羅一鐘,孟凡偉
(1.兗煤菏澤能化趙樓綜合利用電廠,山東菏澤 274715;2.華聚能源公司南屯電力分公司,山東鄒城 273500)
隨著趙樓綜合利用電廠300 MW 汽輪發(fā)電機(jī)組的建成投產(chǎn),為滿足電力系統(tǒng)對供電質(zhì)量的更高要求,提高機(jī)組自動控制水平尤為重要。以往,機(jī)組調(diào)節(jié)采用液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。近年,隨著我國自動化技術(shù)的發(fā)展,DEH 系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于大型機(jī)組中。DEH系統(tǒng)的控制性能、控制精度和自動化程度等優(yōu)勢尤為突出。
(1)液壓調(diào)節(jié)方式主要分為直接調(diào)節(jié)和間接調(diào)節(jié)。系統(tǒng)主要由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、傳動放大機(jī)構(gòu)和分配裝置等組成。傳動環(huán)節(jié)多、操作不方便。
(2)液壓調(diào)節(jié)的調(diào)速通過調(diào)速器作為轉(zhuǎn)速檢測,實(shí)時(shí)檢測轉(zhuǎn)速變化。調(diào)速器把轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移信號,通過液壓機(jī)械傳遞帶動調(diào)速器滑閥,再變成液壓信號輸入到綜合滑閥,實(shí)現(xiàn)調(diào)速過程。
(3)液壓調(diào)節(jié)的調(diào)壓通過調(diào)壓器作為壓力檢測,實(shí)時(shí)檢測壓力變化。調(diào)速器把壓力變化信號反饋到調(diào)壓器杠桿調(diào)節(jié)碟閥的開度,造成油壓變化,驅(qū)動調(diào)壓器滑閥移動。將壓力信號轉(zhuǎn)換為液壓信號,實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。
(4)液壓調(diào)節(jié)方式無法實(shí)現(xiàn)機(jī)組閉環(huán)控制,實(shí)現(xiàn)機(jī)組AGC方式,機(jī)組自動化水平低。
圖1 DEH 系統(tǒng)構(gòu)成
(1)硬件。DEH I/O 站、操作員站和工程師站。
(2)軟件。系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。
(3)液壓伺服系統(tǒng)。電液轉(zhuǎn)換器、OPC 電磁閥、LVDT 閥位反饋和測速裝置。
圖2 DEH 系統(tǒng)通信
DEH 通信采用現(xiàn)場總線方式,可與第三方設(shè)備兼容,分為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)工程師站、操作員站的互連;控制網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場控制站與過程I/O 模塊的通信。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是雙冗余結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)通信可靠性。
圖3 DEH 系統(tǒng)電源
(1)基本功能。①操作員方式。機(jī)組運(yùn)行人員根據(jù)機(jī)組狀態(tài)設(shè)定好負(fù)荷升速率和目標(biāo)轉(zhuǎn)速,可實(shí)現(xiàn)機(jī)組閉環(huán)控制;②手動操作。機(jī)組運(yùn)行人員可直接控制調(diào)節(jié)汽門開度,實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制。此為備用控制方式。
(2)主要功能。①轉(zhuǎn)速控制。機(jī)組轉(zhuǎn)速控制:0~3000 r/min,再到110%超速試驗(yàn)。可在DEH 控制畫面中設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速及升速率目標(biāo)值;②功率控制。并網(wǎng)后可實(shí)現(xiàn)機(jī)組AGC,可在DEH控制畫面中設(shè)定目標(biāo)功率及負(fù)荷率;③閥位控制。并網(wǎng)后可實(shí)現(xiàn)閥位控制,操作員可通過閥位控制的增、減按鈕來改變調(diào)門開度;④抽汽閥控。在抽汽閥控方式下,操作員通過主控畫面按增、減按鈕,改變抽閥位指令(單位為%),以調(diào)整抽壓力;⑤閥門嚴(yán)密性試驗(yàn)??煞謩e對主汽門、高壓調(diào)門試驗(yàn),自動記錄試驗(yàn)時(shí)間;⑥運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視。監(jiān)視DEH 控制參數(shù)、汽缸溫度等運(yùn)行參數(shù);⑦超速保護(hù)。OPC 超速限制的功能是當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷時(shí),將直接通過油動機(jī)上的快關(guān)電磁閥,瞬時(shí)關(guān)閉高、中、低壓調(diào)節(jié)閥,防止汽輪發(fā)電機(jī)組超速。若汽機(jī)轉(zhuǎn)速超過110%額定轉(zhuǎn)速,OPC 超速保護(hù)直接打閘停機(jī)。
DEH 系統(tǒng)引入先進(jìn)自動化技術(shù),采用閉環(huán)控制方式,系統(tǒng)操作簡單精準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)了機(jī)組自動跟隨發(fā)電負(fù)荷曲線自動調(diào)節(jié)出力運(yùn)行模式,提高了機(jī)組運(yùn)行效率和自動化水平。
DEH 系統(tǒng)是汽輪發(fā)電機(jī)組的先進(jìn)控制模式,它提高了機(jī)組運(yùn)行安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和自動化水平。DEH 系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)采集、計(jì)算機(jī)組運(yùn)行參數(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動化運(yùn)行,提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和自動化水平。