張少康

摘 要：汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)是當今汽輪機特別是大型汽輪機必不可少的控制系統(tǒng)，是電廠自動化系統(tǒng)最重要的組成部分之一。隨著汽輪機廠容量不斷擴大，對運行參數(shù)要求不斷提高，控制設備不斷升級換代，采用先進的熱工自動化技術是提高機組安全、經濟運行最有效的措施之一。文章就對汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)技術應用情況進行了分析和探討。

關鍵詞：汽輪機；控制；技術

汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)是以汽輪機為控制對象，運用計算機技術、自動控制及液壓控制理論，完成汽輪機調節(jié)控制和保護。汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)建模與仿真是研究汽輪機控制品質、部件故障對系統(tǒng)的影響、故障診斷和技術培訓等的有效技術手段?？刂葡到y(tǒng)使得汽輪機的控制與操作更加合理、簡單、靈活，并且提高了汽輪機機組控制的可靠性和精度。

1 數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)有著液壓調節(jié)系統(tǒng)無可比擬的許多優(yōu)點

1.1 DEH是汽輪機的數(shù)字化電液調節(jié)系統(tǒng)是汽輪機組的心臟和大腦。DEH汽輪機綜合控制系統(tǒng)是結合先進的計算機軟、硬件技術，吸取了國內外眾多同類系統(tǒng)的優(yōu)點，系統(tǒng)結構充分考慮了系統(tǒng)的先進性、易用性、開放性、可靠性、可擴展性、兼容性和即插即用等特性，結構完整、功能完善。汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)是由計算機控制部分和液壓機構組成，是目前汽輪機控制系統(tǒng)發(fā)展方向，它的作用就是控制汽輪機的啟動，升速，帶負荷，負荷調節(jié)，保證汽輪機組的安全運行。

1.2 數(shù)字電液控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動系統(tǒng)控制。隨著大容量汽輪機的發(fā)展和電網(wǎng)峰谷差的不斷增大，對機組的調峰和調頻要求越來越高。因此，降低成本，改善機組運行的經濟性、可靠性、可調性，已成了各電廠特別是老電廠的當務之急?，F(xiàn)代化的汽輪機生產設備， 不斷應用電腦數(shù)字化的管理和完善的服務體系，才能跟上現(xiàn)代社會發(fā)展的腳步。數(shù)字電液控制調節(jié)系統(tǒng)具有快速、準確、靈敏度高的特點，實現(xiàn)廠級集中控制和遠方遙調控制，可在線修改各種調節(jié)參數(shù)，有利于自動化水平的提高。其遲緩率不大于0.08%，而模擬電液調節(jié)系統(tǒng)的遲緩率為0.2%，最大試驗力300kN，轉速和負荷控制范圍大。轉速控制范圍50～3 500 r/min，精度±1 r/min；負荷控制范圍0～115%，負荷控制精度0.5%；調速系統(tǒng)遲緩率<0.06%，此時設置其它轉速目標值無效，保證汽輪機以最快的速度通過臨界轉速區(qū)。

1.3 數(shù)字電液控制系統(tǒng)可以部分完成各種控制回路、控制邏輯的運算。隨著大型聯(lián)合電網(wǎng)和現(xiàn)代大功率汽輪發(fā)電機組的發(fā)展，為了適應電站自動化的需要，要求裝備比以往采用的液壓機械式調節(jié)系統(tǒng)更為迅速，更加精確的控制系統(tǒng)。同時大容量汽輪機的發(fā)展，使老機組將面臨調峰和調頻，加上原來純液壓調節(jié)系統(tǒng)存在控制精度低、穩(wěn)定性差等缺陷已不能滿足電站自動化的需要。電液調節(jié)系統(tǒng)，能使汽輪機的轉速或功率的實際值準確地等于給定值，靜態(tài)特性良好。機組甩負荷時，由于功率回路的切除可以防止反調，使汽輪機的轉速迅速穩(wěn)定在3000r/min上。最大拉伸空間：550mm；扁試樣夾持厚度：0-18；最大壓縮空間：550mm；實現(xiàn)多通道的控制，完成運行過程的全自動控制、自動測量等功能，減少了機械部件之間的傳動環(huán)節(jié)，并在控制功能、控制精度和靈活性方面能充分滿足現(xiàn)代汽輪機控制要求，提高了機組的經濟性、可靠性和自動化水平。

2 汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)技術應用

2.1 DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)在300MW汽輪機上的應用。DEH控制系統(tǒng)是由電氣和液壓兩部分組成。該系統(tǒng)采集機組的轉速、功率等反映機組狀態(tài)的參數(shù)，經過分析、處理，形成機組的狀態(tài)量和控制量。以往汽輪機控制大都采用傳統(tǒng)的機液式或液壓式的調節(jié)、保護系統(tǒng)，其存在著自動化程度低、控制精度差、故障率高、操作復雜、檢修維護困難等缺點。現(xiàn)代汽輪機控制系統(tǒng)的控制策略是在傳統(tǒng)的基本控制策略的基礎上，考慮了電網(wǎng)控制，熱網(wǎng)控制和機爐協(xié)調控制的需要而發(fā)展起來的，數(shù)字電液控制系統(tǒng)DEH是現(xiàn)代汽輪機控制系統(tǒng)的典型形式。而DEH數(shù)字電液控制系統(tǒng)能夠精確地控制汽輪機的轉速或功率。較強的對汽輪機主機及輔機系統(tǒng)擴展監(jiān)控的能力，主控制器采用高性能CPU，可以滿足汽輪機自啟動（ATC）的運算要求，危急遮斷系統(tǒng)主要用來在危急狀態(tài)下迅速關閉主調門，實現(xiàn)停機，以保護汽輪機的安全。另外，還可以降低熱耗，提高機組的經濟性。其閥門管理功能即單閥/順序閥切換功能，使機組在穩(wěn)定運行時可選擇采用噴嘴調節(jié)方式，盡量減少了節(jié)流狀態(tài)下的閥門損失。

2.2 200MW汽輪機DEH數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)應用。近年來隨著計算機技術的發(fā)展及用戶對自動化要求的不斷提高，中小汽輪機也陸續(xù)開始應用數(shù)字電液控制系統(tǒng)。200MW汽輪機電液調節(jié)系統(tǒng)具有及時、快速、準確、靈敏度高的特點，其遲緩率不大于0.067%。在蒸汽參數(shù)穩(wěn)定的情況下，可以保證功率偏差小于1MW。當蒸汽參數(shù)處在不斷變化之中，獲得相對穩(wěn)定或變化很小的蒸汽參數(shù)才是我們的目的。因此，必須掌握蒸汽參數(shù)的變化規(guī)律。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，減少機組全周進汽，縮短啟動時間，無可動機械零件。不斷提高可靠性指標，從而使產品顯著提高。從而使機組運行減少不必要的節(jié)流損失，提高機組的熱經濟性。

2.3 3EH與CCS控制信號的聯(lián)絡。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，發(fā)電廠單機容量的增大，機組自動化水平不斷提高。分散控制系統(tǒng)（DCS）在國內外大型發(fā)電廠的應用日趨廣泛。信號的聯(lián)絡其實質是計算機技術對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一捉新型控制。從而實現(xiàn)了機組運行方式向單元制、協(xié)調控制的方向發(fā)展。使電動機驅動和保護、同期、快切等專用模塊，將過程控制和電氣控制融為一個整體。通過若干臺投入CCS系統(tǒng)運行機組實踐檢驗，證明這種傳輸方式能夠安全、有效地實現(xiàn)CCS、AGC控制，并獲得了很好的調節(jié)效果。 綜上所述， DEH系統(tǒng)的投入，使機組能夠穩(wěn)定、快速地響應機組負荷指令變化，這樣才有可能進一步投入?yún)f(xié)調控制系統(tǒng)（CCS）和機組自動發(fā)電控制（AGC）。從而實現(xiàn)了控制技術與信息技術質與量的飛躍，為用戶確保了安全經濟的連續(xù)生產，獲得了廣大用戶的認可和好評。

3 結束語

隨著科學的進步，技術的完善以及使用單位人員對數(shù)字電液控制系統(tǒng)技術認識的提高，電液調節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)越性將體現(xiàn)得更加充分。因此，加強對數(shù)字電液控制系統(tǒng)研究是對我國汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)的發(fā)展提供參考的重要途徑。

參考文獻

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