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汽轮机DEH控制系统学习的几点补充!

关于汽轮机DEH系统我做过很多的文章和视频,合集|火电厂DEH系统讲义火电厂DEH系统那些事!漫谈电厂控制系统难点:汽轮机DEH系统(1)。在这些文章和视频中,我把DEH系统通用的东西基本都讲清楚了,当然也提到了一些难点。有一些新入职的同行一直在咨询我关于DEH系统学习的一些建议,我把个人的一些建议汇总成几点要素,这些在之前的文章中都已提到过,欢迎补充。

一、DEH系统调节主要是对调门的控制。对于小机组而言,调门的控制很简单,对于大机组,调门数量的增加使得调节方式发生了变化,出现了单阀和顺序阀的区别。因此,对于DEH系统学习的第一个要素就是要弄清楚,无论是机组冲转、负荷调节,无论采用的是阀控、功控、压控还是CCS方式,最终作用到的都是调门,调门是整个调节系统最后的执行机构。

二、转速、功率。如果调门是执行机构的话,那么转速和功率是并网前后的两个被调量。在机组冲转阶段,转速就是被调量,并网后变成了功率。有人说如果选择的压控和阀控,那么被调量是压力和阀门开度。直接来看是没问题的,但是我们调节压力和阀门开度的最终目的其实还是负荷。

这里也可以补充一点,如果从保障发电功率的角度大多数机组会选择功控,但是目前很多小机组、生物质发电机组多采用阀控。这是因为燃料的不稳定造成机组运行不稳定,如果采用功控或者压控的方式,那么调门的摆动会比较频繁,造成设备故障的可能性增加。

还需要补充一点的是,我们在处理模拟量信号的时候,一般选择三取中的方式,可以很好的做到信号冗余。但是,对于转速信号,我建议采用三取高的方式,因为DEH转速参与升转速逻辑是闭环调节,如果三个转速中有两个故障但系统不变坏点,就存在中间点被选择参与逻辑的可能。虽然这种可能性极低,但我也已遇到两次。

三、OPC和AST。我们说OPC是超速保护控制,AST是危急遮断。国产机组OPC电磁阀和AST电磁阀是两种,一般OPC是三取二得电动作,AST是四取二失电动作。这里面需要注意两点,AST一定要设计成失电动作,避免电磁阀故障无法得电的情况。或许有人会担心异常失电造成机组解列的情况,但从安全的角度讲,我们选择得电动作。其次OPC保护动作如果可以设计成动作后打闸是最安全的,当然大多数机组在OPC动作后会恢复到额定转速。动作后打闸可以避免因调节系统问题造成高转速期间调节不稳的问题。

这里还需要补充几点,OPC保护的参考点未必就是转速,部分DEH系统也设计了加速度保护。也就是说,未必是转速超速103%后触发OPC,也可能是在升速过程中,加速度超过了一定限值。此外,关于OPC的判断,部分DEH系统除了通过逻辑以外,还设计有硬件判断。

四、升速率。机组冲转期间我们需要设置升速率,过临界期间升速率会自动变大。部分DEH逻辑设计的更加巧妙,在接近目标转速的时候,升速率会按照一定的曲线逐渐变小,其实是一种微分调节的过程。升速率的逻辑比较简单,之所以在这里要提一下是因为部门工业汽轮机在设计的时候很少关注升速率的情况,逻辑中的设置往往套用的DEH厂家的出厂设置,正常应该由汽轮机厂家提供,并在调试阶段进行验证。

五、摩擦检查。机组冲转期间我们往往在500rpm时进行摩检,可以简单的理解为500rpm打闸试验,然后在就地进行检查。有人问摩检为何要在打闸的过程中进行,因为这样可以避免进汽声音对摩检声音的干扰。

六、严密性试验和主汽门活动试验。机组在并网前务必进行严密性试验,包括主汽门和调门严密性试验。严密性试验逻辑输出的结果是,无论主汽门还是调门关闭,都会屏蔽打闸信号。主汽门活动试验也是如此,活动试验的目的是避免机组运行过程中,由于主汽门长期处于全开位置造成的卡涩等问题。定期进行活动试验,可以测试调门开关的顺畅程度。

七、初负荷。初负荷指的是机组并网瞬间所带的负荷,部分DEH逻辑初负荷设定成了固定值,正常应该跟严密性试验的终止转速一样,设计成与当前主汽压力成比例的关系。这样做可以保证机组由初负荷到继续升负荷过程中的稳定和连贯。

八、负荷等限制。除了必要的保护以外,DEH往往还会设计高低负荷限制、抽汽压力限制、真空限制等调节性的保护,目的是让机组相关主要参数运行在可接受的范围以内。对于部分参数如果超出了一定范围,虽然也会危及安全,但是只要能在短时间内拉回正常,就可以继续运行,这就是部分参数限制存在的目的。

2023年2月8日 夜 于扬州 
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