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　　摘要：
　　
　　1機(jī)組概況
　　
　　1.1上海石洞口電廠四臺(tái)300MW機(jī)組為上海汽輪機(jī)廠80年代生產(chǎn)的國產(chǎn)改進(jìn)型四缸、四排汽凝汽式汽輪機(jī)，主汽門二只、高壓調(diào)門8只、中壓主汽門4只、中壓調(diào)門4只，高中壓調(diào)門為油動(dòng)機(jī)帶一個(gè)調(diào)門的結(jié)構(gòu)，采用調(diào)門、主汽門二種啟動(dòng)方式，調(diào)速系統(tǒng)采用純液調(diào)（旋轉(zhuǎn)阻尼方式）。
　　
　　1.2該調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在的幾個(gè)主要問題
　　
　　1.2.1采用同步器加減負(fù)荷，自動(dòng)同步器接口不理想，控制精度差，難以滿足CCS協(xié)調(diào)控制和遠(yuǎn)方負(fù)荷調(diào)度（AGC）
　　
　　1.2.2液壓系統(tǒng)的放大器、低壓油動(dòng)機(jī)等調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)及遲緩率較大，調(diào)節(jié)品質(zhì)較差。
　　
　　1.2.3保安系統(tǒng)不完善，甩負(fù)荷超調(diào)量大，可靠性差。
　　
　　1.2.4調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平低，運(yùn)行人員操作、監(jiān)視工作量大。
　　
　　1.2.5機(jī)組大小修及調(diào)速系統(tǒng)工作后靜態(tài)調(diào)試過程長且檢修人員的工作量大，成本較高。
　　
　　1.2.6原機(jī)組設(shè)計(jì)帶基本負(fù)荷240～300MW運(yùn)行工況，隨著電力市場(chǎng)的不斷擴(kuò)容，300MW機(jī)組作調(diào)峰運(yùn)行已成必然，在120～240MW階段負(fù)荷波動(dòng)大，調(diào)節(jié)特性較差。
　　
　　2改造方案
　　
　　2.1我廠國產(chǎn)300MW機(jī)組與目前西屋公司引進(jìn)型300MW機(jī)組的熱力參數(shù)及動(dòng)態(tài)特性比較相近，因此參照引進(jìn)型300MW機(jī)組的純電調(diào)DEH技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造，在技術(shù)上是合理的，實(shí)踐證明也是可行的。
　　
　　2.2高壓純電調(diào)系統(tǒng)，它分成電氣和液壓兩部分，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電氣控制部分采用DEH-IIIA數(shù)字式控制系統(tǒng)；液壓部分又由兩部分組成，一是EH高壓抗燃油供油裝置，二是液壓控制部分，包括閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)（油動(dòng)機(jī)）與脫扣保護(hù)裝置等。EH液壓部分的改造要點(diǎn)簡述如下。
　　
　　2.2.1調(diào)節(jié)系統(tǒng)
　　
　　2.2.1.1原液壓系統(tǒng)部套取消，包括旋轉(zhuǎn)阻尼器（可以拆去，保留不用），放大器、負(fù)荷限制器、高、中調(diào)流量放大器、高、中調(diào)低油壓選擇器、二只磁力斷路油門、加速器等。改用數(shù)字式控制系統(tǒng)DEH-IIIA，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、功率的自動(dòng)控制等多種調(diào)節(jié)功能，并提供Pentium操作員站和工程師站，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行顯示、操作、組態(tài)和維護(hù)。
　　
　　2.2.1.2將原控制閥門開度的低壓油動(dòng)機(jī)取消，更換為高壓抗燃油單側(cè)油動(dòng)機(jī)，包括高壓主汽門2只，高調(diào)門8只、中主門4只、中調(diào)門4只。
　　
　　油動(dòng)機(jī)包括油缸、伺服閥、卸載閥、LVDT、隔離閥、單向閥、過濾器等。
　　
　　由于一只閥門對(duì)一只油動(dòng)機(jī)配置，所以可方便實(shí)現(xiàn)閥門管理功能和進(jìn)行在線檢修，提高了可靠性。
　　
　　2.2.1.3用于關(guān)閉閥門的強(qiáng)力彈簧和杠桿機(jī)構(gòu)仍用原設(shè)備。
　　
　　2.2.1.4控制中壓主汽門的操縱機(jī)構(gòu)為開關(guān)型，也改為高壓抗燃油控制，包括隔離閥、單向閥、過濾器、卸載閥等。
　　
　　2.2.2保安系統(tǒng)
　　
　　2.2.2.1保留原透平油的低壓保安系統(tǒng)，包括2只機(jī)械危急遮斷器及危急遮斷油門、危急遮斷試驗(yàn)油門及充油試驗(yàn)裝置、手動(dòng)停機(jī)及復(fù)位裝置等。
　　
　　2.2.2.2取消啟動(dòng)閥、危急繼動(dòng)器、危急遮斷繼動(dòng)器、電磁閥、安全油復(fù)位裝置等。
　　
　　2.2.2.3增加高壓危急遮斷控制塊-電磁閥，包括4只AST電磁閥、2只OPC電磁閥，實(shí)現(xiàn)甩負(fù)荷保護(hù)及超速危急遮斷停機(jī)。
　　
　　2.2.2.4增加一只隔膜閥，用于低壓安全油與高壓抗燃油的，當(dāng)?shù)蛪喊踩拖到y(tǒng)動(dòng)作，通過隔膜閥聯(lián)動(dòng)關(guān)閉主汽門及高、中壓調(diào)門而停機(jī)。
　　
　　2.2.3EH裝置
　　
　　它是提供控制閥門位置提升力的高壓抗燃油供油系統(tǒng)，包括油箱、兩只相同容量的電動(dòng)油泵（一用、一備）、溢流閥、濾油器、冷油器、再生裝置、蓄能器及附屬設(shè)備等。系統(tǒng)供油壓力為14MPa，油箱內(nèi)的工作液體為磷酸脂合成油。
　　
　　3高壓純電調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　
　　3.1高壓抗燃油-與原低壓油系統(tǒng)分開，能保證油質(zhì)清潔度，安全防火性能穩(wěn)定可靠。
　　
　　3.2純電調(diào)-無切換跟蹤問題。
　　
　　3.3閥門管理-具有兩種配汽方式，適合于調(diào)峰運(yùn)行。
　　
　　3.4高壓單側(cè)油動(dòng)機(jī)-關(guān)閉靠彈簧力。關(guān)閉時(shí)不耗油，速度快，能有效防止超速。
　　
　　3.5數(shù)字調(diào)節(jié)器-多回路、多參數(shù)調(diào)節(jié)，能滿足各種運(yùn)行工況要求。
　　
　　3.6三選二-重要信號(hào)如主蒸汽壓力、調(diào)節(jié)級(jí)壓力、功率、轉(zhuǎn)速等采用三通道分別采集。
　　
　　3.7高可靠設(shè)計(jì)-冗余高速公路、冗余電源、冗余I/O總線，ATC和基本控制分開，各自冗余DPU配置，雙路LVDT反饋。系統(tǒng)中采用6塊測(cè)速卡，三塊用于基本控制，三塊用于OPC控制（即103%、110%）。
　　
　　3.8工程師站、操作員站方式的人機(jī)接口。
　　
　　3.9與DCS、CCS等系統(tǒng)的接口，適應(yīng)協(xié)調(diào)控制、遠(yuǎn)方調(diào)度（AGC）運(yùn)行。
　　
　　3.10獨(dú)立超速控制及保護(hù)回路-采用獨(dú)立的硬件三選二系統(tǒng)，調(diào)門關(guān)閉快速，甩負(fù)荷性能好。轉(zhuǎn)速超過103%時(shí)關(guān)閉調(diào)節(jié)汽門，超過110%時(shí)關(guān)閉所有進(jìn)汽門。在控制DPU*故障的情況下，仍然對(duì)機(jī)組具有保護(hù)作用。另外提供110%超速保護(hù)信號(hào)。可送至ETS系統(tǒng)，遮斷汽機(jī)。
　　
　　4改造后DEH能實(shí)現(xiàn)的功能
　　
　　4.1基本控制功能（BTC）
　　
　　4.1.1轉(zhuǎn)速控制：從沖轉(zhuǎn)到全速。
　　
　　·閥門切換
　　
　　·自動(dòng)過臨界
　　
　　·暖機(jī)
　　
　　4.1.2自動(dòng)同期控制。
　　
　　4.1.3負(fù)荷控制、負(fù)荷限制。
　　
　　4.1.4一次調(diào)頻。
　　
　　4.1.5主汽壓控制（TPC）。
　　
　　4.1.6閥門管理：單閥/多閥控制、無擾切換。
　　
　　4.1.7閥門試驗(yàn)。
　　
　　4.1.8協(xié)調(diào)控制。
　　
　　4.1.9適應(yīng)電網(wǎng)自動(dòng)負(fù)荷調(diào)度（AGC）。
　　
　　4.1.10快速減負(fù)荷（RUNBACK）：三檔速率及限制值。
　　
　　4.2自啟動(dòng)（ATC）
　　
　　4.2.1按經(jīng)驗(yàn)曲線方式啟動(dòng)ATC，分冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、極熱態(tài)四種方式。
　　
　　4.2.2以轉(zhuǎn)子應(yīng)力為主的ATC啟動(dòng)。
　　
　　4.3手動(dòng)控制：ATC-BTC-手動(dòng)，三種方式可以選擇投入，自動(dòng)無擾切換。
　　
　　4.4超速保護(hù)及超速試驗(yàn)：103%、110%。
　　
　　4.5與DCS、BPC等系統(tǒng)接口。
　　
　　4.6操作員站功能：軟手操、工況監(jiān)視、操作指導(dǎo)、越限報(bào)警及打印、事故追憶打印、屏幕拷貝等。
　　
　　4.7工程師站功能：組態(tài)、修改、與操作員站互為備用。
　　
　　4.8自診斷：自恢復(fù)、在線維修。
　　
　　5DEH改造后的使用情況總結(jié)
　　
　　5.1在中國華能集團(tuán)公司和上海電力公司的關(guān)心支持下，石洞口電廠目前已在二臺(tái)機(jī)組上成功的進(jìn)行了DEH的改造。3號(hào)機(jī)組于2000年6月投用，4號(hào)機(jī)組于2002年元月投用，運(yùn)行至今情況良好，達(dá)到改造方案提出的目標(biāo)要求。
　　
　　5.1.1機(jī)組經(jīng)DEH改造后，CCS協(xié)調(diào)控制質(zhì)量明顯提高，調(diào)峰負(fù)荷變化平穩(wěn)，低負(fù)荷運(yùn)行安全可靠，原液調(diào)系統(tǒng)40%額定負(fù)荷由于波動(dòng)大無法實(shí)現(xiàn)，目前可以長時(shí)期穩(wěn)定在40%額定負(fù)荷區(qū)域運(yùn)行。
　　
　　5.1.2運(yùn)行中在線組態(tài)、修改安全、靈活。今年2~3月份中，4號(hào)機(jī)由于#1高調(diào)門機(jī)械故障必須將#1高調(diào)門悶堵，用#6高調(diào)門代替，在不影響機(jī)組正常運(yùn)行的方式下，用修改閥門地址的方法順利的進(jìn)行了調(diào)換。此項(xiàng)工作前后進(jìn)行了三次，均未出現(xiàn)任何異常情況。
　　
　　5.1.3按原電力部規(guī)定對(duì)機(jī)組的主汽門、調(diào)門必須進(jìn)行閥門松動(dòng)試驗(yàn)，特別是主汽門，原系統(tǒng)由于無主汽門松動(dòng)試驗(yàn)裝置，因此該試驗(yàn)一直不能實(shí)行。隨著我廠對(duì)機(jī)組的不斷改造，運(yùn)行周期越來越長，此項(xiàng)試驗(yàn)無法進(jìn)行可能對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行造成潛在危害。經(jīng)DEH改造后，現(xiàn)運(yùn)行人員定期對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)且方便快捷。
　　
　　5.1.4機(jī)組的啟停操作方便可靠，運(yùn)行人員在DEH操作員站上進(jìn)行從沖轉(zhuǎn)至并網(wǎng)的有關(guān)操作，原液調(diào)系統(tǒng)在啟動(dòng)階段必須有專人在現(xiàn)場(chǎng)控制同步器，不但工作量大，而且轉(zhuǎn)速控制不穩(wěn)定，升、降速率無法控制在額定要求。改造后啟動(dòng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，速率由計(jì)算機(jī)控制（按制造廠要求設(shè)置）。
　　
　　5.1.5事故分析正確、方便，有關(guān)參數(shù)及操作都可通過事故追憶，操作記錄進(jìn)行查詢，大大降低了事故分析的時(shí)間，并提高了事故分析的正確性。
　　
　　5.1.6改造后投用至今，系統(tǒng)的硬件運(yùn)行狀況良好，無損壞記錄。
　　
　　5.2DEH改造后存在的不足之處
　　
　　5.2.1運(yùn)行至今EH系統(tǒng)存在的zui大問題是接頭平面滲漏點(diǎn)較多，主要原因?yàn)榧庸すに嚧嬖谝欢ǖ牟蛔?。通過提高加工工藝的精度應(yīng)該能消除此項(xiàng)缺陷。
　　
　　5.2.2DEH與DCS的數(shù)據(jù)通訊經(jīng)多次調(diào)試后，于近日才正常投用。
　　
　　5.2.3高壓蓄能器皮囊損壞率較高。#3機(jī)組投用一年多已損壞3只。建議另選同類高質(zhì)量產(chǎn)品，或改用氣缸式蓄能器。
　　
　　（新華控制技術(shù)用戶協(xié)會(huì)2002年年會(huì)論文）