王明傳 林勝河 胡朝輝 廖大兵

摘要：汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)是火電廠的核心設(shè)備，控制部分極其復(fù)雜，某電廠通過(guò)對(duì)DEH系統(tǒng)閥門VP卡、LVDT等進(jìn)行優(yōu)化，開(kāi)展邏輯組態(tài)以及閥門的整定及試驗(yàn)，全面提高系統(tǒng)的可靠性，為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要保障。

關(guān)鍵詞：DEH系統(tǒng);硬件安裝;邏輯組態(tài);整定試驗(yàn)

1機(jī)組概況

某火力發(fā)電廠鍋爐為上海鍋爐廠制造的亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、自然循環(huán)、單爐膛、平衡通風(fēng)、擺動(dòng)燃燒器四角切圓燃燒、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架。鍋爐型號(hào)為SG-1100/17.5-M739，1100T亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐。汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的亞臨界一次中間再熱三缸兩排汽凝汽式330MW汽輪機(jī)組，汽輪機(jī)型號(hào)為C330-16.7/1.5/537/537型。DEH系統(tǒng)軟/硬件和DCS系統(tǒng)一致，都是采用艾默生過(guò)程控制有限公司的OVATION控制系統(tǒng)。#2機(jī)組于2009年投入使用，結(jié)合十多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，2021年對(duì)#2汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)閥門冗余控制進(jìn)行全面優(yōu)化，以提高系統(tǒng)可靠性。

2DEH系統(tǒng)組成及存在問(wèn)題

DEH系統(tǒng)由DEH控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備兩大部分組成[1]：

（1）DEH控制系統(tǒng)軟件版本為OVATION3.6.0，硬件為OVATION模件，閥門控制模件為VP卡。

（a）DEH控制系統(tǒng)的功能包括汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制、自動(dòng)同期控制、負(fù)荷控制、一次調(diào)頻、單閥/順序閥轉(zhuǎn)換控制、超速保護(hù)、閥門在線試驗(yàn)、抽汽壓力控制和ETS保護(hù)[2]。

（2）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備主要由供油系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、危急遮斷器系統(tǒng)等組成。

（a）供油系統(tǒng)。供油系統(tǒng)由抗燃油裝置、再生裝置及油管路系統(tǒng)組成。EH供油系統(tǒng)由變量泵提供恒定壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)內(nèi)部獨(dú)立的濾油系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)使EH油工作在合格狀態(tài)下，確保執(zhí)行機(jī)構(gòu)安全、可靠運(yùn)行。

（b）執(zhí)行機(jī)構(gòu)。大機(jī)液壓控制系統(tǒng)由11個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成：1個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)和1個(gè)伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制2個(gè)高壓主汽閥，另外2個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制2個(gè)中壓主汽閥;4個(gè)伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制高壓調(diào)節(jié)閥，2個(gè)伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制中壓調(diào)節(jié)閥，1個(gè)伺服型執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制旋轉(zhuǎn)隔板，它們可根據(jù)負(fù)荷指令和抽汽要求控制閥門在任意位置。

（c）危急遮斷系統(tǒng)。當(dāng)汽輪機(jī)發(fā)生緊急情況和汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)超出限制值時(shí)，DEH和ETS組態(tài)將發(fā)出停機(jī)信號(hào)，危急遮斷電磁閥動(dòng)作（失電），使控制油壓泄壓，關(guān)閉所有主汽門和調(diào)節(jié)門，使汽輪機(jī)緊急停機(jī)。

機(jī)組每個(gè)閥門只有一個(gè)閥位控制卡（VP卡）和一個(gè)LVDT裝置，在VP卡件自身故障、整個(gè)回路接線有短路或斷路、LVDT故障等情況下，會(huì)發(fā)生調(diào)門全關(guān)、調(diào)門振蕩、調(diào)門全開(kāi)的事故，而此類缺陷無(wú)法在線處理，嚴(yán)重將導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)，給機(jī)組的安全運(yùn)行造成極大的潛在隱患。運(yùn)行中更換閥位控制卡或LVDT裝置，需要在線整定閥門，風(fēng)險(xiǎn)高。

單VP卡、單LVDT控制設(shè)備配置圖如下：

3優(yōu)化方案及技術(shù)要求

3.1技術(shù)方案

結(jié)合多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)論證與研討，確定優(yōu)化技術(shù)方案為：兩臺(tái)機(jī)組主汽門、高調(diào)門、旋轉(zhuǎn)隔板單VP卡和單LVDT控制改造為雙VP卡和雙LVDT控制，達(dá)到一個(gè)調(diào)門的冗余度為2，即由2塊互為冗余的VP卡和兩個(gè)互為

冗余的LVDT構(gòu)成控制回路，提高調(diào)門控制的可靠性。改造需要增加相應(yīng)的VP卡件、LVDT及I/OBase等硬件，及相應(yīng)的技術(shù)服務(wù)。由于#1主汽門（MSV1）為開(kāi)關(guān)型閥門不能改造，#1/#2高調(diào)門（CV1/2）和#1/#2中調(diào)門（（ICV1/2））在機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，基本都是在全開(kāi)狀態(tài)，基本不參與調(diào)節(jié)。因此這次DEH系統(tǒng)閥門冗余控制改造為：#2高主汽門（MSV2）、高調(diào)門3（CV3）、高調(diào)門4（CV4）和旋轉(zhuǎn)隔板（LCV）。

雙VP卡雙LVDT控制設(shè)備配置圖如下：

3.2技術(shù)要求

當(dāng)單只VP卡故障（包括PI回路微處理器，內(nèi)存，DA轉(zhuǎn)換器回讀，Ovation看門狗定計(jì)時(shí)器，冗余通訊看門狗定時(shí)器等診斷），系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)切換到備用VP卡上繼續(xù)控制閥門。

伺服閥單只線圈故障（如主VP卡診斷到線圈短路或開(kāi)路），系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)切換到備用VP卡上繼續(xù)控制閥門[3]。

當(dāng)單支LVDT故障（如主VP卡診斷到位置反饋的行程偏差偏離設(shè)定值），系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)切換到備用LVDT卡上繼續(xù)控制閥門。

4試驗(yàn)與效果

4.1系統(tǒng)整定

檢查就地和卡件無(wú)異常后，可進(jìn)行閥門整定，完成標(biāo)定后，點(diǎn)擊Upload，將VP卡的參數(shù)上傳計(jì)算機(jī)畫面顯示，此時(shí)Bottomcalposition和TopCalPosition的參數(shù)將改變;若需要修改參數(shù)，則需通過(guò)DOWNLOAD將計(jì)算機(jī)的參數(shù)下載到VP卡，執(zhí)行過(guò)程中可隨時(shí)點(diǎn)擊CANCEL取消整定。

4.2模擬試驗(yàn)

將閥門開(kāi)啟到任意位置，開(kāi)展如下試驗(yàn)：

（1）拆除VP卡任一輸出指令線，模擬指令信號(hào)掉失切換試驗(yàn)。

（2）拆除其中一只LVDT中任一接線，模擬LVDT斷線切換試驗(yàn)。

（3）拔出其中一塊VP卡件，模擬VP卡件故障切換試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果一切正常，滿足優(yōu)化要求。

5結(jié)束語(yǔ)

汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)控制優(yōu)化后，機(jī)組順利并網(wǎng)發(fā)電，且DEH控制系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，各項(xiàng)參數(shù)符合要求，為其它發(fā)電廠汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)優(yōu)化改造提供了有益參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]華東六省一市電機(jī)工程（電力）學(xué)會(huì).600MW火力發(fā)電機(jī)組培訓(xùn)教材熱工自動(dòng)化[J].2版.北京：中國(guó)電力出版社，2006年.

[2]東方汽輪機(jī)廠《數(shù)字電液控制系統(tǒng)說(shuō)明書》東方汽輪機(jī)廠

[3]張欒英谷俊杰《汽輪機(jī)數(shù)字電液控制與保護(hù)》華北電力大學(xué)

作者簡(jiǎn)介：王明傳，廣州華潤(rùn)熱電有限公司副總經(jīng)理。

林勝河，廣州華潤(rùn)熱電有限公司技術(shù)支持部熱控高級(jí)工程師。

胡朝輝，廣州華潤(rùn)熱電有限公司技術(shù)支持部熱控主管。

廖大兵，廣州華潤(rùn)熱電有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人。