张少康
摘 要：汽轮机数字电液控制系统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。随着汽轮机厂容量不断扩大，对运行参数要求不断提高，控制设备不断升级换代，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。文章就对汽轮机数字电液控制系统技术应用情况进行了分析和探讨。
关键词：汽轮机；控制；技术
汽轮机数字电液控制系统是以汽轮机为控制对象，运用计算机技术、自动控制及液压控制理论，完成汽轮机调节控制和保护。汽轮机数字电液控制系统建模与仿真是研究汽轮机控制品质、部件故障对系统的影响、故障诊断和技术培训等的有效技术手段。控制系统使得汽轮机的控制与操作更加合理、简单、灵活，并且提高了汽轮机机组控制的可靠性和精度。
1 数字电液调节系统有着液压调节系统无可比拟的许多优点
1.1 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。汽轮机数字电液控制系统是由计算机控制部分和液压机构组成，是目前汽轮机控制系统发展方向，它的作用就是控制汽轮机的启动，升速，带负荷，负荷调节，保证汽轮机组的安全运行。
1.2 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，已成了各电厂特别是老电厂的当务之急。现代化的汽轮机生产设备， 不断应用电脑数字化的管理和完善的服务体系，才能跟上现代社会发展的脚步。数字电液控制调节系统具有快速、准确、灵敏度高的特点，实现厂级集中控制和远方遥调控制，可在线修改各种调节参数，有利于自动化水平的提高。其迟缓率不大于0.08%，而模拟电液调节系统的迟缓率为0.2%，最大试验力300kN，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%，此时设置其它转速目标值无效，保证汽轮机以最快的速度通过临界转速区。
1.3 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、稳定性差等缺陷已不能满足电站自动化的需要。电液调节系统，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，由于功率回路的切除可以防止反调，使汽轮机的转速迅速稳定在3000r/min上。最大拉伸空间：550mm；扁试样夹持厚度：0-18；最大压缩空间：550mm；实现多通道的控制，完成运行过程的全自动控制、自动测量等功能，减少了机械部件之间的传动环节，并在控制功能、控制精度和灵活性方面能充分满足现代汽轮机控制要求，提高了机组的经济性、可靠性和自动化水平。
2 汽轮机数字电液控制系统技术应用
2.1 DEH数字电液控制系统在300MW汽轮机上的应用。DEH控制系统是由电气和液压两部分组成。该系统采集机组的转速、功率等反映机组状态的参数，经过分析、处理，形成机组的状态量和控制量。以往汽轮机控制大都采用传统的机液式或液压式的调节、保护系统，其存在着自动化程度低、控制精度差、故障率高、操作复杂、检修维护困难等缺点。现代汽轮机控制系统的控制策略是在传统的基本控制策略的基础上，考虑了电网控制，热网控制和机炉协调控制的需要而发展起来的，数字电液控制系统DEH是现代汽轮机控制系统的典型形式。而DEH数字电液控制系统能够精确地控制汽轮机的转速或功率。较强的对汽轮机主机及辅机系统扩展监控的能力，主控制器采用高性能CPU，可以满足汽轮机自启动（ATC）的运算要求，危急遮断系统主要用来在危急状态下迅速关闭主调门，实现停机，以保护汽轮机的安全。另外，还可以降低热耗，提高机组的经济性。其阀门管理功能即单阀/顺序阀切换功能，使机组在稳定运行时可选择采用喷嘴调节方式，尽量减少了节流状态下的阀门损失。
2.2 200MW汽轮机DEH数字电液调节系统应用。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，中小汽轮机也陆续开始应用数字电液控制系统。200MW汽轮机电液调节系统具有及时、快速、准确、灵敏度高的特点，其迟缓率不大于0.067%。在蒸汽参数稳定的情况下，可以保证功率偏差小于1MW。当蒸汽参数处在不断变化之中，获得相对稳定或变化很小的蒸汽参数才是我们的目的。因此，必须掌握蒸汽参数的变化规律。其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，减少机组全周进汽，缩短启动时间，无可动机械零件。不断提高可靠性指标，从而使产品显着提高。从而使机组运行减少不必要的节流损失，提高机组的热经济性。
2.3 3EH与CCS控制信号的联络。随着工业自动化程度的不断提高，发电厂单机容量的增大，机组自动化水平不断提高。分散控制系统（DCS）在国内外大型发电厂的应用日趋广泛。信号的联络其实质是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一捉新型控制。从而实现了机组运行方式向单元制、协调控制的方向发展。使电动机驱动和保护、同期、快切等专用模块，将过程控制和电气控制融为一个整体。通过若干台投入CCS系统运行机组实践检验，证明这种传输方式能够安全、有效地实现CCS、AGC控制，并获得了很好的调节效果。 综上所述， DEH系统的投入，使机组能够稳定、快速地响应机组负荷指令变化，这样才有可能进一步投入协调控制系统（CCS）和机组自动发电控制（AGC）。从而实现了控制技术与信息技术质与量的飞跃，为用户确保了安全经济的连续生产，获得了广大用户的认可和好评。
3 结束语
随着科学的进步，技术的完善以及使用单位人员对数字电液控制系统技术认识的提高，电液调节系统的优越性将体现得更加充分。因此，加强对数字电液控制系统研究是对我国汽轮机数字电液控制系统的发展提供参考的重要途径。
参考文献
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