300mw汽輪機(jī)電調(diào)控制系統(tǒng)的改造

300mw汽輪機(jī)電調(diào)控制系統(tǒng)的改造

1deh-a、bps-型控制系統(tǒng)長期以來，中國300萬輛發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用純液調(diào)或電液共存的控制模式。工作環(huán)境采用中壓汽油壓力控制器。采用轉(zhuǎn)向汽油裝置的噴射調(diào)節(jié)方法，對機(jī)車的旋轉(zhuǎn)和負(fù)荷進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。由于液壓調(diào)節(jié)部套加工工藝差、靈敏度低、遲緩率大,使得控制系統(tǒng)響應(yīng)慢、控制品質(zhì)差,所以如何徹底消除液壓調(diào)速系統(tǒng)這些固有的缺陷成了提高機(jī)組安全性、經(jīng)濟(jì)性和自動(dòng)化水平的關(guān)鍵。華能德州電廠1號機(jī)組是東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的D42型機(jī),于1991年7月8日投產(chǎn),其控制系統(tǒng)是上海新華控制工程有限公司早期DEH-Ⅲ型產(chǎn)品(電液并存)。由于電液并存控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面先天的不合理性及液壓設(shè)備本身難以消除的缺陷,所以DEH的控制功能一直未能投入,CCS的協(xié)調(diào)控制更是無從談起,整套DEH僅相當(dāng)于一套小型DAS系統(tǒng)。后續(xù)投產(chǎn)的三臺(tái)機(jī)組DEH系統(tǒng)也是如此。華能德州電廠將DEH系統(tǒng)改造列為1998年的重點(diǎn)技改項(xiàng)目,經(jīng)過多次收資和調(diào)研,決定采用新華公司的DEH-ⅢA型數(shù)字式純電調(diào)控制系統(tǒng),對原來的電液并存控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。同時(shí),由于給水泵汽輪機(jī)及旁路控制系統(tǒng)(MEH、BPS)設(shè)備老化、故障率增高,已不能滿足安全生產(chǎn)要求。為了消除事故隱忠,提高系統(tǒng)可靠性,并實(shí)現(xiàn)汽機(jī)島控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)一體化,所以選用了新華公司的MEH-ⅢA、BPS-Ⅰ型控制系統(tǒng),對MEH及BPS進(jìn)行了改造。本次1號機(jī)熱控系統(tǒng)改造于1999年2月4日結(jié)束,并順利投入運(yùn)行,至今已運(yùn)行兩年多了,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,維護(hù)方便,而且汽機(jī)島一體化設(shè)計(jì)降低了運(yùn)行、維護(hù)和培訓(xùn)的費(fèi)用,保證了系統(tǒng)的正常啟停和運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了ATC開機(jī)、機(jī)爐協(xié)調(diào)控制和電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化等功能,標(biāo)志著本次改造獲得成功。2該島的組成和設(shè)備的組成整個(gè)汽機(jī)島控制裝置由控制和液壓兩部分組成:2.1控制部分由三個(gè)控制柜,三個(gè)端子柜,一個(gè)電源柜,一個(gè)工程師站,一個(gè)操作員站及后備手操盤等組成。(1)外部控制分離每個(gè)控制柜由冗余的開關(guān)電源、兩臺(tái)互為熱備用的DPU及各種I/O功能卡件組成。其功能是對外部信號進(jìn)行采集處理,完成各種邏輯功能運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)通訊和事件處理等功能。三個(gè)控制柜相對獨(dú)立,分別實(shí)現(xiàn)DEH的基本控制(BTC)、自動(dòng)汽輪機(jī)控制(ATC)和MEH、BPS控制。由于硬件采用了冗余的配置,主要信號采用三選二處理,使得系統(tǒng)可靠性得到保障。(2)連接盤對外部信號進(jìn)行預(yù)處理,并能對外提供24VDC電源。(3)電源為整個(gè)汽機(jī)島控制系統(tǒng)提供兩路可靠電源(一路廠用UPS、一路保安段),兩路電源具有自動(dòng)無擾切換和失電報(bào)警功能。(4)員站所使用的工具工程師站是系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)、系統(tǒng)組態(tài)、在線修改的平臺(tái),組態(tài)工具非常簡單。操作員站為運(yùn)行人員對生產(chǎn)過程的監(jiān)控提供了友好的人機(jī)界面。由于工程師站和操作員站的軟硬件配置完全相同,所以只需通過密碼進(jìn)入相應(yīng)的權(quán)限級別,就可以實(shí)現(xiàn)兩者的功能切換。(5)剩余操作在系統(tǒng)危急情況下或系統(tǒng)故障時(shí),能夠手操控制汽輪機(jī)。2.2系統(tǒng)的主要功能由EH供油系統(tǒng)、油動(dòng)機(jī)OPC、AST電磁閥保護(hù)系統(tǒng)控制塊及隔膜閥等組成。(1)EH供油系統(tǒng):為整個(gè)汽機(jī)島控制系統(tǒng)提供工作油源(高壓抗燃油)。(2)油動(dòng)機(jī):控制器發(fā)出的指令控制伺服閥,由伺服閥控制閥門的開度。一個(gè)油動(dòng)機(jī)控制一個(gè)閥門,直接驅(qū)動(dòng),可靠性高,可以在線維護(hù)。(3)OPC、AST電磁閥保護(hù)系統(tǒng)控制塊:當(dāng)汽輪機(jī)某些參數(shù)超限時(shí),該保護(hù)系統(tǒng)能迅速動(dòng)作,關(guān)閉全部閥門或僅關(guān)閉調(diào)門,以保證機(jī)組安全。(4)隔膜閥:提供了透平油與EH油之間的接口,實(shí)現(xiàn)透平油壓失去時(shí)汽機(jī)跳閘。(5)MEH和BPS3高壓并網(wǎng)試驗(yàn)(1)汽機(jī)掛閘(2)手/自動(dòng)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷控制(3)摩擦檢查(4)主汽門、調(diào)門嚴(yán)密性試驗(yàn)(5)103%、110%及機(jī)械超速試驗(yàn)(6)同期(7)并網(wǎng)后自動(dòng)帶初負(fù)荷(8)主汽壓控制(9)高低負(fù)荷限制(10)快速降負(fù)荷(11)一次調(diào)頻(12)功率回路(13)調(diào)壓回路(14)協(xié)調(diào)控制(15)閥門松動(dòng)試驗(yàn)(16)單多閥切換(17)EH低油壓試驗(yàn)(18)AST電磁閥試驗(yàn)(19)噴油試驗(yàn)(20)ATC啟動(dòng)4轉(zhuǎn)速自動(dòng)試驗(yàn)(1)自動(dòng)啟動(dòng):自動(dòng)把給水泵汽輪機(jī)從手動(dòng)、盤車狀態(tài)升速至600r/min進(jìn)行暖機(jī),并投入轉(zhuǎn)速自動(dòng)方式。(2)電超速、機(jī)械超速試驗(yàn)。(3)轉(zhuǎn)速自動(dòng):由操作員設(shè)定目標(biāo)值、升速率進(jìn)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。(4)鍋爐自動(dòng):由CCS來的信號控制給水泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。5運(yùn)營bs功能(1)自動(dòng)啟動(dòng):從鍋爐點(diǎn)火到汽機(jī)沖轉(zhuǎn),全過程高、低旁的壓力、溫度自動(dòng)控制。(2)軟/硬手操能。(3)高、低旁快開、快關(guān)功能。6優(yōu)化處理效果DEH改為純電調(diào)后,原液調(diào)系統(tǒng)的缺隱得以徹底消除,控制柜內(nèi)的卡件故障率大大降低,冗余的設(shè)計(jì)使得機(jī)組安全性明顯提高。改造后的DEH靈敏度高、遲緩率小、響應(yīng)快,使得協(xié)調(diào)控制和AGC功能能夠順利投入,運(yùn)行效果良好。針對原來凸輪配汽的閥門流量特性曲線重疊度大、節(jié)流損失大,新華公司進(jìn)行了優(yōu)化處理,效果甚佳。改造后的MEH、BPS的控制性能也大大優(yōu)于改造前。整個(gè)汽機(jī)島控制系統(tǒng)在投運(yùn)兩年多時(shí)間里,由于軟、硬件一體化便于維護(hù)、質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良、操作簡單,獲得了我廠檢修、運(yùn)行人員的一致好評。7綜合經(jīng)濟(jì)效益說可降低煤耗約10.54g/kwh,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。(說明:以上經(jīng)濟(jì)效益為綜合經(jīng)濟(jì)效益,包括汽封改造、汽機(jī)通流部分檢修等。DEH、MEHBPS一體化改造肯定起了較大的作用,至于占多大比例