汽轮机数字电液控制(DEH)技术探讨
汽轮机数字电液控制系统(DEH)之一
汽轮机数字电液控制系统(DEH)之⼀为了维持电⽹频率,要求汽轮机的转速稳定在额定转速附近很⼩的⼀个范围内,通常规定此范围为±1.5-3.0r/min,为此,汽轮机必须配备可靠的⾃动控制系统。
历经以下发展:1,机械液压式控制系统(mechanical hydraulic control, MHC).简称液调。
2,电⽓液压式控制系统(electric hydraulic control, EHC).简称电液控制。
3,模拟式电⽓液压控制系统(analog eletric hydraulic control, AEH).简称模拟电调。
4,数字式电⽓液压控制系统(digital electric hydraulic control, DEH).简称数字电调。
其特点:控制器⽤数字计算机实现,执⾏部件保留原有的液压执⾏机构。
汽轮机控制的基本要求为控制汽轮机的转速与电⽹频率同步及控制汽轮机的功率满⾜外界负荷的需求,即要满⾜转速和功率之间⼀定的静态关系,并要求动态特性不能偏离静态特性太远。
转速信号取⾃汽轮机主轴转速,功率信号取⾃发电机电功率。
DEH系统的组成。
1,电⼦控制器。
计算机,数模插件,接⼝,电源设备。
2,操作系统。
3,油系统。
⾼压控制油,润滑油。
⾼压油(EH)采⽤三芳基磷酸脂抗燃油,供油压⼒12.42-14.47MPa。
润滑油1.44-1.69MPa的透平油。
4,执⾏机构。
伺服放⼤器,电液转换器和具有快关、隔离和逆⽌装置的单侧滑动机组成,负责带动⾼压主汽阀、⾼压控制汽阀和中压主汽阀、中压控制汽阀。
5,保护系统。
6个电磁阀。
其中两个⽤于超速时关闭⾼、中压控制汽阀,其余⽤于严重超速(110%n)、轴承油压低、EH油压低、推⼒轴承磨损过⼤、凝汽器真空过低等情况下的危急遮断和⼿动停机。
DEH控制系统的功能1,汽轮机⾃动程序控制(ATC)功能⽤最⼤的速率与最短的时间实现机组启动过程的全部⾃动化。
ATC允许机组有半途⽽废启动和热态启动两种⽅式。
汽轮机数字电液控制系统(DEH)
汽轮机数字电液控制系统(DEH)摘要:介绍了汽轮机数字电液控制系统(即DEH系统)的一般功能及硬件、软件的结构。
着重介绍了协调控制系统(CCS)与DEH系统密切相关的几个重要信号——CCS指令信号、RB信号、FCB信号的产生,它们与DEH相互联系的方式以及对DEH指令信号的作用,并剖析了投入协调运行后汽轮机控制系统、协调控制系统作为一个整体时的工作原理及工作方式。
关键词:DEH系统;协调控制系统(CCS);RB信号;FCB信号汽轮机数字电液控制系统(Digital Electric-Hydraulic Control System,以下简称DEH)是当今汽轮机特别是大型汽轮机必不可少的控制系统,是电厂自动化系统最重要的组成部分之一。
现代DEH系统由于采用计算机控制技术为核心的分散控制系统结构,提高了控制精度,并且能够方便地实现各种复杂的控制算法。
其执行部分由于采用了液压控制系统,具有响应快速、安全、驱动力强的特点。
1.DEH系统的硬件结构DEH系统主要由计算机控制部分与液压控制部分(EH)组成。
DEH部分完成各种控制回路、控制逻辑的运算,通过操作员站等人机接口设备完成运行操作、监控及系统管理。
根据对汽轮机、发电机运行参数的实时采集,经过各种控制策略、控制回路的运算,将最终的阀门控制指令输出到执行机构,通过EH系统由液压执行部件驱动阀门完成对机组的负荷、转速、压力等被调节变量的控制。
人机接口是操作人员或系统工程师与DEH系统的人机界面。
操作员通过操作员站对DEH 进行操作,给出汽轮机的运行方式、控制目标值等各种控制指令,完成各种试验,进行回路投切等。
EH系统是DEH的执行机构,主要包括供油装置(油泵、油箱)、油管路及附件(蓄能器等)、执行机构(油动机)、危急遮断系统等。
供油系统为系统提供压力油。
执行机构响应DEH的指令信号,控制油动机的位置,以调节汽轮机各蒸汽进汽阀的开度,从而控制汽轮机运行。
危急遮断系统响应控制系统或汽轮机保护系统发出的指令,当DEH发出超速控制信号时,紧急关闭调节阀;当汽轮机保护系统发出停机信号或机械超速等动作引起汽轮机安全油泄去时,危急遮断系统紧急关闭全部汽轮机蒸汽进汽门,使机组安全停机。
浅谈电厂汽轮机数字电液调节系统(DEH) 的调试
浅谈电厂汽轮机数字电液调节系统(DEH)的调试【摘要】在电厂生产过程中,汽轮机是被广泛应用的热工设备。
而对于汽轮机的调速控制,则一直为整个电力系统技术人员所研究的重点。
本文对电厂汽轮机DEH调试进行了探讨,希望可以为同行提出参考借鉴。
【关键词】DEH;汽轮机;转速控制;调试1、DEH系统的性能DEH系统有如下性能:转子应力计算、转速控制、阀试验功能、频率-负荷控制、阀门管理、VU和IPR功能、切换阀门、超速保护及试验。
2、DEH系统的调试运行2.1转速调试2.2负荷调试2.3FV功能和OPC功能调试3、调试过程中的问题及处理方法3.1发电机功率信号在调试时,机组在带负荷进行运行时,发生FV动作。
此类事故产生的原因,多数是因为发电机功率信号的测量回路,其电压互感器中的保险熔断,导致发电机功率的测量值为“0”。
所以,这一反馈信号启动了FV的动作逻辑,使汽机的中压调门调至全关位置。
解决这一问题的方法,就是用发电机的电流信号代替此功率信号,即用相同的OPC控制信号代替。
3.2门控制器通信在调试时,机组在带负荷运行状态下,由于DEH系统中的CPU发生故障,导致汽机跳闸。
这类事故发生原因主要是在DEH系统以太网工作总线上,门控制器由于故障的因素影响,无法与CPU进行通信,并发出错误的数据,导致CPU 不能进行计算,进而引起CPU中断工作。
DEH系统发出CPU的故障信号,汽机跳闸。
解决这一问题的方法,就是对DEH系统中原来的门控制器进行更换,并对DCS系统中所有的子系统控制程序进行修改。
4、结束语DEH系统经过上述过程调试,和甩25%、50%、75%及100%的负荷和FCB甩100%负荷带厂用电的实验后,可正常投入运行,确保了系统性能的稳定性,满足了机组负荷和控制转速的要求。
参考文献[1]叶荣学.汽轮机调节[M].(第一版).北京:水利电力出版社,1994.2李星(1986年10月)男,汉族,大学本科,助理工程师,从事电力工程技术工作。
汽轮机数字电液控制DEH系统探讨
汽轮机数字电液控制DEH系统探讨摘要本文就汽轮机数字电液控制系统的组成、控制功能做个简单介绍,根据平常积累的工作经验,对常见故障现象及处理方法进行介绍;同时对EH油系统、电液伺服阀、阀门位置反馈器(LVDT)的日常维护也提出了见解。
关键词数字电液;功能实现;故障现象;处理方法;日常维护1目的火力发电机组容量的增大、蒸汽参数的提高,对机组的安全性、经济性及其自动控制水平的要求也愈来愈高。
作为大型机组,汽轮机数字电液控制系统(DEH)已被广泛采用。
从整个系统的调试与运行情况来看,其功能是完善的,性能是可靠的。
在调试、运行期间暴露出一些设计、组态及设备上的问题,通过分析、判断和处理,解决了一些存在的问题,为机组的安全稳定运行提供了保障。
对汽轮机数字电液控制系统(DEH)在调试、试运行期间出现的问题及解决办法进行简单介绍,以供交流和参考。
2系统概述汽轮机控制系统主要是控制汽轮发电机组的转速和功率,从而满足电厂供电的要求。
它可以控制汽轮机从挂闸、冲转、暖机、同期并网、带初始负荷至带满负荷的全过程。
具体而言,DEH主要控制高压主汽门(MSV)、四个高压调门(GV)、两个中压主汽门(RSV)、两个中压调门(IGV)、油系统中的各个电磁阀和EH油泵、通风阀(BDV)及倒暖阀(VV)等。
DEH投入锅炉自动(即汽机远控)时,从模拟量控制系统(MCS)接收负荷指令,此时DEH仅作为MCS 的执行机构。
3系统主要功能介绍DEH主要控制汽轮发电机组转速和功率,它完成汽轮机从挂闸、冲转、暖机、同期并网、带初始负荷及带全负荷的全过程。
具体而言,DEH主要控制2个高压主汽门MSV、4个高压调门GV、2个中压主汽门RSV和2个中压调门IGV以及油系统中各个电磁阀。
DEH 接受锅炉控制方式时,从MCS中接收负荷指令,此时DEH作为MCS的执行机构。
4热控设备常见故障分析与处理4.1 EH油压低产生的原因及处理现象:一台EH油泵运行状态下,EH母管油压低于11.2Mpa,延时3秒,将备用EH油泵联启,EH母管油压低于11.8Mpa,造成EH母管油压低报警。
汽轮机数字电液控制(DEH)技术综述
1 )磷 酸酯 型抗 燃油难 以在 自 然界 降解 ,对环境的
污染正在逐 渐增大 ,工业发达国家 已禁止使用 。
2 )大部分通用DC S 控制系统的响应时间较长,难
以满 足孤 网运 行机 组对调节系统实时性的要求 。
( 1 )供 油系统 高压抗燃 油供 油系统 由油箱 、油 位指示 及发信 、加热 器、油温测量 、滤 油器、蓄能器、
压 力开关 、再生装 置、输 油泵 、油 泵总 成和 冷却系统 等
4 )对油质清洁度要求很高,油品需要不断再生 ,
运行 维护费用高 。
组 成 。系统 配置 了两 台高压 变量柱 塞泵 ,即 一台泵 工 作 ,另一 台泵备用 , 目 前高压抗燃 油供 油系统 已经标 准
能是提供 系统压 力油 ( 一 般1 4 MP a ),并 由送 来 的电控指令 信 号 ,以调节汽轮机各 蒸汽 阀开 度。危急遮断保护系统是
采用灵活的控制策略以适应多种运行工况自动化控制
的要 求 ,能适应机炉协调控制 ( C C S )和 自 动发 电控 制 ( AG C ) ,因而被 广泛应用 于3 0 0 MW及 以上大 型机 组
要 由液压伺服 系统、 电子控 制硬件 系统和控制软件 系统 等组成 ,主要介 绍 了D E H系统上 述部 分主要 关键 技术
由于高压抗燃油D E H 控制系统成本较高,不太适
合与 中小机组 。2 0 世纪9 0 年 代末 ,国内开始研究低压透 平油 电调 及应用 ,随 着直接 驱动式 伺服 阀 ( D DV 阀) 引进 汽轮 机控制 领域后 ,低 压透平 油D E H 控制 系统在
G M 薏 用棚 誓 W W W. e t y j x . C O I I I 2 0 1 5  ̄ 第9 期
浅谈电厂汽轮机数字电液调节系统(DEH)的调试
【 关 键词 l D E H ; 汽轮机 ; 转速控制 由负荷 变化率 设定 器把其 余 负荷转
变为 设定负荷后 , 再 将其值和 实际负荷 比较 , 这一 比较 值经 过P I 调节器 1 . D E H 系统 的 性 能 和机 组频率修正 后, 作为控制的参 考负荷。 此后过程 与初始 负荷 的控制 D E H系统 有如 下性 能 : 转子 应 力计算 、 转 速控 制 、 阀试 验 功能 、 频 率 一负荷 控制 、 阀门管 理、 Vu 和I P R功能 、 切换 阀门 、 超 速保 护及试 过程 相同 。 所 以, 对 不同负荷的 调试 方式可 归结如下 : 负荷 变化 率设定 验。 器参 数 ; 设 定曲线 ; P I 调 节器参 数l p P =0 . 2 5 、 t =4 s ; 上、 下限 延时时 间 及幅值 。 2 , D E H 系统 的 调试 运 行 在调 试DE H系统 时, 初 步检 验要采 用负荷 阶跃 扰动 试 验形 式 , 并 2 . 1 转速 调试 分 别在5 O %i l l 5 0 ±1 0 M W、 7 5 %1 1 1 5 2 5 ± 2 0 通过对 比例 的作用 可实现 对转速 的控制 , 而为了消除在 比例调 节时 修 改和完 善扰动 试验 的结果 。
产生静差 , 系统要在逻 辑上增设一模 块来实现 积分功能 , 即升速率 与一 个 常数0 . 0 0 0 8 3 3 mi n / s a mp l e 相 乘求出每标 准采样 时间的升 速率。 所以 即便在最高升 速率 3 0 0 r / mi n 的情 况下, 单个 采样时 间的升速率 也仅是 3 0 O r / mi n × 0 . O 0 0 8 3 3 mi n / s a mp l e = 0 . 2 4 9 9 r / ( mi n ・ s a mp l e ) 。 因此在对 最后的 控制结 果进行观 察后发现 , 即使未在一 般控制 系统中的P I 模块 , 但在实际情况中也同样发挥 了比例积分 的作用, 转速 的整个控制效 果是 比较稳 定的。 当汽 轮 机 的 升 速 控 制 为 主 汽 门M S V系 统 时 , 在 汽 机 的转 速 为
deh控制系统的工作原理
deh控制系统的工作原理今天咱们来唠唠DEH控制系统的工作原理呀。
DEH呢,全称是数字电液控制系统(Digital Electro - Hydraulic Control System)。
这可是个超级厉害的家伙,就像一个超级智能的大管家,在汽轮机控制领域那可是起着举足轻重的作用呢。
你可以把汽轮机想象成一个超级大力士,它要按照我们的要求去干活,可不能乱来。
这时候DEH控制系统就闪亮登场啦。
它的工作就像是指挥一场超级复杂的交响乐。
从最开始的信号输入说起吧。
DEH控制系统就像长了好多灵敏的小耳朵一样,到处收集信号呢。
比如说转速信号,这就像是告诉控制系统汽轮机这个大力士现在转得多快啦。
还有功率信号,就像在说这个大力士现在出了多少力气干活呢。
这些信号就像是各种小情报,源源不断地传到DEH控制系统这个大司令部里。
那DEH控制系统收到这些信号后要干啥呢?它呀,就开始在自己的小脑袋(其实就是它的控制算法啦)里快速地计算起来。
这个计算过程就像是一个超级聪明的小学生在做超级复杂的数学题。
它要根据这些信号算出应该给汽轮机发出什么样的指令。
然后呢,就到了指令输出的环节啦。
DEH控制系统输出的指令就像是魔法咒语一样,它会控制液压系统。
液压系统呢,就像是一群听话的小木偶,根据指令来调整汽轮机的阀门开度。
比如说,如果汽轮机转得太快了,DEH控制系统就会发出指令让液压系统把进汽阀门关小一点,就像给这个大力士少吃点东西,让它别那么兴奋啦。
如果功率不够呢,就把阀门开大一点,让它多吃点,多出点力气。
在这个过程中呀,DEH控制系统还有个很贴心的功能呢。
它会时刻盯着汽轮机的运行状态,就像一个细心的妈妈看着自己的宝宝一样。
如果发现有什么异常情况,比如说某个部件的温度过高啦,或者振动太大啦,它就会迅速地调整指令,来保护汽轮机这个宝贝。
而且哦,DEH控制系统还很有“远见”呢。
它不仅仅是对当前的情况做出反应,还能根据一些预设的目标来提前规划。
就像是你要去旅行,它已经提前把路线都规划好啦,然后根据路上的实际情况不断调整,确保能顺利到达目的地。
deh调节系统的原理
deh调节系统的原理宝子!今天咱来唠唠DEH调节系统的原理,这玩意儿可有点意思呢!DEH啊,全称是数字电液调节系统。
你可以把它想象成一个超级智能的小管家,专门管汽轮机的运行。
咱先说说它为啥是数字的呢。
你看啊,现在这时代,数字技术多厉害呀。
DEH就像一个有着超强大脑的数字精灵,它把各种信号都变成数字信号来处理。
就好比我们把一堆乱七八糟的东西都整理得井井有条,放在一个个小盒子里一样。
它通过传感器收集汽轮机的各种信息,像转速啦、功率啦、蒸汽压力啦等等,然后把这些信息变成数字代码,这样它就能快速又准确地知道汽轮机现在的状态是啥样的。
再来说说这个电液部分。
电液就像是这个小管家的两只手,一只手是电的部分,灵活又聪明;另一只手是液的部分,强壮又有力。
电的部分呢,就像我们的神经,它根据数字处理后的结果,发出各种指令。
这些指令就像一道道电波,快速地传递着信息。
而液的部分呢,就像肌肉,接收到电信号传来的指令后,就开始行动啦。
比如说,它可以控制阀门的开度。
如果汽轮机需要更多的蒸汽来提高功率,这个电液系统就会让阀门开大一点,就像我们打开水龙头让水流得更大一样。
如果不需要那么多蒸汽了,就把阀门关小一点。
这个DEH调节系统啊,它的目标就是让汽轮机运行得又稳又好。
它就像一个超级有耐心的教练,时刻盯着汽轮机这个“运动员”。
如果汽轮机的转速有点飘了,比如说转得太快了,这可不行,就像汽车超速一样危险呢。
DEH就会赶紧调整,让它的转速回到正常的范围。
它是怎么做到的呢?它会根据预设的转速值,对比现在实际的转速,然后算出需要调整的量,再通过电液系统去控制阀门,改变蒸汽的流量,从而让转速稳定下来。
而且啊,DEH调节系统还很聪明地考虑到了很多不同的情况。
比如说,当电网的负荷发生变化的时候,汽轮机也得跟着变呀。
如果电网突然需要更多的电了,汽轮机就得加把劲,多输出点功率。
这时候,DEH就会迅速做出反应,加大蒸汽的流量,让汽轮机转得更带劲,输出更多的功率。
汽轮机数字式电液控制系统deh-iiia系统介绍
deh-iiia系统的基本组成
控制器
用于接收操作员指令和系统反 馈信号,进行逻辑运算和决策
。
执行机构
包括电液转换器和油动机,将控 制器输出的电信号转换为液压信 号,驱动汽轮机阀门动作。
传感器
用于监测汽轮机的工作状态和 阀门位置,将信号反馈给控制 器。
辅助设备
包括油箱、油泵、滤油器等, 为系统提供必要的液压油和保
汽轮机数字式电液控制系 统deh-iiia系统介绍
• 引言 • deh-iiia系统的工作原理 • deh-iiia系统的功能特点 • deh-iiia系统的应用场景和优势 • deh-iiia系统的未来发展
01
引言
目的和背景
汽轮机是发电厂的重要设备之一,其运行状态直接影响到发 电厂的效率和安全性。因此,对汽轮机进行精确控制和监测 是至关重要的。
THANKS
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应用案例
某火电站
01
采用deh-iiia系统实现汽轮机的稳定运行,提高了发电效率,减
少了运行成本。
某核电站
02
利用deh-iiia系统精确控制汽轮机的启动和停止,确保核反应堆
的安全运行。
某化工厂
03
采用deh-iiia系统控制工业汽轮机的操作,满足了生产工艺流程
的需求。
05
deh-iiia系统的未来发展
该系统主要由传感器、控制器、执行器和人机界面等部分组成,能够实 现汽轮机的速度控制、负荷控制、保护控制等多种功能。
汽轮机数字式电液控制系统deh-iiia系统的应用,提高了汽轮机的控制精 度和稳定性,降低了运行成本和维护难度,为发电厂的安全、高效运行 提供了有力保障。
02
deh-iiia系统的工作原理
汽轮机数字电液控制系统DEH介绍及控制方式讨论(4)讲解
汽轮机数字电液控制系统DEH介绍及控制方式讨论一、DEH系统介绍1、DEH系统各部分介绍1.1、DEH系统慨述汽轮机数字电液控制系统(Digital Electric-Hydraulic Control System,以下简称DEH)是当今汽轮机特别是大型汽轮机必不可少的控制系统,是电厂自动化系统最重要的组成部分之一。
现代DEH系统由于采用计算机控制技术为核心的分散控制系统结构,提高了控制精度,并且能够方便地实现各种复杂的控制算法。
其执行部分由于采用了液压控制系统,具有响应快速、安全、驱动力强的特点。
1.2 、DEH系统计算机控制部分硬件配置(1)基本控制计算机柜主要由电源、1对冗余DPU、3个基本控制I/O站、1个OPC超速保护站及1个伺服控制系统站组成,完成对汽轮机的基本控制功能。
转速测量卡(MCP卡)、模拟量测量卡(AI卡)、开关量输入卡(DI卡)、回路控制卡(LC卡)、开关量输出卡(DO卡)组成基本控制的信号输入部分。
输入I/O卡件及重要信号均采用三选二冗余配置。
由三块测速卡(MCP卡)和OPC卡组成超速保护控制功能块,基本控制DPU软件中,同时也具有OPC控制功能,达到硬件、软件的双重保护。
由多块阀门控制卡(VCC卡)组成阀门伺服控制系统部分,每一块VCC卡用于一个阀门的控制,相互独立,在VCC卡件的设计上保证了即使在主机故障情况下,也能通过后备手操盘,手动控制机组阀门开度。
DPU主控制机是2台完全相同的、互为冗余的计算机组成。
DPU的整机面板如下图所示:每台计算机有五个指示灯和一个电源钥匙开关,说明如下:电源指示灯:接上电源,该灯亮,否则暗。
主控指示灯:当系统正常运行时,此时电源灯和运行灯都亮,如该机处于主控状态,主控灯亮;如处于跟踪和初始状态,主控灯暗。
运行指示灯:当计算机正在运行应用程序时,该灯亮。
停机指示灯:当应用程序出现故障或人为地不运行应用程序时,停机指示灯亮,运行指示灯暗。
汽轮机DEH系统介绍
汽轮机DEH系统介绍汽轮机DEH系统介绍---------------------------------------------------------1.引言在汽轮机发电厂中,DEH (Digital ElectroHydraulic Governors)系统是一种广泛应用的控制系统,它采用数字化电液控制技术,用于调节汽轮机的运行参数,实现稳定的发电过程。
本文将对汽轮机DEH系统的功能、组成、工作原理以及常见问题进行详细介绍。
2.DEH系统概述DEH系统是汽轮机的核心控制系统,主要用于控制并维持汽轮机运行在稳定的工作状态。
该系统通过电液传动装置实现对汽轮机的转速、负荷、汽门、调速器等参数的精确控制。
3.DEH系统组成3.1 数字控制器:DEH系统的控制核心,负责处理各类输入信号,并通过输出信号控制电液传动装置。
3.2 电液传动装置:将数字控制器输出的电信号转换为液压信号,通过推杆或伺服阀控制汽轮机的调节部件,如汽门等。
3.3 传感器及信号输入模块:收集汽轮机运行相关参数的传感器,如转速传感器、温度传感器等,并将传感器信号转换为数字信号输入给数字控制器。
3.4 接口模块:负责数字控制器与其他系统的通信,如监控系统、SCADA系统等。
4.DEH系统工作原理4.1 模式选择:DEH系统根据运行需求选择适当的模式,如恒速模式、恒功率模式等。
4.2 信号采集与处理:DEH系统通过传感器采集汽轮机运行参数的实时信号,并经过数字控制器进行处理。
4.3 控制信号计算:根据信号处理结果,数字控制器计算出相应的控制信号,并输出给电液传动装置。
4.4 电液传动装置控制:电液传动装置将数字控制器输出的电信号转换为液压信号,并通过推杆或伺服阀实现对汽轮机调节部件的精确控制。
4.5 参数反馈与调整:DEH系统根据反馈的参数值对控制信号进行调整,以保持汽轮机运行在稳定的工作状态。
5.DEH系统常见问题5.1 故障诊断:DEH系统能够实时监测汽轮机运行状态,并对故障进行诊断,提供相应的故障信息。
DEH控制系统综述
DEH控制系统综述汽轮机数字电液控制系统DEH(Digital Eelectro-Hydraulic Control System),它体现当前汽轮机控制的新发展,集中了两大最新成果:固体电子学新技术-数字计算机系统;液压新技术-高压抗燃油系统,成为尺寸小、结构紧凑、高质量的汽轮机控制系统。
(一)DEH在再热汽轮机中的应用我公司汽轮机为双缸双排汽、一次中间再热、冷凝式汽轮机。
中间再热式汽轮机的控制特点:从锅炉过来的新蒸汽经高压主汽阀和高压调节阀进入高压缸做功,高压缸排汽又回到锅炉再热器,经过再热器加热后再热汽温度一般达到新蒸汽温度,然后经过中压主汽阀和中压调节阀进入中低压缸做功,最后进入凝汽器,由于采用中间再热,汽轮机被中间再热器分成高压和中、低压部分,这对汽轮机的动态特性有了显著的影响。
从控制方面看,中间再热机组有如下特性:1.中间再热器改变了机组的功率特性机组的功率特性是指在蒸汽流量的阶跃扰动下,其输出功率随时间变化的特性。
对于无中间再热的凝汽式汽轮机组,当蒸汽流量阶跃扰动时,机组功率几乎无惯性,无迟延地跟着变化,两者之间为正比关系。
对于中间再热的凝汽式汽轮机组,汽轮机被中间再热器分成高压和中、低压部分。
高压缸的功率特性与无中间再热的机组的功率特性相似。
但高压缸功率只占汽轮机总功率的1/3,对于中、低压缸来说,其功率特性有所不同,其主要原因是中、低压缸前有一个容积相当大的中间再热器。
设某时刻从高压缸流出的蒸汽流量有一阶跃增大,它流进再热器使再热器内压力升高。
由于再热器具有容积,而且流入测和流出测都有自平衡能力,所以蒸汽压力只能呈惯性上升,最后稳定在某值。
且再热管道越长,容积越大,自平衡能力越小,惯性时间常数就越大,一般为8-12s.由于再热器是一阶惯性环节,中间再热器内压力变化,将立即引起流进中、低压缸的蒸汽流量变化,中、低压缸功率无惯性、无迟延地随之变化,所以,中间再热器内压力或蒸汽流量与中、低压缸功率之间为比例环节。
DEH汽轮机数字电液控制系统原理
D
转速给定
升速率 转速测量 去锅炉控制系统 转速测量 n* 转速给定 N* 功率给定 允许功率 变化率 Nmax 差 频 放 大 电 液 转 换 器 动力油 低 选 危急遮断停机: 超速、回油温度过高、润滑油压力过低 轴向位移过大等 危急继动器 电磁阀
n**
去锅炉控制系统 ns PID
加法器 限幅器 Ns
3、机组并列运行与一次调频 并列运行机组,转速由电网决定;而电网频率又由所有机组调节系统共同决 定。当电网负荷变化时,首先反映在电网频率的变化,电网频率的变化将使电 网中各台机组的功率相应增加或减少,增加或减少的多少由转速不等率决定。
结论:1、负荷变化与机组额定功率成正比,与速度不等率成反比。 2、带额定负荷机组,速度不等率可选大一些,反之选小一些。 3、上述负荷变化引起电网频率变化,在各机组没有改变负荷指令下, 各调节系统自动对电网频率的调节过程叫一次调频。 思考:想一想并网机组的二次调频情况(主动改变给定值)?
转速 主汽压 蒸汽流量
PI2
TV调节器
Y
PI3
GV调节器 OP ATC CCS AS N N SPI + Y – N MWI + REF1 Y – REF2 MW调节器 N
高缸压力 蒸汽流量
给 定
BR N
Y
PI4
IPI Y
+ –
PI5
IMP调节器
VP
1 δ
n0 3000rpm IC BR
调节级压力
PI6
+
-
调速器(杠杆)
负荷扰动
汽轮发电机
n
机械液压控制系统方框图
汽轮机数字电液控制系统
Digital Electro-Hydraulic control system (DEH)
汽轮机数字电液调节系统(DEH)介绍
汽轮机数字电液调节系统(DEH)介绍1.数字电液调节系统的总体功能是什么?答:数字电液调节系统的总体功能有:实现机组的自动启动;实现机组负荷的自动调节和二次调频;对机组运行状态进行自动监视;对机组进行自动保护。
2.数字电液调节系统有何优点?由哪几部分组成?答:数字电液调节系统(DEH)的优点如下:可满足汽轮机运行对调节系统的要求,可靠性强,具有易调的静态特性和良好的动态特性;信号综合能力强,可组合成多种控制方式,满足自动化水平日益提高的要求;它灵敏度高,能精确的控制机组的转速和功率(在转速控制时,其控制精度为±2r/min;在功率控制时,其控制精度可达额定负荷的±0.007以下);能够实现机组的自动程控启动、负荷的自动调节和对机组的自动监视功能。
DEH调节保护系统包括两大部分:即数字调节系统和EH油系统。
数字调节系统由数字调节器及其外围设备组成;EH油系统包括高压供油系统、带电液转换器的液压执行机构和危急跳闸系统(ETS)。
3.数字电液调节系统中,在自动控制方式和手动控制方式下的转速调节有何不同?答:转速调节在自动控制方式下,系统根据机组状态,经过逻辑运算,决定其冲转升速的控制是采用高压主汽阀,或高压调节阀,还是中压调节阀,并确定升速率;由操作员设置目标转速,转速给定回路按确定的升速率,将阶跃的目标转速变换为线性变化的转速给定值;以转速给定值和实测转速的差值Δn作为调节信号,改变进汽阀门的开度,控制机组的转速。
由于此时转速调节主回路和阀位控制子回路均为闭环结构,采用差值信号进行调节,只有Δn=0,调节过程才结束。
只要转速给定值不变,若出现内部扰动(如蒸汽参数变化),使转速偏离给定值(Δn≠0)时,调节系统立即进行调节,恢复转速等于给定值,使机组转速始终跟随转速给定值的变化而变化。
因此可以提高系统的调节精度,并具有很强的抗内扰能力。
但用差值信号进行调节时,必须配置积分器或积分环节,以便在Δn=0时,保持调节器的输出信号——阀位信号,使调节阀的开度不致因Δn=0而关闭。
汽轮机数字电液调节系统DEH简介
(2)具有自动控制(A和B机双机容错)、一级手动和二级手动冗余控制方 式;
(3)可采用串级或单级PI控制方式。当负荷大于10%以后,可由运行人员选 择是否采用调节级汽室压力和发电机功率反馈回路,这也就是决定采 用何种PI控制方式;
四、DEH调节系统的控制模式
DEH的控制器,是DEH调节系统的核心。它有两种控制模式:
1.主汽阀(TV)控制模式: 主汽阀控制又有两种控制方式:
(1)主汽阀自动(AUTO)方式,此亦称为数字系统控制方式。当 计算机发出指令进行控制时,称为汽轮机主汽阀自动控制(ATC) 方式;当由操作员在操作盘通过计算机进行控制时,称为汽轮机 主汽阀操作员自动控制。
超速防护系统(OPC):动作时只关闭高、中压调节汽门, 不关闭主汽门,汽轮机不停机。
自动停机跳闸系统(AST):动作时关闭所有汽门,实现 汽轮机紧急停机。
(四)危急遮断系统
1、电磁阀遮断系统
(1) 自动停机跳闸电磁阀(20/AST, 4个)
该四个(AST)电磁阀受ETS的控制。在正常运行时,它们是被通 电励磁关闭,从而封闭了自动停机危急遮断CAST)母管上的抗 燃油泄油通道,使所有蒸汽阀执行机构活塞下腔的油压能够 建立起来。当电磁阀失电打开,则总管泄油,导致所有汽阀 关闭而使汽机停机。电磁阀C 201AS下)是组成串并联布置,这 样就有多重的保护性。前后二个通道中只需各有一只电磁阀 打开,CAST)安全油便迅速泄去,所有阀门在操纵座弹簧力作 用下迅速关闭。同时也提高了可靠性,四只AS丁电磁阀中任 意一只损坏或拒动作均不会引起误跳机。
(4)可采用定压运行或滑压运行。当采用定压运行时,系统有阀门管理功 能,以保证汽轮机能获得最大的效率;
汽轮机数字电液调节系统DEH
汽轮机数字电液调节系统DEH近年来随着计算机技术的发展及用户对自动化要求的不断提高,中小汽轮机(特别是抽汽机组及联合循环机组)也陆续开始应用数字电液控制系统。
中小汽轮机以供热机组为主,从控制系统角度讲即调节系统为多变量控制系统,采用液压调节系统其控制品质不高,例如热电负荷调节产生耦合,自整性不够,调节系统仅为比例调节,调节精度不高,超调量大,调节时间过长,高低压油动机不同步等,且调节参数制造厂内一经整定后,现场很难改变,这在抽汽汽轮机中尤为突出,用户运行使用难度大;全液压调节机组由于只能实现比例调节,同时同步器调节范围有限(一般96%-106%),在高压机组(50MW以内9MPa进汽参数)常出现滑参数启动整定的调节参数不能满足额定初终参数下运行需要,例如表现为加不满负荷或减不完负荷。
与传统的液压控制系统相比,数字电液控制系统由于使用数字计算机技术为基础作为调节器来实现回路变量调节和系统静态自整等,控制规律及参数(如解藕系数等)用软件实现,精确度高,能够实现完全静态自整,采用比例积分及微分(PID)调节器,使系统静态和动态性能都得到很大的改善,使得系统的过调量下降,稳定性增强,过程时间缩短。
DEH-NTK汽轮机控制系统,由计算机控制部分和EH液压执行机构组成。
DEH-NTK控制系统包括数据采集(DAS)、数字电液调节系统(DEH)、汽机跳闸保护系统(ETS)和汽轮机安全检测系统(TSI),采用以CRT为中心的操作和控制方式。
DEH-NTK控制系统设置有完善的系统引导,操作员站上电后,系统无需运行人员干预即可正常启动至控制画面,由于对系统所有热键都进行了可靠的屏蔽,因此,不应进行任何使系统退出的尝试。
DEH-NTK系统结构组成主要包括冗余电源、二对控制器DPU、I/O卡件(AI卡件,PI 卡件,AO卡件,DI卡件,DO卡件,后备手操盘)、端子板(伺服放大,超速保护,振动,差胀,轴向位移,OPC等)、一台操作员站(包括打印机)。
汽轮机数字电液调节系统(DEH)概述及优化分析
汽轮机数字电液调节系统(DEH)概述及优化分析摘要:本文主要阐述了电厂汽轮机汽轮机数字电液调节系统(DEH)的控制逻辑和功能的简要概述,以及对汽轮机数字电液调节(DEH)在现场实际应用经验改造和优化。
关键词:汽轮机;控制方式;调节优化1 引言我公司汽轮发电机组是由哈尔滨汽轮机厂提供。
系统采用上海新华公司的汽轮机控制,采用XDC800软件作为操作员站的平台,同 DCS 系统为一体化,DEH做为 DCS 的子画面组,有利于运行人员的操作和检修人员的维护。
运行人员通过操作员站(OPU)实现汽轮机数字电液调节系统(DEH)的控制。
根据电厂运行人员习惯以及本汽机的特点,设计了如下控制和监视画面,包括总图、阀门方式选择、负荷控制、超速试验、阀门试验、转速控制等,不仅为运行人员提供了监视和操作手段,还可以直接调取已经做好的趋势组来分析问题。
2 DEH系统概述汽轮机岛控制系统涵盖汽轮机及其辅助设备控制系统DEH、MEH、BETS,系统的设计初衷是DEH、MEH、ETS采用一体化设计,采用一致的系统软件和相同的硬件,各个系统硬件模块、端子、电缆、电源、XCU相互通用,可互相替换;由统一的操作员站对各对象系统进行操作、显示、报警;由统一的工程师站(ENG)对各控制系统进行管理、维护。
我们新华的系统不包含ETS系统。
在Windows 软件平台上,各控制系统联网,数据及资源共享。
上海新华公司的汽轮机岛控制系统采用XDC800,在工程师站(ENG)可对各控制流程、算法块进行组态,使各控制系统均能适应不同的电厂要求;与此同时,用户可在工程师站(ENG)、操作员(OPU)站以图形的方式实时地观察到控制的算法逻辑图,方便用户观察控制逻辑,实现了软件、硬件的一体化。
3 DEH控制主要功能介绍(1)超速保护试验当汽轮发电机组并网并进行暖机一段时间后,解列进行超速保护试验。
在DEH控制下,可以分别进行103%,110%,以及机械危急遮断超速试验DEH做超速试验时,目标值和升速率由运行人员设定在正常转速控制时,DEH转速给定值最高为3050rpm,选择不同的超速试验DEH给定值限制自动改变:103%、110%、112%,做超速试验时DEH自动屏蔽低定值的保护项,如:选中110%试验时自动屏蔽103%保护做机械超速试验时,当转速到设定值就地未动作时,DEH自动TRIP。
汽轮机数字式电液调节系统的研究
汽轮机数字式电液调节系统的研究随着科技的不断发展,数字技术在汽轮机控制领域的应用日益广泛。
数字式电液调节系统作为汽轮机控制的重要组成部分,对于提高机组稳定性和经济性具有重要意义。
本文将对数字式电液调节系统的原理、特点及其在汽轮机上的应用进行研究,并分析其优缺点及与传统调节系统的差异。
数字式电液调节系统是一种采用数字化技术实现对汽轮机液压控制系统进行调节的装置。
它主要由传感器、控制器、执行器和液压系统等组成,具有精度高、速度快、可编程性强等特点。
数字式电液调节系统的应用,可以实现汽轮机调节系统的智能化和自动化,提高机组的整体性能。
在汽轮机控制系统中,数字式电液调节系统主要应用于以下几个方面:速度控制:通过数字技术对汽轮机的转速进行精确控制,保证机组稳定运行,提高发电效率。
压力控制:数字式电液调节系统可以通过控制液压执行器,实现对汽轮机进出口压力的精确调节。
温度控制:通过数字式电液调节系统,可以对汽轮机各部位的温度进行实时监测和精确控制,确保机组安全运行。
故障诊断:数字式电液调节系统能够实时监测汽轮机的运行状态,一旦发现异常情况,立即采取相应的措施进行诊断和处理,有效避免事故的发生。
数字式电液调节系统的优点主要表现在以下几个方面:精度高:数字式电液调节系统采用数字化技术,具有高精度、高稳定性的特点,能够实现对汽轮机运行参数的精确控制。
速度快:数字式电液调节系统的响应速度较快,可以快速对汽轮机的运行状态进行调节,提高了机组的响应速度和稳定性。
可编程性强:数字式电液调节系统具有可编程功能,可以根据不同的机组型号和应用场景进行软件定制和优化,具有较强的适应性。
成本较高:数字式电液调节系统的设备成本和研发成本较高,对于一些小型电厂而言,可能难以承受。
技术要求高:数字式电液调节系统的正常运行需要较高的技术支持,对于维护人员的技术水平和专业素质要求较高。
液压执行器易受污染:数字式电液调节系统中的液压执行器对油品质量要求较高,若油品受到污染,会对系统的稳定性和可靠性产生影响。
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汽轮机数字电液控制(DEH)技术探讨
发表时间:2019-06-04T15:53:29.007Z 来源:《电力设备》2019年第2期作者:康晓华[导读] 摘要:汽轮机数字电液控制技术是电厂运行中必不可少的控制系统,可以实现对汽轮机精准控制、快速响应的特点。
(山西兴能发电有限责任公司山西省太原市古交市 030206) 摘要:汽轮机数字电液控制技术是电厂运行中必不可少的控制系统,可以实现对汽轮机精准控制、快速响应的特点。
另外,随着汽轮机的运行功率越来越大,对参数的控制要求也不断提升,采用先进的热工自动化技术是提高机组安全、经济运行最有效的措施之一。
本文对数字电液控制技术进行详细分类描述,便于更好的理解和应用此技术。
关键词:数字电液控制技术汽轮机电液伺服控制 1引言
随着电子技术和计算机技术的发展,电厂汽轮机的调节方式也发生了重大的变化,汽轮机最初的调节模式是机械液压调节,逐渐过渡到基于电子模拟技术的模拟电调模式,最后发展到如今的基于计算机技术的数字电液调节模式。
数字电液调节模式以汽轮机为控制对象,运用计算机技术、自动控制技术、液压控制技术完成对汽轮机的控制过程。
2 DEH控制系统概述
数字式电液控制技术(DEH)是由两个部分组成,分别为计算机控制技术和EH电液控制技术。
由于DEH基于上述两个组成部分,因此其控制技术也就依赖于计算机控制技术(数字控制技术、网络技术)和液压伺服控制技术。
随着集成电路技术的快速发展,计算机及网络技术的发展,使得数字电子技术的安全性和可靠性有了较大的发展。
另外,液压伺服控制技术也有了快速发展,其中包括电液比例阀、伺服阀等的广泛使用。
综合计算机技术和液压伺服控制技术,形成了适合电厂汽轮机运行控制的技术-数字式电液控制技术。
2.1计算机控制系统
通过DEH技术,可以实现汽轮机高中压阀门的控制精度,能够实现机组的协调控制,并且提升整个机组的运行稳定性和安全性。
2.2EH液压系统
EH油系统包括供油系统、执行机构和危急遮断系统,供油系统的功能是提供高压抗燃油,并由它来驱动伺服执行机构,执行机构响应从DEH送来的电指令信号,以调节汽轮机各蒸汽阀开度。
危急遮断系统由汽轮机的遮断参数控制,当这些参数超过其运行限制值时,该系统就关闭全部汽轮机进汽门或只关闭调速汽门。
DEH 是汽轮机的数字化电液调节系统是汽轮机组的心脏和大脑。
DEH 汽轮机综合控制系统是结合先进的计算机软、硬件技术,吸取了国内外众多同类系统的优点, 系统结构充分考虑了系统的先进性、易用性、开放性、可靠性、可扩展性、兼容性和即插即用等特性,结构完整、功能完善。
数字电液控制系统可以实现自动系统控制。
随着大容量汽轮机的发展和电网峰谷差的不断增大,对机组的调峰和调频要求越来越高。
因此,降低成本,改善机组运行的经济性、可靠性、可调性。
数字电液控制系统可以部分完成各种控制回路、控制逻辑的运算。
随着大型联合电网和现代大功率汽轮发电机组的发展,为了适应电站自动化的需要,要求装备比以往采用的液压机械式调节系统更为迅速,更加精确的控制系统。
同时大容量汽轮机的发展,使老机组将面临调峰和调频,加上原来纯液压调节系统存在控制精度低、稳定性差等陷已不能满足电站自动化的需要。
3汽轮机电液伺服技术电液伺服技术可以分为高压抗燃油系统自容式系统,两种控制技术都有各自的适用性和特点。
3.1高压抗燃油系统
随着西屋汽轮机技术的引进,高压抗燃油系统逐渐被认知和使用。
对于传统的液压调节控制技术的缺陷,高压抗燃油系统利用灵活的控制策略以应对多种不同工况自动化控制要求,从而实现汽轮机机炉协调控制。
在300MW及以上的大型机组控制系统上,高压燃油控制系统主要有以下控制特点:
(1)控制精度高,反映速度快。
(2)系统复杂,体积较大,制造和运行成本高。
(3)对于油质的清洁度要求高,油品需循环再生使用,运行成本高。
(4)能够实现对阀门的管理。
高压抗燃油系统主要包含供油系统、伺服执行机构、危急遮断保护系统组成,其中供油系统主要负责为控制系统提供高压抗燃油,其压力可达到14Mpa,高压抗燃油驱动伺服执行机构,执行机构响应从DEH送来的电控指令信传输到各个阀门,控制阀门的相应动作。
危急遮断保护系统由汽轮机的遮断参数进行控制,如果运行参数超过上限值,该系统直接对阀门进行控制,以保证机组运行的安全性。
3.2自容式系统
通过将油源站和伺服系统集成在一起,形成了自容式液压伺服控制系统,通过优化技术,实现了油动机的动态性能与高压抗燃油系统相当,采用小流量容积泵和蓄能器满足了油动机稳态流量很小和动态流量大的特点。
伺服系统主要由伺服器、液控单向阀、油缸和电磁阀等构成。
伺服机构主要由油缸、伺服阀、液控单向阀、电磁阀和插装阀等组成。
油源站过来的压力油进入集成块直接作用在油动机的上腔,这形成一个固定的油压和一个作用面积。
活塞的下腔通过伺服阀进行控制,这样形成一个差动回路,压力油通过伺服阀引入到活塞下腔因为上下腔面积不同,压力不同,会把油动机往上推。
4 DEH电控技术
4.1伺服方法技术
在DEH电控技术中,要完成对某些电液伺服器的控制,需要对电液伺服信号进行放大处理,使用专门的伺服控制模块。
早期的伺服控制模块采用模拟放大的电路,采用比例P、积分I来实现电位器的调节控制,存在调试不便的情况。
随着数字技术的不断发展,逐渐可以通过数字伺服控制模块来实现控制,采用可编程阵列来管理转换器,通过转换器,传输信号功率被放大后传输到伺服器,达到控制目的。
此方法具有响应速度快、控制精度高等特点。
4.2快速反馈调节技术
汽轮机是快速大型旋转机械,时间常数小,除对伺服执行机构快速响应要求之外,更要求控制系统从输入端到输出端的时间能快速响应。
实践表明,这个调节周期小于50ms比较理想,而目前的集散控制系统(DCS),由于总线扩展的原因,调节周期普遍在100ms以上,因此针对转速及伺服控制需要开发快速调节的回路。
4.3 转速调节系统的超速限制技术
针对电网运行中,普遍存在的用电负荷不稳定情况,只通过转速反馈控制系统回路,系统的响应和控制效果都会受到影响。
因此需要对转速信号进行准确检测,然后进行前馈控制,降低因负荷不稳对系统的影响。
5结语
数字电液控制技术可以实现对汽轮机的精准调节、快速响应的特点,能够有效保证汽轮机运行过程中的可控性,从而实现其效率和安全运行。
经过多年的技术积累和发展,未来DEH技术还将迎来更大的发展和应用。
参考文献:
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