啟動與高調門手動啟動相似，不同處為目標值與升速率不需人工輸入，操作員僅需根據當前熱狀態選擇某條曲線啟動即可；操作員也可通過微調按鈕微調轉速和速率。
 轉速控制回路能保證自動的迅速沖過臨界轉速區。
 汽機并網后，根據需要通過主蒸汽調速汽門控制奇跡功率或蒸汽壓力。
 DEH系統具有與自動同期裝置的接口，借助于自動同期裝置，進行發電機自動同步調節，使汽輪機轉速與電網頻率相適應，從而實現發電機的自動同步并網，或由操作人員在同期指示器的幫助下同步并網。DEH接收自動同期裝置送來的同期增減信號對轉速的目標值進行增減（收到增減上升一次，目標值增減一轉），以使機組輸出的頻率、相位等參數與電網一致，達到并網的要求。
 另外，DEH具有假同期試驗功能，以便檢查自動同期系統的可靠性及準確性。
 CRT設置的目標轉速上限為3050rpm，做103%超速試驗時目標轉速自動設置為3092rpm，做110%超速試驗時目標轉速自動設置為3302rpm，做機械超速試驗時目標轉速自動設置為3362rpm。
 OPC足見正常的OPC定值3090rpm，做110%超速試驗時（盤內超速試驗切換為110%超速試驗位置），轉速設置上限3302rpm，做機械超速試驗時（盤內超速試驗切換為機械超速試驗位置），轉速設置上限3360rpm。
 2、功率控制方式
 機組并網后，機組運行情況良好時，通過棉班選擇功率控制運行方式。此時，功率調節器投入自動，壓力調節器處于跟蹤狀態，轉速調節器跟蹤并網前的調門開度。
 3、主汽壓力控制方式
 當要求由DEH系統來實現機組協調控制和汽機跟隨方式下的汽壓調節任務時，系統中設置的主汽壓力控制回路，根據給頂與主汽門前壓力的偏差調節汽閥開度維持主汽壓力穩定。
 4、閥門試驗和閥位限制
 為保證發生事故時閥門能可靠動作，DEH系統具備對調門進行在線試驗的功能，包括調門的嚴密性實驗和活動試驗。
 做調門嚴密性試驗時，調門全關，主汽門全開。
 這些試驗均通過操作員站的CRT，專門試驗畫面軟手操進行。在進行閥門在線試驗時，汽輪機的運行不受影響。
 DEH_NK系統還提供了閥位限制和拉閥試驗功能，在正常運行過程中操作員可以設定修該高調門、中抽門和低抽門的最大開度。拉閥試驗功能提供了閥門的整定功能。
 5、超速保護功能
 當汽輪機轉速超過額定轉速的103%時，系統快關調門，當轉速達到額定轉速的110%時，超速保護系統發出指令，關閉高壓主汽門、中壓主汽門以及全部調門停機。
 硬件超速保護應與軟件超速保護、液壓伺服系統相互配合，法制控制轉速震蕩變化。
 在做軟件超速保護試驗是需要和安裝在控制機柜上的超速保護開關配合使用。如開關打在中間位置，則硬件超速保護裝置的轉速設定為3090轉（103%）和3300轉（110%）；做軟件超速試驗時需把開關撥到左邊（110%），則硬件超速保護裝置的轉速設定抬高到3302轉；做機械超速保護試驗需把開關撥到右邊（機械超速），則硬件超速保護裝置的轉速設定抬高到3362轉。
 6、甩負荷保護

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