EH设备运行及其系统原理.doc

EH设备运行及其系统原理一、 DEH的优点DEH全称为数字式功频电液调节系统。它由数字、模拟、液压（高压）几部分组成。优点主要有：1、精度高，速度快，延迟性小（迟缓率0.06（原来0.6），油动机快关时间0.2S（部颁规定0.5S）。（迟缓率：单机运行从空负荷到额定负荷，汽轮机的转速n2由降至n1，该转速的变化值与额定转速之比的百分数）2、控制灵活、可靠性高。3、自动性能较好。4、功能多：支持升速、巡测、监视、报警、保护、记录、事故追忆等。5、可以实现在线检修。6、使用抗燃油，提高其机组的安全性。缺点：投资偏大，设备改造工作量较大。二、 DEH的组成1、 供油系统：抗燃油泵。提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构。还包括：再生装置，滤油装置和冷却装置。2、 执行机构：伺服阀，卸荷阀、逆止阀等组成。将DEH来的指令电信号，转变为液压信号，最终改变调门的开度。3、 危急遮断系统（ETS）（保护系统）：OPC电磁阀，隔膜阀，AST电磁阀组成。属保护机构。当设备的参数达到限定值时（轴向位移、高压差胀、真空等），或关闭主汽门、调门。4、 操作系统。需要着重提一下：EH系统使用的抗燃油，实际上是一种脂（三芳基磷酸酯）。透明、均匀、无沉淀、无悬浮。同时具有挥发分低、耐磨、氧化稳定性好，物理性能稳定等优点。最低闪点：235，燃点352，自燃566，比重1.142。缺点：价格偏高，对密封材料适应性差，密度大于水，进水后不易排放；易水解生成腐蚀性较强的有机酸，析出沉淀物；另外，EH又具有微毒性。正常工作油温在（3060）(EH油系统的特点)：1、 工作油压力高。一般在1314MPa，油压的提高，大大减小了液压部件的尺寸，改善了汽轮机调节系统的动态特性。2、 直接采用流量控制形式。在电液转换器中（伺服阀），直接将电信号转化为油动机油缸的进、出油，从而控制油动机的行程，系统的迟缓率大大降低。3、 对油质要求高。伺服阀最小通流线性尺寸为0.0250.05mm，一般节流孔径0.460.8mm，故对抗燃油的杂质颗粒含量提出了很高的要求。4、 具有在线维修功能。三、 DEH系统原理调门DEH指令 信号放大电液转换DEH指令油缸保护EH油泵反馈 LVDT回油解释：DEH指令主要来自1、操作员手动（自动）。2、差频信号。3、AGC。信号放大部分：主要指DEH中对指令信号进行放大，以使伺服阀的电机电流足够大，推动电机动作。电液转换器：主要指伺服阀，在这里系统将指令来的电信号转换成高压液动能，推动油缸动作。EH油泵：主要是为高压油提供能量。油缸：高压油在油缸内克服弹簧的压力，开启调门。反之则关闭调门。反馈：将调门的开度情况进行认可，并与指令情况相比较。以便使DEH判断系统对指令信号的执行情况。保护：当系统出现异常时，达设计报警或动作值时（OPC、AST），使高压油回至油箱，关闭调门或主汽门。四、 各部件原理1、 伺服阀伺服阀的作用及动作原理？(040)mAS极弹簧片喷嘴N极回油 油动机HP油伺服阀结构示意图动作原理：当输入开调门的信号时，阀位指令大于反馈指令，输入为正方向电流，则力矩马达衔铁上的线圈中有电流通过，在外磁场的作用下，铁芯将顺时针偏转，使弹簧片发生偏移；对于喷嘴而言，其左右两边的面积发生变化，右边的泄油量增大，左边的泄油量减小，P左P右，滑阀向右移动，使油动机与HP油口接通，油动机进油，阀门开启。当阀位指令等于反馈指令时，线圈无电流通过，铁芯回至水平位，滑阀左移回中。反之，当输入关小调门信号时，其动作过程与此相反。伺服阀的作用：根据阀位指令和反馈的偏差而动作，使油动机接通压力油开大调门，或接通油动机回油至油箱，使调门关小。2、卸荷阀的作用（叙述动作过程）？杯状滑阀 节流孔 泄油ASTHP油回油来油 卸荷阀结构示意图作用：当机组出现故障必须紧急停机时，危急遮断油（AST）泄油失压后，油动机活塞下油压通过卸荷阀快速释放，达到快速关闭汽阀、停止汽轮机运行的目的。2、 动作原理：高压抗燃油母管压力油（HP）进入快速卸荷阀内杯状滑阀下部，经节流孔进入杯状滑阀上部，由于其上部面积大于下部面积，当AST电磁阀得电关闭时，杯状滑阀上部油压克服其弹簧拉力，使滑阀向下移动，堵住泄油孔，则高压油（HP）油压建立，进汽门才能开启。当AST油压失去时，杯状滑阀上部油压小于弹簧拉力，滑阀上移，泄油孔打开，高压母管油（HP）通过泄油孔回至油箱，从而快速关闭进汽门。3、AST电磁阀结构原理回油EH油 AST 回至母管OPC原理：当EH高压抗燃油建立后，进入活塞室，克服弹簧的拉力而使活塞右移，堵住AST或OPC至回油的泄油阀，此时，位于左侧的AST电磁阀电源得电关闭至回油的泄油孔，AST油压正常建立。而一旦AST电磁阀动作，使EH高压油回至油箱，活塞在弹簧的作用下向左移动，打开AST（OPC）至回油母管的回油阀，这只AST动作，泄去AST安全油。五、 操作方式1、 操作员自动（OA）：人工设定转速目标值或升速率或变负荷率，进行升（降）速或加（减）负荷。可以在单阀或多阀方式下进行。2、 手动方式（MANUAL）：解除CCS、DEH遥控，全人工控制。机炉分开，炉控制压力，机控制负荷。可以单、多阀控制。3、 汽轮机自动方式（ATC）：投入CCS前，DEH投遥控。使之进入ATC状态。接受来自（1）转子应力计算最佳升降负荷率。（2）接受操作员设定的设定升降负荷率。（3）外部遥控输入升降负荷率。六、 名词解释：1、 OPC：超速保护装置。两只电磁阀受DEH控制器的OPC部分控制。正常运行时，两只电磁阀不带电常闭，封闭OPC总管泄油，使调节器阀门执行机构活塞下部能够建立油压。其动作转速设定为103n0,OPC电磁阀动作时，相应执行机构的卸荷阀打开，关闭高中压调门。2、 ETS：汽轮机危急遮断系统。正常运行时，电磁阀通电激励关闭，使主、调汽阀门执行机构的活塞下部油压能够建立，阀门开启。当电磁阀失电时，打开，主汽门、调门关闭。四只构成串并联。动作的条件主要有：凝汽器真空低，润滑油压低，EH油压低，轴向位移增大，高压差胀超限等等。3、 反调现象：在动态情况下，机组功率突然变化时（如增大），调门开大，进汽量增加，首先反映在机组的转速上（转速上升），当一次调频投入时，此时功频电液系统不仅不会开大调门，反而会关小调门。这种现象称为“反调”现象。解决的办法：一般是采取取转速的微分信号进行抑制，让一次调频滞后。4、 单、多阀切换。在高调门控制下，非手动方式时且阀门无故障时，在任何时候都可以进行单、多阀切换。如果担心出现扰动大，可投调压、功率回路后进行阀切换。（个人主张：在调门开完时进行阀切换）。5、 主蒸汽压力控制TPC。投入时，在调门开度大于全程的20条件下，如炉出现异常导致主汽压力降低至某一整定值时，（此时CCS已解除），DEH将按照主汽阀压力控制器给出的速率降低降低负荷给定值,减少负荷,功率控制系统关小调节阀门，直至主汽压力恢复至规定值或调节汽阀门关小至全行程的20为止。七、协调控制原理图负荷指令燃烧率偏差辅机台数调汽阀位运算回路阀开度燃烧运算回路煤水风fAGC手动P0P七、EH系统的日常维护1、 由于EH系统直接影响到机组的安全运行，因此，必须对此进行认真的的检查和维护工作。主要包括：磨损、超温、振动、液位等等。2、 定期进行油质化验，加强化学监督。不同厂家的EH又不能混用；滤油泵要及时投用；要及时更换硅藻土和纤维素滤芯（我厂每半年更换一次，基本符合厂家要求）。3、 认真检查EH泵电流。由于流量与电流成正比，正常运行时，电流突然增大，可以反映出系统是否存在泄漏。4、 定期检查LVDT（反馈装置）。否则可能造成控制系统异常。5、 定期检查伺服阀。一般可以由热工将伺服阀回路开路，给单个伺服阀加40mA信号或1.5V电压，检查该油动机能否上下移动；能，说明故障点在控制系统，否则，故障点在阀门的执行机构。6、 检查EH油路和接头、焊口及密封件，防止出现渗、漏油现象的发生。7、 定期对硅藻土及纤维素过滤器滤芯进行更换。一般6个月一次。平时要经常检查其压差情况。8、 机组停运后，要保持EH系统运行。一般夏季停运3天后，冬季2天后停运EH系统。主要是防止刚停运时汽机的高温部分造成部分残存在油动机组件里的EH油高温氧化和裂解。9、 防止油箱进水。主要是空气中的水分。在梅雨季节或连续多雨时，要在呼吸器上加装干燥器（南方湿度大于85时多采用）。 三、EH系统常见故常现象及处理1、“ASP油压高”报警原理21如图示43回油 HP AST第一种情况：误报警第二种情况：1、3阀之一动作或同时动作，而2、4未动作。但是，2或4 ，或2、4同时动作时，不发生ASP油压高报警信号。3机组现在出现“ASP油压高”报警信号，询问热工，主要是1或3间隙增大造成的。并非AST动作。DEH控制下汽轮机调门晃动的原因及对策1、前言 DEH控制系统是汽轮机数字电液控制系统的简称。它由数字控制部分（计算机）和液压伺服执行机构两部分组成。其系统具有响应速度快，控制灵活和可靠性高等诸多优点，不仅可以实现汽轮机转速控制、功率调节，还能按不同的工况，根据汽轮机的应力及其满足辅助条件的前提下，使机组由盘车状态实现自动升速、并网、增减负荷，以及对机组实现参数巡测、监视、报警、保护、记录和事故追忆等功能。其中又以国产新华DEH型数字电液控制系统使用较为广泛，具有典型的特点。本文以该型控制系统在使用过程中出现的几例高压调门晃动问题予以具体分析，并提出可能采取的对策。2、出现的问题 机组在正常运行中，一般调门在多阀状态，而“CCS”（协调）“AGC”（负荷自动控制）和“一次调频”投入。机组高调门多次出现晃动，且晃动幅度不固定，调节级压力波动，总体呈现正弦曲线状态，负荷随之出现波动，一般机组负荷晃动范围在（24）MW，严重时波动可超过5MW。给机组的安全运行带来隐患。3、原因分析和采取的对策 因“一次调频”投入，初步判断为周波波动引起，解除“一次调频”后，调门晃动无明显好转。而解除“CCS”和“AGC”控制，将“DEH”切为“手动”“单阀”状态运行，则调门晃动现象消失，机组运行较为稳定。后与热工专业人员共同进行分析、判断，主要有以下原因：（1）多阀开启顺序错误 这种情况多发生在机组进行DEH改造后首次启动或热工工程师站重新进行组态后，由于高压调门开启顺序发生错误，极易造成汽轮机单侧进汽，启动过程中可能会出现机组振动偏大现象，但由于机组往往是大修后首次启动，振动稍大易被忽视；待机组并网带负荷后，即出现负荷波动现象，而且往往伴随着突发的瞬间轴振增大现象。此时，应与热工、汽机人员，重点检查、核对在“多阀”状态下，调门的实际开启顺序和组态时开启的调门是否一一对应，若出现错误，应重新进行组态。如有条件进行静态调试，则应进行静态调试予以确认，以保证高压调门开启顺序正确。（2）高调门反馈杆变形 由于在“CCS”状态下，DEH只相当于一个执行机构，而随着锅炉参数的变化，机组负荷要保持不变，高调门的动作较为频繁。而调门的反馈杆也随之动作。由于其工作的环境较差，动作频繁，容易造成高压调门的反馈杆变形，若变形较为明显时，即可直接观察出来。变形后，由于测量的阀位值出现偏差，导致计算后输出的阀位指令错误，负荷值与“AGC”指令之间出现偏差，最终导致高调门频繁动作，调速系统失稳，负荷出现波动。解决的方法：及时校正已变形的阀门反馈杆，最好采取适当措施，增大调门反馈杆的强度，以提高其抵御变形的能力。（3）高调门阀芯脱落 在运行过程中，由于出现振动或机组启停，使机组经历了一次应力交变过程，加之高调门动作频繁，高压调门门芯偶有出现脱落的现象。由于某一高调门门芯脱落，当负荷变动时，虽然该调门的反馈杆动作，表面上该调门参与计算与动作，但由于实际阀门已失去调节作用，导致实际负荷与指令输出不能对应，程序重新进行计算，如此反复，最终反映为高调门和负荷出现波动。其现象主要表现在：某一高调门门后压力基本上与调节级压力一致，且不随其开度发生变化；也可让热工人员在工程师站进行该高调门的单行开、关试验，予以确认。解决的方法：停机后进行消缺。(4)一次调频误投 DEH中有“一次调频”的功能，但级别要比CCS（协调）低。这是因为：对于投协调后的机组来说，DEH只相当于一个执行机构。当“协调”投入，炉侧“一次调频”投入时，DEH上即使投入“一次调频”，也不起作用。而一旦协调解除，那么，DEH中的“一次调频”就会起作用，并以单机闭环为标准，测量自身转速并加以维持，由于此时机组在网上运行，频率不可能不出现波动，造成“一次调频”频繁动作，反映在调门上，即为晃动现象。此时应及时检查，予以解除。 4、结束语DEH控制下，一旦出现调门晃动，由于其油压较高（P13MPa），高压油管道系统往往伴随着较大的震动声。此时应及时查明原因，予以消除。若一时难以查明或暂时无法解决，应加强检查，制定切实可行的预防措施，防止高压油管道破裂，机组负荷波动过大。必要时，可解除“CCS”控制，将DEH切为“手动”控制，以保证机组的安全运行。五、各系统工作原理1、 供油系统去EH母管供油系统简图主要由：油箱、抗燃油泵（2台）、蓄能器25升、进出口门、逆止阀（单向阀）、压力表等组成。2、 冷却系统自冷却系统主要由冷却泵、自循环冷油器、有压回油冷油器、电磁阀等组成。3、 自循环滤油系统主要有：滤油泵、纤维素过滤器（精密过滤），硅藻土再生装置（使油保持中性）等组成。4、 调速系统调速系统原理示意图原理：当负荷增加时，电信号首先送给伺服阀，伺服阀动作，将高压油（HP）向油缸进油