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1、DEH控制下汽轮机高压调门晃动的原因及对策全国火电200MW级机组技术协作会第二十三届年会论文集 汽机 DEH控制下汽轮机高压调门晃动的 原因及对策 朱志忠 摘要：本文对采用数字电液控制系统控制的汽轮机组，特别是针对进行技术改造后的机组，在调试或运行中出现的高压调门晃动的原因进行分析、探讨，并提出相应的对策和建议。 关键词：DEH 高压调门 晃动 对策 1 前言 DEH控制系统是汽轮机数字电液控制系统的简称。它由数字控制部分和液压伺服执行机构两部分组成。其系统具有响应速度快，控制灵活和可靠性高等诸多优点，不仅可以实现汽轮机转速控制、功率调节，还能按不同的工况，根据汽轮机的应力及其满足其它条件的
2、前提下，使机组由盘车状态实现自动升速、并网、增减负荷，以及对机组实现参数巡测、监视、报警、保护、记录和事故追忆等功能。其中又以国产新华控制工程公司的DEH型数字电液控制系统使用较为广泛，具有典型的特点。本文以该型控制系统在调试、运行过程中出现的几例高压调门晃动问题予以具体分析，并提出可能采取的对策。 2 出现的问题 机组在正常运行中，一般调门在“多阀”状态，而“CCS”“AGC”和锅炉侧DCS中的“一次调频”投入。机组高调门多次出现晃动，且晃动幅度不固定，调节级压力波动，总体呈现正弦曲线状态，负荷随之出现波动，一般机组负荷晃动范围在MW，严重时波动可超过5MW。给机组的安全运行带来隐患。 3
3、原因分析和采取的对策 因“一次调频”投入，初步判断为周波波动引起，解除锅炉侧DCS中的“一次调频”后，调门 65 全国火电200MW级机组技术协作会第二十三届年会论文集 汽机 晃动无明显好转。而解除“CCS”和“AGC”控制，将“DEH”切为“手动”“单阀”状态运行，则调门晃动现象消失，机组运行较为稳定。后与热工专业人员共同进行分析、判断，针对晃动出现的特点，主要有以下原因： 3.1 多阀开启顺序错误 这种情况多发生在机组进行DEH改造后首次启动或热工工程师站“高压调门编号”进行组态后，由于高压调门开启顺序发生错误，极易造成汽轮机单侧进汽，启动过程中可能会出现机组振动偏大现象，但由于机组往往是
4、大修后启动，振动稍大易被忽视；待机组并网带负荷后，即出现负荷波动现象，而且往往伴随着突发的瞬间轴振增大现象。此时，应与热工、汽机人员，重点检查、核对在“多阀”状态下，调门的实际开启顺序和组态时开启的调门是否一一对应，若出现错误，应重新进行组态。最好是在机组进行静态调试，对高压调门的编号及开启顺序予以确认，以保证高压调门开启顺序正确。 3.2 高调门位移传感器反馈杆变形或脱落 由于在“CCS”状态下，DEH只相当于一个执行机构，而随着锅炉参数的变化，机组负荷要保持不变，高调门的动作较为频繁。而调门的位移传感器反馈杆也随之动作。由于其工作的环境较差，动作频繁，容易造成高压调门传感器的反馈杆变形，若
5、变形较为明显时，即可直接观察出来。变形后，由于测量的阀位值出现偏差，导致计算后输出的阀位指令错误，负荷值与“AGC”指令之间出现偏差，最终导致高调门频繁动作，调速系统失稳，负荷出现波动。而位移传感器反馈杆是靠螺丝固定的，在长时间的运行中，出现紧固螺丝松动或反馈杆断裂，均使反馈值出现错误，导致高压调门晃动。解决的方法：及时校正或更换已变形位移传感器的反馈杆，最好采取适当措施，增大调门反馈杆的强度，以提高其抵御变形的能力，防止位移传感器反馈杆的变形或断裂。 调门位移传感器示意图 3.3 高调门阀芯脱落 由于机组启、停一次，使机组同时经历了一次应力交变过程；或者在运行过程中出现振动，加之高调门动作频
6、繁，高压调门门芯偶有出现脱落的现象。由于某一高调门门芯脱落，当负荷变动时，虽然该调门的位移传感器反馈杆动作，表面上该调门的开度值参与计算，高压调门动作正常，但由于该调门门芯脱落，调门的开、关已失去实际意义，即已失去调节作用，导致实际负荷与指令输出66 LVDT二次仪油缸 伺服放大器 电液转 DEH阀位指令信号 换全国火电200MW级机组技术协作会第二十三届年会论文集 汽机 不能对应，程序重新进行计算，如此反复，最终反应为高调门晃动，负荷出现波动。判断的主要依据是：某一高调门门后压力基本上与调节级压力一致，且不随其开度发生变化；也可让热工人员在工程师站进行该高调门的单行开、关试验，予以确认。解决
7、的方法：停机后进行消缺处理。 3.4 DEH中“一次调频”误投 DEH中 的“一次调频”功能，级别要比CCS低。这是因为：DEH中的“一次调频”功能，只有当单元机组采取以汽轮机为主的控制方式时，汽轮机才参加一次调频。而对于投协调后的机组来说，当“CCS”投入，炉侧“一次调频”投入时，DEH上只有转速反馈的比例回路起作用，因此，即使投入了DEH中的“一次调频”，其真正意义上也不起作用。而一旦CCS解除，单元机组采用汽轮机为主的控制方式，那么，DEH中的“一次调频”就会起作用，并以单机闭环为标准，测量自身转速并加以维持，由于此时机组在网上运行，频率不可能不出现波动，造成“一次调频”频繁动作，反映在调门上，即为高压调门出现晃动现象。此时应及时检查，一旦机组采取了汽轮机为主的控制方式，就要及时解除DEH中的“一次调频”功能，防止高压调门出现晃动。 4 结束语 汽轮机在DEH控制下运行，一旦出现高压调门晃动，由于其油压较高，高压油管道系统往往伴随着较大的震动声。此时应及时查明原因，予以消除。若一时难以查明或暂时无法解决，应加强检查，制定切实可行的预防措施，防止高压油管道破裂，机组负荷波动过大。必要时，可解除“CCS”控制，将DEH切为“手动”控制，以保证机组的安全运行。 67
