DEH简介
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DEH系统运行基本知识1.什么是DEH?为什么要采用DEH控制?DEH就是汽轮机数字式电液控制系统,由计算机控制部分和EH液压执行机构组成。
采用DEH控制可以提高高、中压调门的控制精度,为实现CCS协调控制及提高整个机组的控制水平提供了基本保障,更有利于汽轮机的运行。
2.DEH系统有哪些主要功能?汽轮机转速控制;自动同期控制;负荷控制;参与一次调頻;机、炉协调控制;快速减负荷;主汽压控制;单阀、多阀控制;阀门试验;汽轮机程控启动;OPC控制;甩负荷及失磁工况控制;双机容错;与DCS系统实现数据共享;手动控制。
3.DEH系统仿真器有何作用?DEH仿真器可以在实际机组不启动的情况下,用仿真器与控制机相连,形成闭环系统,可以对系统进行闭环,静态和动态调试,包括整定系统参数,检查各控制功能,进行模拟操作培训操作人员等。
4.EH系统为什么采用高压抗燃油做为工质?随着汽轮机机组容量的不断增大,蒸汽参数不断提高,控制系统为了提高动态响应而采用高压控制油,在这种情况下,电厂为防止火灾而不能采用传统的透平油作为控制系统的介质。
所以EH系统设计的液压油为磷酸酯型高压抗燃油。
5.什么是TPC控制?TPC控制即主蒸汽压力控制,是指运行人员能投切软件TPC控制主蒸汽压力大于某一给定值。
可分为“操作员TPC”、“固定TPC”、遥控TPC”三种。
6.EH油系统由几部分组成?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。
7.EH油系统有几个蓄能器?作用分别是什么?EH油系统有5个蓄能器,一个在油箱旁边,吸收EH油泵出口压力的高频脉动分量,维持系统油压平稳;其余4个分两组,分别位于左右两侧高压调门旁边,当系统瞬间用油量很大时,参与向系统供油,保证系统油压稳定。
DEH系统简介一DEH控制系统的组成•1、控制机柜•2、CRT显象站(操作员站、工程师站)•3、EH油系统•4、软件二DEH主要功能1 转速控制-从开始冲转到并网前,以及甩负荷维持转速汽机挂闸后,在旁路切除的运行方式下,高压调门、中压调门和中压主汽门全开,由高压主汽门控制汽机升速到2900转/分,在2900转/分进行阀切换。
阀切换后,高压主汽门全开,由高压调门控制转速,从在2900转/分到在3000转/分。
2 自动同期控制汽机到3000转/分以后,DEH接受自同期装置指令,将汽机控制到同步转速,准备并网。
3 负荷控制机组并网后,由高压调门控制机组负荷。
可由功率和调节级压力反馈,组成串级控制系统4 调频可根据需要,使机组参与一次调频。
5协调控制接受CCS指令,控制汽机负荷。
使机组处于机炉协调方式6快减负荷(RB) 我厂未用7主汽压控制低汽压保护及机调压功能8多阀控制提供阀门管理功能,单多阀切换,进行节流调节和喷嘴调节9阀门试验对每个阀门进行在线试验10OPC控制超速保护及超速保护试验11 汽轮机自动控制(A TC)监视汽轮机的参数,进行转子热应力计算,根据热应力大小自动给定目标转速、升速率和升负荷率,使转子应力控制在允许范围内,提高机组寿命。
检查机组有关的运行状态并进行监控。
对盘车、冲转、暖机、阀切换、并网等过程有完善逻辑回路并能自动实现。
12中压缸启动方式(旁路方式)在旁路投入情况下,进行热态中压缸启动。
即高压缸不进汽,高压主汽门全关,中压主汽门和高调门全开,由中调门控制,中压缸冲转升速到2600转/分,进行TV-IV切换。
在2600转/分-2900转/分,由主汽门控制。
在2900转/分进行TV-GV切换,在在2900转/分以上由高调门和中调门同时控制,直到中调门全开,转为全部由GV控制。
13双机冗余主机采用完全冗余,软件双机容错。
14与外系统通讯,我厂操作通过通讯与DCS相连。
15手动控制,通过硬接线由DCS控制。
DEH简介一、 DEH调节系统的组成? DEH系统由汽轮机控制系统、安全系统、监视系统三部分组成。
汽轮机控制系统的任务是实现汽轮机的转速/负荷调节,是DEH系统的最主要部分;? 汽轮机安全系统的任务是实现汽轮机的保护跳闸以及保护试验、阀门试验等功能;? 汽轮机监视系统的任务则是实现对汽轮机转速、振动、轴向位移、蒸汽温度/压力、汽轮机金属温度等一些重要参数的测量、监视功能。
? 汽轮机组的转速和负荷是通过改变主汽阀和调节汽阀的位置来控制的。
汽轮机控制系统DEH 将要求的阀位信号送至伺服油动机,并通过伺服油动机控制阀门的开度来改变进汽量。
DEH接受来自汽轮机组的反馈信号(转速、功率、主汽压力等)及运行人员的指令,进行计算,发出输出信号至伺服油动机。
二、升速控制? 转速闭环控制是DEH的基本控制功能,其中有转速给定控制逻辑、暖机控制逻辑、临界转速识别与控制逻辑、超速试验控制逻辑等。
在升速过程中,DEH将转速给定与测速模件采集到的实际转速进行比较,如果有偏差,转速PI调节器便产生一个阀位指令,电液转换器控制调节汽门开度发生改变,使汽轮机实际转速逐渐与给定值相等,消除转速偏差。
? DEH控制系统具有自动和手动两种升速方式。
自动升速是指DEH根据高压内缸金属温度自动从冷态、温态、热态或极热态四条升速曲线中选择相应的升速率,并自动确定低速暖机和中速暖机的转速及暖机停留时间,自动冲临界,直到3000rpm定速。
手动升速是指运行人员根据经验自行判断机组的温度状态,然后通过操作员站设定目标转速和目标升速率。
当运行人员设定的目标转速接近临界转速区时,DEH程序将自动跳过临界区,即运行人员无法将目标转速设定在临界区内。
手动升速时低速和中速暖机点及暖机时间由运行人员决定。
自动和手动升速可根据需要随时进行切换。
? 安装了三个测速探头,三路转速测量信号经测速模件内部三选二逻辑处理后,得到DEH所需的转速反馈信号。
根据汽轮发电机组的运行规程要求,系统设定了升速暖机点。
DEH数字电调系统(DEH):随着计算机技术的发展及其在自动化领域中的应用,20世纪80年代,出现了以数字计算机为基础的数字式电气液压控制系统(Digital Electric Hydraulic Control System,DEH),简称数字电调。
DEH构成各部分功能操作员站:主要完成的是人机接口(HMI)功能,运行人员通过操作员站完成对DEH系统操作。
任意一台操作员站也可以兼作成工程师站(或独立设置),工程师和DEH软件维护人员可以通过工程师站进行组态等修改算法和配置的操作。
HUB(或交换机):网络集线器(或网络交换机),实现DEH系统网络通讯物理接口。
控制柜:实现I/O模块的安装布置和接线端子的布置,I/O模块通过IO通信线和控制器连接构成底层的控制网络,I/O模块主要实现对所需要的被控参数采集输入和控制信号的输出工作。
通过工程师站将DEH控制算法下装到控制器,控制柜中的控制器完成DEH控制算法的运算。
伺服放大器:DEH专用的伺服模块,实际上是控制柜中的一部分。
主要实现的功能是该模块和电液转换器(DDV阀)、油动机、LVDT(差动变压器式位移传感器)共同组成一个液压伺服执行机构,实现对汽轮机的控制。
电液转换器:是DEH最为重要的环节,主要完成将电信号转换为与之对应的液压信号,采用DDV阀(直流力矩马达伺服阀)可以解决DEH的电液转换不稳定和卡涩的问题。
油动机:最终液压的执行机构。
通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。
从而实现对汽轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。
LVDT(差动变压器式位移传感器):是油动机行程的实时反馈系统,伺服放大器通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号,实现对油动机的稳定快速控制。
DEH系统主要功能:汽轮机转速控制;自动同期控制;负荷控制;参与一次调频;机、炉协调控制;快速减负荷;主汽压控制;单阀控制、多阀解耦控制;阀门试验;轮机程控启动;OPC控制;甩负荷及失磁工况控制;双机容错;与DCS系统实现数据共享;手动控制。
D E H基本知识DEH基本知识数字电调系统(DEH):随着计算机技术的发展及其在自动化领域中的应用,20世纪80年代,出现了以数字计算机为基础的数字式电气液压控制系统(Digital Electric Hydraulic Control System,DEH),简称数字电调。
DEH构成各部分功能操作员站:主要完成的是人机接口,运行人员通过操作员站完成能够利用DEH完成的正常操作。
任意一台操作员站可以定义成工程师站,工程师和DEH软件维护人员可以通过工程师站进行组态等修改算法和配置的功能。
HUB:网络集线器,实现上层网络的通讯物理接口。
控制柜:实现I/O模块的安装布置和接线端子的布置,I/O模块通过DP通讯线和主控单元连接构成底层的数据网络,I/O模块主要实现对所需要的控制信号的采集转换工作。
通过工程师站将DEH控制算法下装到控制柜,控制柜中的主控单元实现DEH控制算法的实现和运算。
FM146A:DEH专用的伺服模块,实际上是控制柜中的一部分。
主要实现的功能是该模块和电液转换器(DDV阀)、油动机、LVDT(位移传感器)共同组成一个伺服油动机,实现对汽轮机的控制。
电液转换器:是DEH最为重要的环节,主要完成的是将电信号转换为可控制的液压信号,和利时公司采用的DDV阀是直流力矩马达伺服阀解决了困扰DEH多年的电液转换不稳定和卡涩的问题。
油动机:最终液压的执行机构。
通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。
从而实现对汽轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。
LVDT(位移传感器):是油动机行程的实时反馈系统,FM146A伺服模块通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号,实现对油动机的稳定快速控制。
DEH系统主要功能:汽轮机转数控制;自动同期控制;负荷控制;参与一次调频;机、炉协调控制;快速减负荷;主汽压控制;单阀、多阀控制;阀门试验;轮机程控启动;OPC控制;甩负荷及失磁工况控制;双机容错;与DCS系统实现数据共享;手动控制。
一、DEH调节系统的组成•DEH系统由汽轮机控制系统、安全系统、监视系统三部分组成。
汽轮机控制系统的任务是实现汽轮机的转速/负荷调节,是DEH系统的最主要部分;•汽轮机安全系统的任务是实现汽轮机的保护跳闸以及保护试验、阀门试验等功能;•汽轮机监视系统的任务则是实现对汽轮机转速、振动、轴向位移、蒸汽温度/压力、汽轮机金属温度等一些重要参数的测量、监视功能。
•汽轮机组的转速和负荷是通过改变主汽阀和调节汽阀的位置来控制的。
汽轮机控制系统DEH将要求的阀位信号送至伺服油动机,并通过伺服油动机控制阀门的开度来改变进汽量。
DEH接受来自汽轮机组的反馈信号(转速、功率、主汽压力等)及运行人员的指令,进行计算,发出输出信号至伺服油动机。
二、升速控制•转速闭环控制是DEH的基本控制功能,其中有转速给定控制逻辑、暖机控制逻辑、临界转速识别与控制逻辑、超速试验控制逻辑等。
在升速过程中,DEH将转速给定与测速模件采集到的实际转速进行比较,如果有偏差,转速PI调节器便产生一个阀位指令,电液转换器控制调节汽门开度发生改变,使汽轮机实际转速逐渐与给定值相等,消除转速偏差。
•DEH控制系统具有自动和手动两种升速方式。
自动升速是指DEH根据高压内缸金属温度自动从冷态、温态、热态或极热态四条升速曲线中选择相应的升速率,并自动确定低速暖机和中速暖机的转速及暖机停留时间,自动冲临界,直到3000rpm定速。
手动升速是指运行人员根据经验自行判断机组的温度状态,然后通过操作员站设定目标转速和目标升速率。
当运行人员设定的目标转速接近临界转速区时,DEH程序将自动跳过临界区,即运行人员无法将目标转速设定在临界区内。
手动升速时低速和中速暖机点及暖机时间由运行人员决定。
自动和手动升速可根据需要随时进行切换。
•安装了三个测速探头,三路转速测量信号经测速模件内部三选二逻辑处理后,得到DEH所需的转速反馈信号。
根据汽轮发电机组的运行规程要求,系统设定了升速暖机点。
当汽轮机转速达到暖机转速时,DEH自动发出转速保持指令,使汽轮机转速停留在暖机转速上。
暖机时间长短可由运行人员选择三、汽压保护•汽压保护不同于汽压控制,它实际上是一种单向的汽压限制功能,并不对汽压进行调节,正常运行过程中当机前主蒸汽压力由于某种原因降低到汽压保护限值以下时,DEH将强迫高压调节阀关小,使汽压得以恢复;当汽压恢复到保护限值之上时(主蒸汽压力大于限值1MPa),调节阀便不再关小,DEH继续原先的调节控制。
•汽压保护动作期间,高压调节阀关小,汽轮机负荷必然也随之减小,出现实际负荷小于给定的现象。
为了避免因汽压保护动作使阀门完全关闭,当通过高压调节阀的蒸汽流量小于额定流量的10%时,自动解除汽压保护动作,即阀门不再继续关小,维持10%流量的开度。
运行人员可以根据实际需要决定是否投汽压保护,或者限值设定到多少比较合适。
正常滑参数停机时建议切除汽压保护功能或降低汽压保护限值。
四、汽轮机热应力评估器•TSE计算及监视汽轮机热应力,通过温差来决定相应部件的热应力,将此温差与允许温差比较来计算允许的温升率。
这样,可以在透平材料应力与最大的运行灵活性进行最优化控制,所有测量的温度及计算的温度余度均进行指示及记录。
进行下列部件的监视:HP主汽门阀壳,HP调节门阀壳,HP汽缸,HP转子,IP转子。
•在起动时及带负荷时防止汽轮机热负荷超过,测量汽缸中部、端部上、下缸温差,TSE根据所测的温差计算余量,然后作用于控制设定值,在起动时为转速设定值,在带负荷时为负荷设定值,TSE可在控制室进行投入或切除五、电网频率以下列2种方式作用于DEH。
•限止频率作用:频率作用的限制是在频率作用中设定死区,当电网频率变化时起作用,在孤网运行时,此作用不能切除。
•频率作用:频率作用是支持电网频率,如果电网频率太低,则汽轮机多带负荷,如果电网频率过高,则汽轮机少带负荷,此作用可在控制室中投/切。
六、压力控制器以下列两种方式起作用。
1.压力限制方式在压力限制方式时,负荷控制起作用,压力控制器仅是作为限制器,在主蒸汽压力降低时支持锅炉压力控制,如果主蒸汽压力低于某个可调限制值,如低于正常压力10bar,汽轮机调节阀将节流防止主蒸汽压力进一步降低,在此方式压力会很快恢复。
2.初始压力方式当从压力限制方式切到初始压力方式,转速/负荷控制器切换到压力控制器,此时负荷保持不变,在初始压力方式,HP压力由调节阀控制维持在某个设定值,即锅炉负荷的变化使汽轮机调节阀位变化。
七、三个主要调节支路:转速支路、功率支路、压力支路1.转速支路指令输出:根据转速设定值、实际值偏差经PID计算得出。
速度设定值由特定的步序给定,定速后可以在DEH手动设定;速度变化率不能手动设置,由主机各金属部件中最小热应力裕度的金属部件温差裕度自动计算得出。
2.功率支路指令输出:根据负荷设定值、负荷实际值偏差经PID计算,与DEH侧最大负荷限制比较后得出。
负荷设定值可以在DEH手动设定,也可以投入外部功率设定SLC后由DCS送入;负荷变化率在DCS 手动设定,并投入负荷变化率SLC使之有效;负荷变化率同时还受到主机最小热应力裕度的金属部件温差裕度限制。
3.压力支路指令输出:切至压力模式下,根据压力设定值、压力实际值偏差经PID计算得出。
压力设定值可以在DEH手动设定,也可以投入外部压力设定SLC后由DCS送入。
主机冲转中、以及定速状态下,高、中压调门接受DEH转速控制支路指令,同时受到压力支路输出以及TAB输出限制;并网后,功率模式投入时,高、中压调门指令接受DEH功率控制支路输出,同时受到压力支路输出以及TAB 输出限制;撤出限压模式SLC时,汽机切至压力模式,高、中压调门指令接受压力控制支路输出,同时受到转速/功率支路输出以及TAB输出限制。
TAB----汽轮机启动和升程限制器最终,高、中压调门指令取决于TAB支路输出、转速/功率支路输出、压力支路输出三者中最小值。
并受到高压叶片压力控制模块输出、高压缸压比控制模块输出、高压缸叶片温度控制模块输出影响。
各个调门本身还有其阀限设定,可以在DEH手动设定。
八、TAB数值对应的状态九、汽轮机ETS跳闸条件表一:凝汽器背压高保护定值低压进汽压力(bara )凝汽器压力(b a r a )不允许无限制允许此区域内任何情况下运行上限5分钟;末级叶片使用寿命之内累计不超过300分钟。
图例跳闸 报警表二:高压缸排汽温度保护定值十、 汽机手动脱扣条件十一、汽机禁止启动项目1.汽机主要保护不能正常投运。
2.DEH、DCS等系统工作不正常,影响机组启停或只能在手动的方式下运行。
3.主要监视仪表不能投入或指示不正确,仪用气源不正常。
4.盘车设备故障,盘车时汽轮发电机组动静部分有明显摩擦声。
5.机组发生“汽机跳闸”,原因未查明或缺陷未消除。
6.高、低压旁路系统不能正常投入。
7.汽机高、中压主汽门、调门、抽汽逆止门卡涩,关不严。
8.转子偏心度偏离原始值0.05mm 以上。
9.轴向位移超过跳闸值±1.0。
10.电超速保护不能正常投用。
11.汽缸上下温差>±55℃。
12.交、直流油泵及控制油系统之一工作不正常。
13.主油箱油温低于35℃或油位低,油质不合格。
14.发电机氢气纯度<95%。
15.发电机定子水系统异常或水质不合格。
十二、阀门严密性试验在下列情况下应做此项试验1)机组大修后。
2)机组甩负荷试验前。
3)机组每年进行一次。
4)主汽门、调节汽门解体检修后,机组启动前。
试验目的检验各个阀门的严密程度,确认汽轮机的高、中压主汽门和高、中压调门严密性符合设计要求,能满足机组安全、稳定运行的需要。
试验应具备的条件及准备工作1)原则上应在额定汽压、正常真空和机组空负荷运行时进行汽门严密性试验。
2)主汽压力压力达不到额定汽压但符合机组安全运行要求时,亦可做该试验,但结果需折算。
高、中压主汽门严密性试验步骤1)确认机组运行状态符合严密性试验要求。
2)通过调整燃烧和高旁开度将主汽压力调至13.5MPa。
3)在DEH 操作员站LCD上ATT画面中选择“ESV LEAKAGE TESTSLC”按钮,按下ON,然后按EXECUTE,观察高、中压主汽门全关,高、中压调门全开。
4)监视机组转速,要求小于转速500rpm,主汽门严密性合格。
高、中压调门严密性试验步骤1)主汽门严密性试验后可进行本项试验。
2)汽机打闸,重新复位汽机,并冲转至3000r/min。
3)确认机组运行状态符合严密性试验要求。
4)通过调整燃烧和高旁开度将主汽压力调至13.5MPa。
5)在DEH 操作员站LCD上ATT画面中选择“ESV LEAKAGE TESTSLC”按钮,按下ON,然后按EXECUTE,观察高、中压调门全关,高、中压主汽门全开。
6)监视机组转速,要求小于转速500rpm,调门严密性合格。
十三、阀门在线活动试验在下列情况下应做此项试验:每两个月进行一次。
试验目的:通过试验,检验阀门及执行机构的灵活程度,防止卡涩,能满足机组安全、稳定运行的需要。
试验内容:对高、中压阀门组、高排逆止门和高排泄放阀分别进行试验,对于每组阀门,试验过程分为阀门试验关闭和阀门恢复两个阶段,阀门试验全过程约20分钟。
当被试验阀门的开度指令与试验前的指令相同时,试验结束。
试验应具备的条件及准备工作1)试验前首先应征得调度同意。
2)负荷小于800MW额定负荷。
3)汽机处于自动控制方式。
4)协调控制切除。
5)发生下列情况,ATT试验中断6)汽轮机脱扣。
7)高压汽轮机排气保护动作。
8)由于试验关闭时间超限而中断试验,故障阀组选择已经被取消后,其他阀组试验正在继续。
在所有其它阀组已成功试验后,故障阀组必须重新试验。
9)如果阀门试验故障,调门单个关闭后不能正常开启情况时,汽轮机自动试验不能进行。
试验要中断。
汽轮机组必须停机。
10)如果高排逆止门或高压排汽阀正在试验时,出现故障,试验也要中断。
然后,逆止阀或高压排汽阀的试验也要重新进行。
重新试验是手动进行。
如果重新试验再出现故障,汽轮机必须停机。
试验步骤:在ATT画面,启动ATT阀门试验SGC主汽门、调门试验1)记忆高调门及中调门的开度。
2)高压调门A缓慢关闭。
3)高压主汽门A #1快关电磁阀动作,高压主汽门A关闭。
4)高压主汽门A #1快关电磁阀恢复,高压主汽门A打开。
5)高压主汽门A #2快关电磁阀动作,高压主汽门A关闭。
6)高压调门A打开到10%。
7)高压调门A #1快关电磁阀动作,高压调门A关闭。
8)高压调门A #1快关电磁阀恢复,高压调门A恢复到10%开度。
9)高压调门A #2快关电磁阀动作,高压调门A关闭。
10)高压主汽门A #2快关电磁阀恢复,高压主汽门A打开。
11)高压调门A #2快关电磁阀恢复,高压调门A恢复到试验前开度。