一五○发电厂现有4台上海汽轮机厂生产的50 MW机组,型号为N5090型,投产于197010至197409。#3、#4汽轮机组调速系统采用的是液压调节系统,它在快速性、可靠性、精确性等方面都存在着不少问题,加之检修、维护工作量大,调试困难,远不能 满足现代机组精确调节、安全运行的需要,因此应用国内外普遍采用的比较成熟先进的DEH 汽轮机调节控制系统代替原来的机械液压式调节系统,是技术发展的必然趋势。近几年河北 省南部电网许多电厂进行了DEH改造,取得了良好的效果,积累了丰富的经验,一五○发电 厂2002年在#3、#4机组技改中也进行了DEH改造,设备选用DEHⅢA型纯电液调节系统。?
1系统介绍 1.1系统组成 DEHⅢA型汽轮机数字式电液控制系统,由计算机控制部分和EH液压部分组成。在实施DEH 改造的机组中保留了原来保安系统中的旋转阻尼、危急保安器与超速危急断路油门, 增加了EH液压控制系统和计算机控制系统。 1.1.1EH液压控制系统 EH液压系统包括抗燃油供油系统、执行机构和危急遮断系统。 a. 供油系统用来提供高压抗燃油,它主要由油箱、EH油泵、滤油泵、冷却油泵、电加热器 、控制块、滤油器、溢油阀、蓄能器、冷油器、抗燃油再生装置等部件组成。 b. 执行机构有5只,分别独立控制1个自动主汽门和4个调速汽门,油动机直接与汽门阀杆连接,在各调速汽门的油动机上,均安装1个电液伺服阀或电磁阀及2只线性位移传感器LVDT,调速汽门的开度经过模数转换,反馈至DEH与给定值相比较,精确地控制汽轮机的转速或功率。 c. 危急遮断系统由AST电磁阀、OPC电磁阀、隔膜阀等组成,用来在危急状态下迅速关闭 调速汽门和自动主汽门,实现停机,以保证汽轮机的安全。 1.1.2计算机控制系统 计算机控制系统主要包括操作员站、工程师站、DPU、通讯接口站、各种I/O卡件及冗余电源等。 1.2系统功能 DEHⅢA型主要功能有:汽轮机转速控制、自动同期控制、负荷控制、一次调频、协调控 制、快速减负荷、主汽压控制、单多阀控制、阀门试验、超速试验、OPC控制、甩负荷工况 控制等。 1.3主要特点 a. 快速、准确、灵敏度高,转速和负荷控制范围大。转速控制范围50~3 500 r/min,精度±1 r/min;负荷控制范围0~115%,负荷控制精度0.5%;调速系统迟缓率<0.06%,甩满负荷下转速超调量<7%,维持3 000 r/min;控制装置的控制周期200 ms,硬OPC保护≤10 ms,软OPC保护≤20 ms;转速控制回路≤50 ms,电源负荷率≤50%,双电源;DPU按1∶1冗余配置;当主DPU出现故障时,能自动无扰切换至备用DPU。 b. 该系统为多回路、多变量调节系统,综合运算能力强,具有较强的适应外界负荷变化和 抗内扰能力,可方便地实现机炉协调控制,有利于电网的稳定运行。 c. 能使汽轮机的转速或功率的实际值准确地等于给定值,静态特性良好。机组甩负荷时, 由于各个回路可以实现无扰切除,使汽轮机的转速迅速稳定在3 000 r/min。? d. 可提供调频、带基本负荷、定汽压、定功率和机炉协调等多种运行方式,而原来的液压 调节系统在这方面却受到了很大限制,这使机组的工况适应性大大提高。 e. 可降低热耗,提高机组的经济性。DEH改造后,新增阀门管理功能,在启动过程中及低负荷工况下,可以实现全周进汽,以便于机组暖机或减少金属热应力;在大负荷运行时, 能够合理地设置调速汽门的重叠度,实现喷嘴调节方式,以减少不必要的节流损失,提高了 机组的热经济性。?
2改造后运行情况 2.1运行概况 一五○发电厂对2台汽轮机进行了DEH改造,经过多次启、停机及长周期运行考验,运行情况良好,在机组启动升速、跨越临界转速、超速试验、并网升降负荷、变工况运行、抗扰动能力以及自动主汽门和调速汽门活动等试验方面,都显示了液压调节系统无可比拟的优越性,且具有在线检修维护、调试方便快捷等优点,达到了良好的预期效果。 2.2暴露的问题及解决措施 2.2.1DEH系统卡件故障 改造后的#3、#4机的操作员站在运行中都出现过死机现象,经分析认为是操作员站 的显卡发生故障,及时进行了更换,没有酿成事故。 2.2.2调门晃动 机组启动冲车期间,多次出现调门晃动现象。其特征是:调速汽门的开度指令不停地改变, 调速汽门的开关程度也跟着忽大忽小、反复振荡,造成转速随之波动,将主 蒸汽参数降低后趋于稳定。经分析认为,引起调速汽门晃动的主要原因是DEH阀门管理曲 线不合理,经认真校核后曲线比较平滑稳定。 2.2.3专用键盘问题 2.2.3.1原因分析 20030608T13:16,#3机负荷由48 MW突然降至33 MW,报警窗口显示协调系统切除, 调压回路投入,后手动恢复。分析确定原因如下。 a. 机组在调试期间虽然取消了调压回路的投切按钮,但没有对调节参数进行调试。 b. 一五○发电厂为防止运行人员误操作,没有配备专用操作键盘,当运行人员使用软键盘 调出数据趋势组时,按下了专用键盘上的粘滞键(Ctrl或Alt键)而没有察觉到,造成在需要用键盘输入数值时,Ctrl和Alt键组合其他键发出操作指令,导致误操作。两者综 合起作用,造成了调压回路投入,PID输出变小,阀门突关,机组甩负荷。 2.2.3.2措施 a. 对运行值班员进行培训,要求运行值班人员尽量少操作软键盘,在操作软键盘时 要注意键盘上各按键的状态,确保在操作时没有控制按键被同时按下。? b. 对OPU站中的keydef.ini文件重命名为keyBAK.BAK,使该文件不起作用。 c. 为防止误操作使调压回路投入造成甩负荷,将DEH组态文件中模块D/MA的属性改变,使该模块不响应操作指令。 2.2.4对锅炉灭火的控制处理 为防止机组误动,一五○发电厂主机不投锅炉灭火保护(MFT),运行中若锅炉灭火后,仅 靠运行人员手动降负荷,速度较慢,不利于锅炉灭火后的恢复运行,处理不当还有可能造成 停机。根据经验及历史数据,一五○发电厂与河北省电力研究院重新设计了DEH的快减负荷(RB)功能:当锅炉灭火事件发生时,运行人员可根据需要投入RB按钮,DEH自动 甩负荷到5 MW,维持锅炉汽温、汽压,若协调在投入状态,则将协调自动切除,以免因减负荷过快而导致其它不良现象发生。?
3结束语 一五○发电厂汽轮机调节系统实施DEH改造效果良好。虽然使用中也出现了一些 问题,但随着科学的进步、技术的完善以及使用人员对DEH认识的提高,汽轮机DEH纯电液调节系统的优越性将体现得更加充分。
(编辑:韦唯敏) |