汽轮机运行技术问答--基础知识.doc

汽轮机调节系统改造方案浅析
贵州电力试验研究院文贤馗[550002]

[内容提要] 本文介绍了目前国内采用的各种改造方案并进行比较,指出各种改造方案的优缺点,对调节油油源、阀门管理功能及功能应用情况等几个问题进行探讨,供各电厂进行汽轮机调节系统改造时参考。
关键词: 汽轮机调节系统 DEH

随着科学技术的发展,对电厂供电品质及发电成本提出了更高的要求,S)和电网自动发电控制(AGC)等要求,且还存在着调节系统部套易卡涩、迟缓率大、调节品质差、不能实现阀门管理等等缺点。先进的数字式电液调节系统(DEH)可灵活组态各种控制策略,可满足现代汽轮机控制系统的要求,在系统的安全性、可靠性方面也已经达到电厂的要求。因此我省已有清镇电厂#7、#8机组、盘县电厂#2机组由纯液压调节系统改造为高压抗燃油数字式电液调节系统,并还有许多电厂将要进行改造。本文浅析目前国内采用的各种改造方案,指出各种改造方案的优缺点,对几个问题进行探讨,供各电厂在进行汽轮机调节系统改造时参考。

目前国内采用的改造方案有以下几种:
a:同步器控制
b:电液并存(包括联合控制、切换控制两种)
c:透平油纯电调控制(包括保留凸轮配汽机构、去掉凸轮配汽机构两种)
d:抗燃油纯电调控制
下面一一进行简介:
同步器控制改造方案
原液压调节系统不变,只改造同步器、启动阀。
DEH控制信号通过原同步器电动机与液压调节系统接口,实现对机组的闭环控制。原同步器由一般的电动机驱动,控制特性差,与CCS自动接口有困难,且此类电动机一般都有转速高、易惰走、不稳速、控制精度低、控制接点易拉弧、烧坏等缺陷。改造采用高性能的电动机或高级电动执行器,控制性能好,S协调控制。
S系统直接控制或者做一套独立的PI调节器,与原液压系统构成串级调节系统,实现升降转速、负荷控制。
电液并存控制改造方案
原液压系统全部保留,增加一套电调系统,二套系统并存、切换运行。
此改造方案包括以下两种:
a:联合控制改造方案
DEH控制信号通过电液转换器和同步器电动机与液压系统接口,实现对机组的闭环控制。其中,电液转换器与二次脉动油路构成电液放大器,取代液压放大器,接受DEH控制信号,完成对油动机的控制。在原液压系统的脉动油路上并联引出一个油路,连接到电液转换器,使DEH通过电液转换器控制脉动油的排油量(或进油量)来控制机组。
电液转换器和同步器可采用转移的方式完成联合控制:电液转换器担任调节动态负荷的作用,同步器用于承担缓变负荷。稳态时电液转换器处于零位。在稳态时可无扰切除电液转换器,变为同步器控制方式。
电调、液调按小选(或大选)方式控制:若将同步器置于最高位(或低位)将液调排除,使液压放大器完全退出工作,由电液放大器完成全电调控制。若同步器减小(或增加)到一定的值后,仍可退为同步器控制。
b:切换控制改造方案
DEH控制信号通过电液转换器和同步器电动机与液压系统接口,实现对机组的闭环控制。同步器通过模拟脉动油路实现电液跟踪,DEH可控制切换阀实现无扰切换。
在电调位置时,由DEH控制的电液转换器的节流控制排油口,取代调速器滑阀控制的油口,从而实现机组的控制。
为了使电调、液调之间能够相互跟踪,实现无扰切换,增设了模拟脉动油路和跟踪、切换阀控制回路。
透平油纯电调控制改造方案
液压调节器取消,采用数字调节器,执行机构、保护系统基本保留。
此改造方案包括以下两种:
a:保留凸轮配汽机构控制改造方案
DEH控制信号通过电液转换器与油动机构成的电液油动机接口,实现对机组的闭环控制。电液转换器与油动机滑阀及油动机活塞紧密结合在一起,油动机脉动油直接由电液转换器控制,构成了电液伺服油动机。DEH伺服单元与电液伺服油动机、油动机行程传感器LVDT组成位置随动系统。将原液压调节系统中的转速测量、同步器给定、调速器滑阀、中间滑阀、油动机反馈滑阀等全部排除在系统之外。
本方案保留了凸轮配汽机构,实现固定模式阀门管理,管理模式为混合调节模式。
b:去掉凸轮配汽机构控制改造方案
将凸轮、凸轮轴、原油动机和所有液压调节部件去掉,仅保留保安系统部套,油动机滑阀与电液转换器组装在一起,油缸(活塞)固定在凸轮轴座上,油缸为顶推式,代替凸轮推动杠杆来开启调节阀门,油缸上只有一根脉动油管,一根排油管,很好密封,可以严防漏油,能避免因而可能引起的火灾,高压调节阀为一阀一缸方式,中压调节阀仍为一缸拖四阀方式,可实现可变阀门管理功能,本方案的控制功能与高压抗燃油纯电调的完全一样。但却免去了另设一套油源的投资、维护和运行费用。
抗燃油纯电调控制改造方案
除了阀门以外,调节系统基本上全部进行改造。
本方案既可采