论文部分内容阅读
摘要：随着社会的发展，电厂汽机DEH控制系统得到了广泛的应用。DEH是实现汽轮发电机组闭环控制的数字式电液控制系统。它是汽轮发电机的专用控制系统，是控制汽轮机启动、停止、转速、功率的唯一手段，是一种用于电厂实现机组协调、远程自动调度等功能的数字电液调节系统。本文详细探讨了电厂汽机DEH控制系统故障因素及其措施。
关键词：电厂汽机;DHE系统;故障;因素;措施
当前，随着社会的不断进步，电厂汽机组的控制系统得到了很大的改进。然而，其重要控制系统——DEH控制系统在实际运行中仍存在许多问题。因此，为有效实现电厂的经济效益，加强对DEH控制系统故障原因的研究显得尤为重要。
一、汽轮机DEH控制系统的发展
随着电网调节的需要，汽轮机技术不断发展，第一代汽轮机出现在百年前，其核心技术是机械式离心调速器。第二代汽轮机出现于二三十年代，它采用机械传动，又称感应环节，因此被称为机械、液压式调节系统，在第一代基础上，显著提高了响应速度、调节精度等细节问题。第三代汽轮机是四十年代的产物，模拟电液控制系统使用具有计算功能的电气元件来取代第一代与第二代的感应，传递放大机械，但它保留了液压执行器-油动机。五十年代中期，出现了当前使用最多的第四代汽轮机控制系统，它是唯一不依赖机械液压控制系统的纯电调系统，以电子计算为主要控制装置，模拟电气系统为手操后备，采用液压执行机构控制系统，简称汽轮机DEH控制系统。
二、电厂汽机DEH系统概述
DEH系统是数字电液控制系统的简称，其是电厂汽轮机组的专用控制系统，主要负责控制汽轮机组的启停、转速和功率等，是保证机组安全稳定可靠运行的有效手段。该系统在电厂汽轮机组上的应用，提高了机组运行的自动化水平，给电厂带来了巨大的经济效益，进一步降低了运维人员的劳动强度。系统除具有抽气压力控制和优先级控制等功能外，还为电厂其他自动化系统预留了接口。由于系统采用了最先进的微处理技术，不仅使整个系统的结构更加紧凑、可靠，而且易于测试和维修。
由于電厂汽轮机组需长期不间断运行，作为汽轮机组主控系统的DEH系统也必须保持长期运行。虽然DEH系统的整体性能相对稳定，但在长期运行中不可避免地会出现一些故障。DEH系统一旦发生故障，将影响汽轮机组的正常运行。
三、DEH控制系统的运行方式
DEH控制系统主要有四种运行方式：一级手动，以开环运行方式在键盘上完成对阀门的具体控制，推动电厂汽机的有效运行。二级手动作为DEH控制系统中的一种备用方式，通常不会被应用，主要是在数字系统发生故障时起到应急作用。操作员手动，是DEH控制系统最基础的运行方式，具有较高的应用价值。
四、DEH控制系统故障因素
1、在电液系统方面。相对而言，电液转换器作为电液系统的重要组成部分，其故障次数较多。例如，由于电液转换器卡涩死区的增大，其振幅比将减小;由于滑阀磨损严重，漏流量增大，电液转换器在不改变进口压力情况下降低了出口压力，导致进出口压力差升高问题。
2、在保护制度方面。保护系统作为电厂汽轮机组DEH控制系统的重要组成部分，对整个DEH控制系统的正常运行具有重要影响。若OPC卡件箱中的设备出现故障，则可能损坏DEH控制系统。
3、在锅炉系统方面。由于系统的自平衡能力由无机械液压调节，因此整个电厂汽轮机组的自评能力不高。在常规控制系统中，为快速控制机组转速，需人工调整负荷设定值。但这种调整具有很大的随机性，调整速度相对较慢，锅炉很难快速降低负荷，这将导致锅炉出现一些问题。
4、在油系统方面。机组运行期间，DEH控制系统的大部分油管路安装在汽机上，使DEH控制系统的油管路或部分元件易受高温高压环境影响。另外，随着温度的不断升高，油的氧化速度会加快，EH油的酸值会随着油的氧化而增大，当超过0.1mg KOH/g时，会出现空气间隔等问题。同时，EH油含水乳化后，DEH控制系统不能安全运行，甚至会发生汽轮机组危急遮断等系统故障。例如，在EH油乳化工况下，AST在紧急情况下不会自行动作，泄漏孔会被堵塞，导致汽轮机转速飞升而无法停止，甚至会损坏汽轮机组。通过分析，EH油含水量高的原因有：首先，磷酸本身具有催化作用，EH油本身含有大量的水汽结露产物，所以EH油水解后因磷酸的产生而加速水解反应;其次，电厂汽轮机组运行时使用的冷却水一般为工业用水，水质差，一方面会逐渐腐蚀铜管，另一方面会使水侧压力大于油侧压力，导致冷却水侧漏到油侧问题。
五、DEH控制系统解决故障问题的措施
1、在电液系统方面。为解决与电液转换器故障相关的问题，具体方法为：①解体后仔细检查电液转换器的所有零件;②弹性减小的弹簧应及时更换;③及时更换损坏滤网;④及时更换磨损严重的滑阀阀杆;⑤及时清理堵塞滤网。
2、在保护系统方面。首先，在保护系统中，OPC板直接控制OPC电磁阀。若发现OPC板有故障，应及时更换。因此，从安全角度出发，在更换OPC板时，应仔细检查和测试新更换的OPC板，并暂时切断板与阀门的连接。更换完成后，仔细检查新更换的OPC板是否能安全运行;重新连接板和阀门间的连接。其次，判断MPC测速板是否存在问题的标准是其自身的指示灯。这是因当汽轮机组运行平稳时，机组转速大于1000min/r，指示灯亮;MPC测速板故障时，指示灯不亮。因此，为消除此故障问题，应及时更换MPC测速板。更换过程中，应依次更换两块以上的MPC测速板，不得同时进行。
3、在锅炉系统方面。当电力系统发生故障时，为保证汽轮机组在不停炉的情况下运行，可向DEH控制系统增加电网解列信号，并可增加超速防护回路，并对DEH控制系统甩负荷时的转速控制回路进行改进，以快速降低锅炉负荷，稳定燃烧。
4、在油系统方面。①应合理设计DEH控制系统中各元件的安装位置，尽量避免高温高压环境。当然，若某些元件不能远离高温区域，可采用高温隔热方法，或采用引入压缩空气的方法来冷却电厂的汽轮机组。此外，可适当增加通风，以降低汽轮机组运行环境温度。②对于使用工业水的冷油器，可使用除盐冷却水代替工业水，或使用不锈钢管进行焊接。此外，为有效去除油中水分，可采用体外循环方法，但采用这种方法时，避免因油箱中油位过低而影响整个汽轮机组的正常运行。③为有效避免死油区的发生，可适当提高抗燃油的流动性。另外，机组停止运行后，为有效降低高温区油温，应尽量保持DEH控制系统的油循环。④因再生装置中的硅藻土滤芯可降低油的酸度，因此，将再生装置应用于DEH控制系统能有效避免其油酸值的升高。需注意的是，再生装置投入运行时，应掌握其投入时机（油酸值接近0.1mg KOH/h）;当油酸值大于0.5mg KOH/g时，表明电厂汽轮机组需更换新油。
综上所述，随着自动化程度的提高及电网对电能质量的要求日益严格，汽轮机数字电液控制系统（DEH）已得到广泛应用。DEH系统具有运行可靠、技术成熟、使用方便、操作灵活的特点，广泛应用于电厂汽轮机转速、负荷的控制。
参考文献
[1]陈泽涛.关于电厂汽机DEH控制系统故障因素的几点思考[J].大科技，2016（08）.
关键词：电厂汽机;DHE系统;故障;因素;措施
当前，随着社会的不断进步，电厂汽机组的控制系统得到了很大的改进。然而，其重要控制系统——DEH控制系统在实际运行中仍存在许多问题。因此，为有效实现电厂的经济效益，加强对DEH控制系统故障原因的研究显得尤为重要。
一、汽轮机DEH控制系统的发展
随着电网调节的需要，汽轮机技术不断发展，第一代汽轮机出现在百年前，其核心技术是机械式离心调速器。第二代汽轮机出现于二三十年代，它采用机械传动，又称感应环节，因此被称为机械、液压式调节系统，在第一代基础上，显著提高了响应速度、调节精度等细节问题。第三代汽轮机是四十年代的产物，模拟电液控制系统使用具有计算功能的电气元件来取代第一代与第二代的感应，传递放大机械，但它保留了液压执行器-油动机。五十年代中期，出现了当前使用最多的第四代汽轮机控制系统，它是唯一不依赖机械液压控制系统的纯电调系统，以电子计算为主要控制装置，模拟电气系统为手操后备，采用液压执行机构控制系统，简称汽轮机DEH控制系统。
二、电厂汽机DEH系统概述
DEH系统是数字电液控制系统的简称，其是电厂汽轮机组的专用控制系统，主要负责控制汽轮机组的启停、转速和功率等，是保证机组安全稳定可靠运行的有效手段。该系统在电厂汽轮机组上的应用，提高了机组运行的自动化水平，给电厂带来了巨大的经济效益，进一步降低了运维人员的劳动强度。系统除具有抽气压力控制和优先级控制等功能外，还为电厂其他自动化系统预留了接口。由于系统采用了最先进的微处理技术，不仅使整个系统的结构更加紧凑、可靠，而且易于测试和维修。
由于電厂汽轮机组需长期不间断运行，作为汽轮机组主控系统的DEH系统也必须保持长期运行。虽然DEH系统的整体性能相对稳定，但在长期运行中不可避免地会出现一些故障。DEH系统一旦发生故障，将影响汽轮机组的正常运行。
三、DEH控制系统的运行方式
DEH控制系统主要有四种运行方式：一级手动，以开环运行方式在键盘上完成对阀门的具体控制，推动电厂汽机的有效运行。二级手动作为DEH控制系统中的一种备用方式，通常不会被应用，主要是在数字系统发生故障时起到应急作用。操作员手动，是DEH控制系统最基础的运行方式，具有较高的应用价值。
四、DEH控制系统故障因素
1、在电液系统方面。相对而言，电液转换器作为电液系统的重要组成部分，其故障次数较多。例如，由于电液转换器卡涩死区的增大，其振幅比将减小;由于滑阀磨损严重，漏流量增大，电液转换器在不改变进口压力情况下降低了出口压力，导致进出口压力差升高问题。
2、在保护制度方面。保护系统作为电厂汽轮机组DEH控制系统的重要组成部分，对整个DEH控制系统的正常运行具有重要影响。若OPC卡件箱中的设备出现故障，则可能损坏DEH控制系统。
3、在锅炉系统方面。由于系统的自平衡能力由无机械液压调节，因此整个电厂汽轮机组的自评能力不高。在常规控制系统中，为快速控制机组转速，需人工调整负荷设定值。但这种调整具有很大的随机性，调整速度相对较慢，锅炉很难快速降低负荷，这将导致锅炉出现一些问题。
4、在油系统方面。机组运行期间，DEH控制系统的大部分油管路安装在汽机上，使DEH控制系统的油管路或部分元件易受高温高压环境影响。另外，随着温度的不断升高，油的氧化速度会加快，EH油的酸值会随着油的氧化而增大，当超过0.1mg KOH/g时，会出现空气间隔等问题。同时，EH油含水乳化后，DEH控制系统不能安全运行，甚至会发生汽轮机组危急遮断等系统故障。例如，在EH油乳化工况下，AST在紧急情况下不会自行动作，泄漏孔会被堵塞，导致汽轮机转速飞升而无法停止，甚至会损坏汽轮机组。通过分析，EH油含水量高的原因有：首先，磷酸本身具有催化作用，EH油本身含有大量的水汽结露产物，所以EH油水解后因磷酸的产生而加速水解反应;其次，电厂汽轮机组运行时使用的冷却水一般为工业用水，水质差，一方面会逐渐腐蚀铜管，另一方面会使水侧压力大于油侧压力，导致冷却水侧漏到油侧问题。
五、DEH控制系统解决故障问题的措施
1、在电液系统方面。为解决与电液转换器故障相关的问题，具体方法为：①解体后仔细检查电液转换器的所有零件;②弹性减小的弹簧应及时更换;③及时更换损坏滤网;④及时更换磨损严重的滑阀阀杆;⑤及时清理堵塞滤网。
2、在保护系统方面。首先，在保护系统中，OPC板直接控制OPC电磁阀。若发现OPC板有故障，应及时更换。因此，从安全角度出发，在更换OPC板时，应仔细检查和测试新更换的OPC板，并暂时切断板与阀门的连接。更换完成后，仔细检查新更换的OPC板是否能安全运行;重新连接板和阀门间的连接。其次，判断MPC测速板是否存在问题的标准是其自身的指示灯。这是因当汽轮机组运行平稳时，机组转速大于1000min/r，指示灯亮;MPC测速板故障时，指示灯不亮。因此，为消除此故障问题，应及时更换MPC测速板。更换过程中，应依次更换两块以上的MPC测速板，不得同时进行。
3、在锅炉系统方面。当电力系统发生故障时，为保证汽轮机组在不停炉的情况下运行，可向DEH控制系统增加电网解列信号，并可增加超速防护回路，并对DEH控制系统甩负荷时的转速控制回路进行改进，以快速降低锅炉负荷，稳定燃烧。
4、在油系统方面。①应合理设计DEH控制系统中各元件的安装位置，尽量避免高温高压环境。当然，若某些元件不能远离高温区域，可采用高温隔热方法，或采用引入压缩空气的方法来冷却电厂的汽轮机组。此外，可适当增加通风，以降低汽轮机组运行环境温度。②对于使用工业水的冷油器，可使用除盐冷却水代替工业水，或使用不锈钢管进行焊接。此外，为有效去除油中水分，可采用体外循环方法，但采用这种方法时，避免因油箱中油位过低而影响整个汽轮机组的正常运行。③为有效避免死油区的发生，可适当提高抗燃油的流动性。另外，机组停止运行后，为有效降低高温区油温，应尽量保持DEH控制系统的油循环。④因再生装置中的硅藻土滤芯可降低油的酸度，因此，将再生装置应用于DEH控制系统能有效避免其油酸值的升高。需注意的是，再生装置投入运行时，应掌握其投入时机（油酸值接近0.1mg KOH/h）;当油酸值大于0.5mg KOH/g时，表明电厂汽轮机组需更换新油。
综上所述，随着自动化程度的提高及电网对电能质量的要求日益严格，汽轮机数字电液控制系统（DEH）已得到广泛应用。DEH系统具有运行可靠、技术成熟、使用方便、操作灵活的特点，广泛应用于电厂汽轮机转速、负荷的控制。
参考文献
[1]陈泽涛.关于电厂汽机DEH控制系统故障因素的几点思考[J].大科技，2016（08）.