抽汽式汽轮机数字电液控制系统

 

1.前言

我公司在以往生产大、中、小各型冷凝式汽轮机DEH系统之经验基础上，针对俄罗斯II T 140/165 130/15 2型高压单轴三缸抽汽式汽轮机对象，开发研制了一套抽汽式汽轮机低压全数字电液控制系统，成功地实施了四川嘉陵电力公司（需方）成都热电厂（用方）11#机组抽汽式汽轮机液压牵连调节系统技术改造的重大项目。

 

2.定义

低压全数字电液控制系统，是以DEH控制器为核心，以直线式电液伺服（DDV）为接口设备，以低压透平油为介质，以油动机为执行机构，以转子和抽汽容积（单个和多个）为控制对象，以转速、功率、抽汽压力为被调量闭环的全数字电液控制系统，简称低压全电调或DEH控制系统。

 

3.用途

抽汽式汽轮机DEH控制系统，可根据不同用户的不同要求、不同种类、不同容量等级的汽轮机对象，设计成适用不同种类但能满足用户要求的汽轮机DEH控制系统。

用于相应大、中、小各型新、老汽轮机调节系统的配套与技术改造，对机组实现启动、运行、停机全过程的自动监视、调节、控制、保护等，并且，可与单元机组DCS系统配合，实现机组按不同热状态启动、协调控制、调节器峰调频（调压）、自动经济信息调度、信息综合管理等多种功能和用途。

 

4.组成及其任务

汽轮机DEH控制系统通常由电气和电液伺服两部分组成。电气部分由DEH控制站、操作员站、工程师站、软件系统等组成。它采集存储、放大运算、分析处理机组的被调量参数、状态参数，根据电网对电负荷（冷凝式机组）的要求，或根据电网对电负荷、热功当量网对热负荷（抽汽式机组）的同时要求，发出相应的各种控制指令，驱动调整汕动机及其相应辅助设备，或者同时驱动调整和调压油动机及相应辅助设备。

电液伺服部分由电液伺服阀、快卸阀、油动机、供油系统及其装置等组成。它将电气部分发出的电量控制指令，变换成脉动油压和机械位移信号，通过执行机构控制相应各调门开度的大小，以对机组实现转速，或功率、频率，或转速、功率、抽汽压力的自动调节与控制。

 

5.主要功能

5.1 冲转前，远方自动挂闸，启开主汽门。

5.2 转速闭环控制：

1)启动前，根据机组热状态，自动选择经验升速曲线：

2)启动后，自动冲转、升速、暖机、过临界转速区、定速，升速曲线可在线修改；

3)启动控制方式：

冷态、温态和热态滑参数启动；

温态、热态和极热态额定参数启动。

4）转速自动调节。

5.3 同期并网控制：接受自动准同期装置输出的转速增/减干接点开关量信号，微调汽机转速，实现快速并网。

5.4 负荷闭环控制：

5.4.1 电负荷闭环控制

（1）根据机组热状态自动选择负荷率。

（2）自行带初负荷控制。

（3）自动升负荷至设定值，升负荷曲线可在线修改。

（4）电负荷自动调节。

5.4.2 热负荷控制：

（1）中压生产抽汽压力闭环自动控制。

（3）高位/低位采暖抽汽压力闭环控制。

5.5 可根据需要使机组参加一次调频/调压，调频/调压范围可调。

5.6 超速保护控制：

（1）转速大于103%n°时，发出超速预警信号，实现OPC快关调门。

（2）转速超过110%n°时，发出停机信号，同时快关主汽门、调门。

5.7 阀门快关控制。

5.8 甩额定负荷后，维持空转。

5.9 负荷限制控制：

（1）高、低负荷限制控制。

（2）主汽压力高、低保护控制。

（3）负荷变化率限制控制。

（4）快卸负荷控制。

（5）凝汽器真空低降负荷控制等。

5.10 试验：

（1）可远方实现电气超速试验。

（2）可在线进行调节阀活动试验（小范围）。

（3）与DEH仿真器配合，进行DEH仿真试验。

5.11 控制操作方式：

（1）计算机自动。

（2）操作员自动。

（3）手动。

5.12 显示：

（1）调节与控制参数液晶显示。

（2）参数越限报警、状态灯光显示。

（3）参数实时图象、曲线CRT显示。

（4）历史数据、曲线重现CRT显示等。

5.13 接口：

（1）与DCS配合，完成炉跟机、机跟和机炉电协调控制。

（2）留有与管理系统通讯接口。

 

6. 性能指标

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

转速控制精度： △nT≤±1%n0。

6.2 电负荷控制范围： NT=180）MW；

电负荷控制精度： △NT≤±1MW（无冲击负荷）。

6.3 热负荷控制范围和控制偏差：

中压生产抽汽压力：PE2=1.18~2.06MPa；

中压生产抽汽压力偏差： △PE2≤0.003 MPa。

高位采暖抽汽压力：PE3=0.049~0.245 MPa；

高位采暖抽汽压力偏差： △PE3≤0.0032MPa。

低位采暖抽汽压力：PE4=0.039~0.118 MPa；

低位采暖抽汽压力偏差： △PE4≤0.002MPa。

6.4 控制系统迟缓率： ε≤0.06%。

6.5 转速不等率： δn=（3~6）%断续可调。

6.6 压力不等率：

中压生产抽汽压力不等率：δP2=（01~20）%断续可调。

高位/低压采暖抽汽压力不等率：δP3、4=（10~25）%断续可调。

6.7 超速保护控制：103% n0时，OPC快关调速、调压汽门；

110% n0时，开出开关量停机信号、实现停机。

6.8甩额定负荷时转速超调量： σn≤110% n0。

6.9 可靠性:

计算机系统无故障时间：MTBF≥50000小时；

控制系统无故障时间：MTBF≥10000小时；

控制系统可用率： η≥99.9 %。

6.10 DDV阶跃响应时间：tr≤20Ms(0~100%)，可实现阀门快关。

6.11 停机油动机关闭时：t关≤0.6S(从接受停机信号到油动机全关)。

6.12 供油系统：

透平油力： 1.3~1.6Mpa

透平油度： 46±3℃；

润滑油：0.6~0.8 Mpa。

 

7. 注释

用户可根据汽轮机本体对象(如冷凝式、抽汽式、空冷式等不同容量等级的汽轮机)和汽轮机负载对象（如发电机、压缩机、鼓风机等）提出不同功能、性能的技术要求和控制水平要求，与我公司联系，索取不同的技术资料。