DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)

汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)有一個從低級到高級的發(fā)展過程。根據(jù)發(fā)展過程來分，可分為液壓（機械液壓）調(diào)節(jié)系統(tǒng)、功率—-頻率電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)、數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。國產(chǎn)100MW及以下機組都是采用液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。國產(chǎn)200MW機配備有液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和功率—-頻率電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，二者可互相切換。國產(chǎn)300MW、600MW大型汽輪機都普遍采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。目前發(fā)展的趨勢：50MW機組以上普遍都采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)

汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)展過程機械液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(MHC)

(mechanical

hydrauliccontrol)

汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用機械元件作為控制器，轉(zhuǎn)速作為控制信號，而執(zhí)行器采用液壓元件。調(diào)節(jié)對象（汽輪發(fā)電機組）負荷變化轉(zhuǎn)速變化Δn傳動放大機構(gòu)負反饋（油口反饋）功率放大感受機構(gòu)（鉆孔泵）信號放大Δp1執(zhí)行機構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）蒸汽流量變化ΔGΔm調(diào)節(jié)系統(tǒng)方框圖：中間再熱容積引起的功率滯后，使動態(tài)過程中功率與轉(zhuǎn)速的變化失去線形關(guān)系，動態(tài)過程的穩(wěn)定性差，降低了一次調(diào)頻能力電網(wǎng)周波不變，蒸汽參數(shù)波動時，純速度調(diào)節(jié)無法做出相應(yīng)調(diào)節(jié)，功率變化，無抗“內(nèi)擾能力”傳統(tǒng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)：靈敏性差外擾（轉(zhuǎn)速變）單一的轉(zhuǎn)速回路。調(diào)節(jié)品質(zhì)差系統(tǒng)復(fù)雜，驅(qū)動力大、控制精度低，維修困難，可靠性較差模擬功-頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（AEH）(analogelectrichydrauliccontrol)汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速和功率兩個控制信號，測量和計算采用電子元件，而執(zhí)行機構(gòu)仍采用液壓元件（錯油門和油動機），這樣的調(diào)節(jié)系統(tǒng)稱為模擬功-頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)功頻電液調(diào)節(jié)原理～測頻單元

綜合放大器功率給定測功單元PID功率放大器高壓油動機低壓油動機切換閥液調(diào)二次油壓泄油電調(diào)二次油壓油壓電液轉(zhuǎn)換器高中低頻率給定檢測、運算采用電子元件執(zhí)行機構(gòu)為液壓部件(俗稱電液轉(zhuǎn)換器)檢測靈敏、精度高、線性好、遲緩小、傳輸速度快、運算比較綜合能力強、調(diào)整方便、能實現(xiàn)復(fù)雜調(diào)節(jié)規(guī)律驅(qū)動功率大、慣性小引入功率信號，更好實現(xiàn)動態(tài)過調(diào)，消除功率滯后，消除內(nèi)擾數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）

（digitalelectrichydrauliccontrol)汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、功率和壓力等三個（或以上）的模擬信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換并由計算機處理后，發(fā)出指令信號去控制液壓執(zhí)行機構(gòu)。1.DEH的工作原理給定數(shù)字計算機D/A電液轉(zhuǎn)化器A/D汽輪機油動機壓力采樣器功率采樣器轉(zhuǎn)速采樣器A/DA/DR(t)A/DDEH有三個回路：壓力回路：內(nèi)環(huán)，調(diào)節(jié)級汽室的壓力回路。壓力和流量成正比。相應(yīng)的速度最快，起到粗調(diào)作用。抗內(nèi)擾?？煽焖傧髌麎毫Σ▌佑绊懝β驶芈罚褐协h(huán)，細調(diào)作用。二次調(diào)頻回路可降低閥門管理中對線性度的要求，降低順序閥的重疊度轉(zhuǎn)速回路：外環(huán)，一次調(diào)頻回路，平衡300MW機組DEH系統(tǒng)圖

電子控制器：主要包括數(shù)字計算機，一般為6個控制柜。操作系統(tǒng)：操作盤，圖像站，顯示器，打印機等。油系統(tǒng)：雙油路：動力油路為高壓抗燃油系統(tǒng)，潤滑油路為低壓透平油系統(tǒng)，兩個油路被隔膜閥隔離開。執(zhí)行機構(gòu)：伺服放大器，電液轉(zhuǎn)換器，單側(cè)進油油動機，主汽閥和調(diào)節(jié)氣閥等。保護裝置：六個電磁閥；103%保護（OPC）-------關(guān)閉高中壓調(diào)節(jié)氣閥。自動危急遮斷系統(tǒng)（ATS）---危急跳閘ETS、機械超速（110--113%）。手動停機2.DEH系統(tǒng)的基本設(shè)備組成DEH畫面仿真控制界面主要參數(shù)監(jiān)視1）電子控制器包括：轉(zhuǎn)速測量器件、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、功率測量器件、功率反調(diào)校正元件、頻差校正器、功率校正器、調(diào)節(jié)級壓力校正器電子控制器是混合式控制系統(tǒng)，由數(shù)字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)組成。數(shù)字系統(tǒng)完成輸入信息的處理、檢查、設(shè)定值的計算處理和控制運算。其輸出通過模擬系統(tǒng)來設(shè)置模擬量的閥位訊號。由閥位訊號經(jīng)電液伺服執(zhí)行機構(gòu)來控制主汽門和調(diào)節(jié)汽門。

uA/DD/A數(shù)字系統(tǒng)模擬系統(tǒng)電液轉(zhuǎn)換（閥位信號）執(zhí)行器控制器主汽門調(diào)節(jié)汽門轉(zhuǎn)速測量器件-轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷耗M信號后發(fā)送給DEH。

功率反調(diào)校正元件轉(zhuǎn)速變化信號落后于功率變化信號

外環(huán)回路：慣性作用偏差小中環(huán)回路：偏差值較大大于0調(diào)節(jié)閥開大甩負荷功率反調(diào)功率反調(diào)校正元件調(diào)節(jié)閥關(guān)小功率反調(diào)校正元件主要是在發(fā)電機功率變化趨勢與機組轉(zhuǎn)速變化趨勢不相符時起作用，能較好的預(yù)防和削弱功率的反調(diào)作用。頻差校正器頻差是指電網(wǎng)實際頻率與額定頻率的差值校正方式：可調(diào)的死區(qū)—線性—限幅死區(qū)的作用：一是可以濾掉轉(zhuǎn)速小擾動信號，使機組功率穩(wěn)定；二是當設(shè)置的死區(qū)較大時，使機組不參加一次調(diào)頻，只帶基本負荷。線性：參與一次調(diào)頻2）執(zhí)行機構(gòu)----閥位控制裝置閥位控制裝置也被稱作電液伺服裝置，它主要由閥位控制器、電液轉(zhuǎn)換器、油動機和閥位反饋測量元件組成。電液轉(zhuǎn)換器是將閥位偏差信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換放大而成為液壓信號，以此控制油動機的位移。它是電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵部件，要求具有較好的精度、線性度、靈敏度和良好的動態(tài)性能。

油動機：單側(cè)進油油動機碟閥型電液轉(zhuǎn)換器

雙噴嘴型電液轉(zhuǎn)換器

(1)轉(zhuǎn)速和功率控制

(2)閥門試驗和閥門管理(3)運行參數(shù)監(jiān)視(4)超速保護(5)手動控制3.DEH的基本功能二級手動：最低的運行方式，作為備用運行方式。模擬元件組成。一級手動：開環(huán)運行方式，運行人員在操作盤上可以控制各個調(diào)節(jié)氣閥的開度。作為自動方式的備用。操作員自動方式（OA）：基本的運行方式，可以實現(xiàn)汽輪機轉(zhuǎn)速和負荷的閉環(huán)控制，并具有各種保護功能。目標轉(zhuǎn)速和目標負荷及其速率，均由操作員給定。汽輪機自動運行方式（ATC）：最高級的運行方式。轉(zhuǎn)速和負荷及其速率，都是由計算機程序或外部設(shè)備進行控制。４.DEH的運行方式：DEH可在下列任何一種方式下運行，相鄰兩狀態(tài)方式間可無擾動切換。二級手動一級手動操作員自動ATC５.DEH的成果1.固體電子學新技術(shù)－數(shù)字計算機系統(tǒng)2.液壓新技術(shù)－高壓抗燃油系統(tǒng)動力油路與潤滑油路分開，動力油從0.98MPa～1.96MPa提高到12.42～14.49MPa。推力大，動作更加迅速。尺寸小，老：40cm寬50cm長；新：15cm寬，30cm長。3.油動機為單側(cè)進油油動機：響應(yīng)的時間為0.1s，傳統(tǒng)的為0.3s。６.DEH的特點1.分散采樣，集中控制，提高了可靠性2.計算機的運算、邏輯判斷與處理功能特別強，在數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)監(jiān)控、可靠性分析、性能診斷和運行管理（參數(shù)與指標顯示、制表打印、報警、事故追憶和人機對話）等方面，都可以得到充分的發(fā)揮。3.調(diào)節(jié)品質(zhì)高，精確度高。功率調(diào)節(jié)在±2MW，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)在±2r/min以內(nèi)。4.利用計算機有利于實現(xiàn)機組協(xié)調(diào)控制、廠級控制以及優(yōu)化控制。5.甩全負荷，最后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速在3000r/min。傳統(tǒng)機組甩全負荷的最后穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是3150r/min。7.DEH的閥位控制裝置實例機爐的協(xié)調(diào)控制機爐的動態(tài)響應(yīng)時間相差很大機：7~8s爐：100~250s機跟爐控制方式功率調(diào)節(jié)信號鍋爐調(diào)整燃燒新汽壓力的微量變化調(diào)節(jié)汽門開度變化新汽壓力波動小單元機組鍋爐的遲滯使功率響應(yīng)滯后特點：機組穩(wěn)定性好，但系統(tǒng)響應(yīng)速度慢。拓展內(nèi)容爐跟機控制方式功率調(diào)節(jié)信號汽機改變開度主汽壓力、流量變化調(diào)整燃燒利用鍋爐金屬的蓄熱功率遲滯小單元機組鍋爐金屬蓄熱很小，主汽壓力波動大特點：系統(tǒng)響應(yīng)速度快，但機組穩(wěn)定性差。汽機改變開度利用鍋爐金屬的蓄熱鍋爐加速燃燒調(diào)整功率偏差主