火力发电厂汽轮机DEH系统故障分析研究论文_尚家华

火力发电厂汽轮机DEH系统故障分析研究论文_尚家华

(国家电投集团江西公司贵溪发电有限责任公司 江西贵溪 335400)

摘要:基于对汽轮机DEH控制系统的工作原理与组成的分析,针对机组在AGC方式下加负荷时的系统关闭调门、汽泵出口处电动门开反馈信号的跳变以及低负荷时汽泵的跳闸现象等DEH控制系统常见故障,提出相应的解决措施。

关键词:发电厂汽轮机;DEH;系统;故障分析;解决措施

引言

DEH系统作为发电厂汽轮机的重要组成部分,是保证整个发电汽轮机组正常运行的基础,最为核心的电液控制系统如果出现故障,必定会严重影响到发电厂的正常工作。

1DEH系统的组成

1)控制柜。控制柜是DEH系统的基础组成部分,通过控制器和I/O通信线路来进行控制柜的连接,从而形成DEH控制系统的底层网络框架,这个网络框架主要负责被控制参数的采集、输入、分析以及输出等相关工作。

2)操作员站。在汽轮机的DEH控制系统中,操作员站的核心作用是实现人机接口功能。他要求相关工作人员根据实际需求进行特定的操作,操作员站的工作还包括了工程师站的工作内容。通常情况下,操作员站的组态工作都分配给DEH系统的维护人员来完成。

3)交换机。交换机又叫做网络交换机或网络集线器,在DEH系统中,交换机的作用和人们通常所说的交换机一样,都是用来实现网络通信的物理性接口。

4)电液转换器。电液转换器的安装和使用对整个系统的正常运行有着非常重要的意义。在实际应用中,电液转换器所负责的工作是把收集到的电信号转换为液压信号。为了保证信号转换更便捷、稳定,通常都会选用直流力矩马达伺服阀去进行辅助转换。

5)传感器。这里所说的传感器通常都是指差动变压器式位移传感器。在DEH系统中,传感器利用伺服放大器去实现收集信号的反馈与调整,促进系统的稳定运行,从而达到更好的控制效果。

6)油动机。在汽轮机的工作过程中,油动机所负责的工作是进行抽汽与蒸汽的流量控制。其属于液压控制机构的核心环节。通常都是借助弹簧、凸轮、机械杠杆等去进行汽轮机的连接,从而更好地实现对汽轮机组的汽压、功率和转速等的控制。

2发电厂汽轮机DEH系统的故障分析

2.1机组在AGC方式下加负荷时的DEH系统关闭

调门在汽轮机组运行过程中,如果处于AGC方式下运作,在进行加负荷过程中,会出现增加负荷指令值大于实际负荷值的情况,这时所增加的负荷并不属于DEH系统的控制范围,从而更容易引起负荷值偏差过大的问题[1]。与此同时,汽轮机依旧处在协调方式状态下,在汽轮机组退出AGC方式后,DEH系统则重新进行调节,让汽轮机成为主要的控制方式,而他的控制是由调门的打开与关闭来完成的,这就会造成主汽压力的给定值与测量值间的偏差不断加大的问题,而负荷的偏差也在不断增加。

2.2汽泵出口处电动门开反馈信号的跳变

汽泵出口处电动门的开反馈对汽泵的运行来说有着非常重要的意义,如果其运行过程中出现故障则会对汽泵运行信号带来很大的影响,进而造成整个汽轮机组的负荷跳变情况。然而,在实际的工作过程中,汽泵出口处电动门开反馈信号跳变是一个经常出现的问题。在汽泵运行信号消失与复归过程中,由于触发的时间相对较短,控制器的扫描不能触发RB的控制回路,使得锅炉控制回路不能通过RB回路,这就会让锅炉控制长时间处在跟随状态,不仅会造成锅炉控制的混乱,还会出现测量通道数据出现误差的情况[2]。

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2.3低负荷时汽泵的跳闸现象

在发电厂汽轮机组进行停机操作前,会不断降低负荷,如果速关油压值过低,则容易导致保护性跳闸的情况,由于汽轮机组的负荷值比RB负荷值要低,在此情况下跳闸是无法触发RB动作的,进而引发主燃料跳闸。这些问题的出现会让汽轮机组的给水流量在短时间内下降,在加上机侧给水控制回路不能迅速的进行反应,把相关的跳闸信号进行叠加,这就会引起给水指令值大于流量测量值的问题,进而造成发电发机组的跳闸故障[3]。

3发电厂汽轮机DEH系统故障的解决措施

3.1改进负荷指令的控制回路

在实际的汽轮机组增加负荷的过程中,会使机组处于一个欠压状态。所以,当指定压力值和实际的压力值之间出现2MPa的偏差时,则应把限压控制方式从控制负荷方式转换为控制压力的方式[4]。同时还要把相关信号传递给DCS系统,这样才可以为负荷闭锁的增减带来更可靠、更符合实际情况的数据。不仅如此,还需要在操作员站的显示器上显示出相关警告信息。

3.2改进锅炉的主控方式

改进锅炉的主控方式是解决汽轮机DEH系统故障的一个重要方法。在实际工作过程中,相关工作人员应该把锅炉主控方式中主汽压力的计算偏差值与控制前馈的信号值进行及时修改,使其等于零。机组在协调方式下进行工作时,锅炉主控控制器应该跟从锅炉的主控输出信号,同时还要把自动跟随状态下的锅炉主控控制器的输入偏差信号值控制在O的位置上,并保留工作人员手动撤出锅炉主控自动操作的相关设置。

3.3修改汽泵在运行状态下的判断逻辑

修改汽泵在运行状态下的判断逻辑是解决汽泵跳闸问题的一个较好方式。一般情况下为:调整原来的汽泵转速大于2200r/min—无跳闸信号—前置泵进口处电动门已开且合位或者汽泵转速超过2200r/min—无跳闸信号—出口处电动门全开—无电动门关闭信号的判断逻辑修修改成小机转速超200r/min—汽泵无跳闸信号—前置泵出口处流量在10s以内应该下降至250t或者出口处的电动门已开的情况下取“非”。

3.4处理汽轮机DEH系统电源系统故障

第一,直流电源故障处理。需要根据有关操作规范开展在线检测处理,鉴于OPC电磁阀处于带电状态,所以在对故障部件进行检查与更换中可以先把出现故障的一路OPC电磁阀暂时断开,再进行部件更换。第二,交流电源故障处理。要排查其是否是由外部供电系统故障导致系统失电,如果是,则需要对各开关状态进行检查看是否有异常;如果排查发现DEH系统失电是由于内部交流电故障引发的,则应先将电源断开,之后分别低接地绝缘电阻、电源相和零线二者负荷进行检查,随后在确定原因并处理后上电,但如果原因不明时,可先借助于UPS备用电源进行供电运行,之后接着排查失电原因。

4结语

DEH系统对发电厂汽轮机的正常运行有着非常重要的意义。为了保证发电厂汽轮机组运行过程中的稳定性与安全性,必须加大对汽轮机DEH系统的故障研究。只有通过对实际使用情况的分析,找出常见的汽轮机DEH系统故障,并采取相关的解决措施,才能更好地提升发电厂汽轮机的运行效率和运行安全性。

参考文献

[1]王丹丹.发电厂汽轮机DEH系统的故障分析[J].科研,2018(12):213.

[2]李立建.浅谈发电厂汽轮机DEH系统的故障分析[J].工业,2019(12):79.

[3]高强.2×350MW汽轮机DEH系统故障分析及对策[J].能源研究与管理,2019(4):76-82.

[4]郭儆汶.发电厂汽轮机DEH系统的故障分析[J].中国新技术新产品,2019(19):61-62.

论文作者:尚家华

论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/22

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