胡忠國 萬忠明
1 概述
隨著科學技術的發(fā)展,人們對電廠供電品質及發(fā)電成本提出了更高的要求,老機組原純液壓調節(jié)系統(tǒng)在可控性和控制功能方面已不能滿足機組協(xié)調控制(CCS)和電網(wǎng)自動發(fā)電控制(AGC)等要求,而且還存在著調節(jié)系統(tǒng)部套易卡澀、遲緩率大、調節(jié)品質差等缺點。先進的數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)(DEH)可靈活組態(tài)各種控制策略,可滿足現(xiàn)代汽輪機控制系統(tǒng)的要求,在系統(tǒng)的安全性、可靠性方面也已經(jīng)達到了電廠的要求。高壓抗燃油純電調DEH,克服了傳統(tǒng)液壓調節(jié)系統(tǒng)存在的缺陷,能采用靈活的控制策略以適應多種運行工況自動化控制的要求,為適應機爐協(xié)調控制(CCS)和自動發(fā)電控制(AGC)打下基礎。由于高壓抗燃油純電調具有上述特點,因而被廣泛應用于300MW以上大型機組的控制系統(tǒng)。
高壓抗燃油純電調也存在一些先天不足,影響到它的進一步推廣。主要不足之處如下:
? 系統(tǒng)結構復雜,改造成本高;
? 對油質清潔度要求很高,油品需要不斷再生,運行維護費用高;
? 電液伺服閥容易卡澀,需要常備備件,增加了運行成本;
? 需配備外置式液壓油源,不但增加了設備費用和運行維護費用,而且安全性不如透平油液壓油源。透平油液壓系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)共用油源,主油泵由主軸驅動,只要汽輪機在轉,就不會有失壓問題;
? 抗燃油有毒性,隨著國家環(huán)保意識的增強和環(huán)保政策的完善,抗燃油的環(huán)境保護問題越來越突出,透平油純電調控制改造方案會越來越受到人們的重視。
其實,純電調并不一定非采用高壓抗燃油方案不可。本文推薦的低壓透平油純電調,保留了機組原有的油動機和液壓油源,所構成的純電調控制系統(tǒng),除閥門管理功能外,能達到高壓抗燃油純電調的控制水平,同時使制造成本和運行維護費用大大降低。所保留的油動機和液壓油源是汽輪機原有的液壓調節(jié)系統(tǒng)中故障率最低的部分,因此,改為純電調后,控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。本文推薦的低壓透平油純電調,是一種經(jīng)濟適用、可靠性好的純電調,特別適用于100MW及100MW以下機組的自動化改造。
此外透平油的清潔度問題,一直是影響調節(jié)系統(tǒng)安全運行的重要問題,也是影響透平油純電調應用的重大問題,本文推薦的低壓透平油純電調,選用了MOOG公司新近推出的直接驅動式電液伺服閥,即DDV閥,這種伺服閥具有很好的抗污染能力,能適應透平油系統(tǒng)的一般清潔度水平。
2 基本調節(jié)原理
一般而言,控制系統(tǒng)由兩大部分組成,即控制器部分和執(zhí)行器部分。控制器部分實現(xiàn)控制系統(tǒng)的控制策略;執(zhí)行器部分執(zhí)行控制器的控制結果,定位調節(jié)機構。
汽輪機的液壓調節(jié)系統(tǒng)的控制器,包括調速器、同步器、中間放大滑閥等部件,實現(xiàn)轉速測量、偏差放大等控制策略為液壓控制器。油動機為執(zhí)行器,接受控制器來的液壓信號,定位調節(jié)閥位。
汽輪機電液調節(jié)系統(tǒng)的控制器為數(shù)字式DEH控制器,實現(xiàn)轉速調節(jié)、負荷控制、新汽壓力控制及機爐協(xié)調控制等多種控制策略,其輸出的總閥位信號為電氣量信號,該信號經(jīng)過電液放大,驅動液壓執(zhí)行器,即油動機;或直接驅動電液執(zhí)行器,即電液伺服油動機,簡稱電液油動機,以定位相應的調節(jié)閥位。
DEH控制器與電液油動機配合,組成純電調。或者DEH控制器通過電液放大器控制油動機,組成純電調。
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