350MW超臨界機組DEH控制優化分析

孫廣播 周東峰 許天星 王作成

摘要：隨著人們對電力需求越加旺盛，電廠的建設也成為保障市場電力的關鍵所在。在此以350MW超臨界機組的DEH控制為研究對象，開展數字式電液控制系統（DEH）的控制優化措施分析。在此就與在某低負荷段運行時的相關問題，具體優化方向有再熱調節閥邏輯優化、DEH伺服控制模件的狀態監測優化以及閥門管理邏輯優化。通過上述優化措施分析來解決閥門伺服控制模件中存在的定位難且繁雜的問題、伺服控制系統中所表現的閥門異常波動現象、汽輪機中的順序閥與試驗中的GV閥切換中所表現出的強烈振動現象等，通過上述三方面的邏輯控制實現整個系統的優化，保障最終的DEH具有較強的控制性。通過對DEH伺服控制的綜合有效分析，為后續機組故障類型特征分析奠定實踐性研究基礎。

關鍵詞：火力發電廠;超臨界機組;DEH;優化分析

1前言

伴隨著經濟的發展，人們對于電力能源的需求日益旺盛。在電廠自動化設備的應用也越加廣泛，尤其是對系統中各部分的結構優化要求更為苛刻，以而滿足其中各子系統的性能建設要求，在當代的電廠發電機組中，DEH系統作為重要的火力發電汽輪機組的核心控制體系，對于保護整個系統的良好運行具有重要的建設性作用。通過系統化的控制與保護措施，方便整個機組的配套建設得以有效安全運行。通過對超臨界機組DEH控制優化，可以保障整個機組的運行安全、穩定、經濟。在此以某350MW的火力設備為研究對象，在此對其超臨界機組DEH控制進行特征分析，并提出優化措施方便后續同類項目建設對機組DEH系統進行的實踐升級改造。

2再熱調節閥控制邏輯優化

在火力發電機組的臨界狀態運行中，汽輪機在運轉形式上往往表現為沖轉和帶負荷運行，在DEH實現再熱調節閥控制的工程上，要想實現更高的沖轉，就需要將輪機進行掛閘調速。而調速過程通常是多閥門聯合控制的，對此閥門的很細控制方式是通過調節閥向主汽閥切換而實現閥門系統聯動控制的。在調節閥的控制上，需先將汽輪機轉速控制在所調轉速的1/2左右，而DEH保持調節閥開度保持穩定后是不變的，隨后根據熱端再熱蒸汽壓力改變而對其調節閥進行是適當的開度修正，在該過程中要保證中壓缸的進汽量保持流量恒定有效。在調整調節閥的過程中要注意對調節閥切換控制方式，注意各類閥門在切換進程中的相互配合。在調整過程中，使得汽輪機轉速升至最高轉速1/2時就要穩定。

在發電機組實現相互并網中，DEH對于調節閥的流量控制指令設定為Q1-GV，而經過并網處置后，對于調節閥的及時流量指令QGV則需要去前面的Q1-GV進行相減計算，將其差值作為是某函數轉換后的主汽閥的負荷流量數據，在此根據發電機組的高、中壓缸的蒸汽設計流通量占比不同，而確定的相關函數也會與之不同。在該系統中，對于機組并網的調節閥邏輯優化控制的。

在實際的電網運行過程中，依據用電的峰谷時段不同，汽輪機在實際轉動中也會進行調整，尤其是長時間所處于的低負荷調峰運行現狀。在整個體系運行過程中，當機組負荷下降到某一下限值時，調節閥的開度也會由大變小。尤其在整個機組處于某低負荷段狀況下，其調節閥開度在進行的長時間運行狀態下，其值波動范圍往往在0.5-1之間，這種狀況是不利于汽輪機液壓伺服系統長時間有效運轉的。

3 DEH伺服控制模件的狀態監測優化

DEH伺服閥控制在350MW超臨界機組中采取的是專用伺服控制模件所實現架構的。

在上述控制模件架構中的核心關鍵控制器是MOOG閥控制器和LVDT控制器兩種。LVDT控制器主要實現傳輸信號的線性可變差動變壓功能，該控制器會依據LVDT裝置狀態輸出狀態而明確系統中的閥位反饋信號。MOOG閥控制器則主要是依據DEH的特征值而進行設定，保證閥位反饋的差值輸出被控制在合理的范圍內。

在實踐過程中，當DEH液壓伺服控制系統出現異常性的狀態，就會直接影響到其調節閥門的開度波動狀況，在此由于MOOG閥控制回路與LVDT控制回路相互關聯耦合，所以在對伺服控制模件進行故障檢修時，往往是較為困難的。所以在以上背景中，對DEH閥門進行與之相關的靜態試驗以有效分析模件的正常運行狀況是非常重要的，這就需要對伺服控制模件狀態進行實時有效地監測，以而可以有效地對其相關的故障實現精準有效把控。

在該過程優化中，首先需要根據系統的運行狀態進行，對伺服控制模件故障進行要點分析，并在此過程中也需要對潛在的故障點進行相應的狀態監測，通過上述相關內容的檢測可以有效控制整個伺服控制模件出現較大的故障，在維修故障中，故障維修在運行監控中可將原開后期維修轉化為事前行的預防性維修。

4 DEH閥門管理邏輯優化措施分析

在汽輪機運行的過程中，對于閥門運行方式主要是依靠單閥結合順序閥控制方式來是吸納的。在DEH閥門管理過程中，相關功能的實現除了需要上述兩種閥門進行功能結合，還需要結合單閥以及順序閥控制切換來實現整個回路系統運行。

在上圖中，圖3中，多閥流量背壓修正函數和f（x1）和f（x4）代表的意義分為順序閥和單閥，在系統的流量修正上的主要是想將各個函數的需求與流量進行有效地控制，這種以指令所架構的關系關鍵是由汽輪機特性所決定的，并且在實際應用中并不需要試驗整定;在該系統中f（x2）為閥門的流量分配函數，目的是實現對GV閥的順序性控制;f（x3）在實際的應用中主要是參考GV閥的重疊度和流量曲線修正來實現的;f（x5）為整個系統的額閥門流量特性函數;在整個系統控制上，通過單/順序閥控制方式的無擾切換和切換時間由無擾切換邏輯實現。

結合發電機組的實際運行狀況，在此需要根據機組進行全面性的檢修，尤其在對 DEH 系統改造上，進行了系統全面性的升級改造。在DEH在檢修前需要根據系統建設的要求來對相關細節進行及時充分溝通，以而確保整個系統框架的改造細節可以被有效落實，也可以為后期相關內容的改造打下基礎。在確定系統各項功能后，就需要對其相關子系統的線路安裝與維修進行及時有效系統進行整體調試和測試。在完成整個系統中，確定整體系統調試后，使得DEH系統可以順利地被運行，保證整個系統可以穩定運行、快速響應及有更強的交互性。

結語

本文基于350MW超臨界機組進行DEH控制優化分析，對系統的有效運行提供實際設備故障分析。在實際建設上，通過DEH系統問題優化與應對，確保整個系統的存在的安全隱患得以有效解決，并最大程度保證整個系統的安全、可靠性。通過諸多實現了整個系統設備的高效利用，實現整個總體改造效果達到預期目標。

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