汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐分析與研究

張宇，曹冬敏，陳國民，崔凱峰，陳臻

（國家能源集團(tuán)泰州發(fā)電有限公司，江蘇泰州，225300）

0 引言

汽輪機(jī)傳統(tǒng)的系統(tǒng)的運(yùn)行，最為顯著的缺陷就是自動化程度落后，控制的精確度不夠，同時缺乏可靠性，數(shù)字電液控制系統(tǒng)不僅可以將這些缺陷加以解決，而且還能促進(jìn)汽輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和高效性，提升工作的準(zhǔn)確度和便捷度。分析現(xiàn)如今汽輪機(jī)控制系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)其核心已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電液控制系統(tǒng)，汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的產(chǎn)生，是社會發(fā)展和科技進(jìn)步的結(jié)果，也是汽輪機(jī)控制系統(tǒng)不斷發(fā)展的結(jié)果。該系統(tǒng)是借助調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特征和動態(tài)特征的作用，對參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，此種措施的主要目的是保證汽輪機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，提升供電質(zhì)量，讓汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行能夠更加貼合電廠的需要。接下來便對汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析和闡述。

1 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)概述

汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)是一種比較典型的控制調(diào)解系統(tǒng)，實(shí)際上是在現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的，此系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行，離不開精度、響應(yīng)速度以及抗干擾能力等指標(biāo)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)的支持。汽輪機(jī)數(shù)字電液系統(tǒng)要想能夠正常運(yùn)行，發(fā)電量和外界符合的平衡狀態(tài)必須要符合其標(biāo)準(zhǔn)要求，另外，供電質(zhì)量也要符合標(biāo)準(zhǔn)。對該項(xiàng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)組成該系統(tǒng)的主要配件為控制柜、端子柜以及跳閘等，這些重要組成部分的結(jié)合，是保證系統(tǒng)邏輯功能運(yùn)算開展的基礎(chǔ)。同時，汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成主體為主汽門。調(diào)節(jié)門和油動機(jī)，該系統(tǒng)的通訊和共享數(shù)據(jù)等功能是比較完善的，可以在促進(jìn)汽輪機(jī)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，從機(jī)組的實(shí)際情況著手，讓升速控制的理想可以實(shí)現(xiàn)。

通常情況下，汽輪機(jī)數(shù)字電業(yè)控制系統(tǒng)的啟動方式不同，一般會有三種方式：自動、半自動和手動，但具體選擇哪一種啟動方式還要根據(jù)實(shí)際情況來確定，結(jié)合電廠汽輪機(jī)的實(shí)際需要，同時將控制器的最低控制轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確調(diào)整好。最低控制轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)這部分工作還是比較重要的，因?yàn)槠啓C(jī)屬于大型高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，在工作期間，一旦出現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)速度，會讓汽輪機(jī)控制系統(tǒng)增加非常大的安全隱患，帶來嚴(yán)重的問題，甚至導(dǎo)致不可彌補(bǔ)的惡劣結(jié)果。從這一方面來講，我們在汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的管理中，需要將轉(zhuǎn)速控制當(dāng)做工作的重點(diǎn)來開展，從汽輪機(jī)的實(shí)際狀況出發(fā)，選擇最佳調(diào)速系統(tǒng)，讓汽輪機(jī)運(yùn)行超速的問題能夠得到徹底解決，并有效防止，讓控制系統(tǒng)的工作能夠更加順利的開展，提升工作效率和質(zhì)量。

2 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐

汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的英文名稱縮寫為DEH控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助于計算機(jī)技術(shù)，屬于分散控制系統(tǒng)DCS其中一個部分，但是其作用是相對重要的。因著計算機(jī)技術(shù)的更進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新，汽輪機(jī)控制系統(tǒng)自然也迎來了更新?lián)Q代，同時在電廠中我們可以發(fā)現(xiàn)，目前數(shù)字電液控制系統(tǒng)還是比較普遍和常見的，因?yàn)樵撓到y(tǒng)不僅準(zhǔn)確度更高、靈敏度更強(qiáng)，同時在使用的過程中更具實(shí)效性，對于功率偏差的控制有著較強(qiáng)的作用，能夠?qū)毫p失控制在最小值。不僅如此，數(shù)字電液控制系統(tǒng)可以讓機(jī)組的進(jìn)氣量得到較好的調(diào)整，還可以更好地控制汽輪機(jī)的啟動時間，不論是量程范圍，還是可靠程度都是具有很大優(yōu)勢的。電廠在應(yīng)用汽輪機(jī)的時候，可以更好地讓生產(chǎn)活動管理工作，以及產(chǎn)品質(zhì)量控制工作得到妥善的處理。所以說，汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)在電廠中切實(shí)應(yīng)用的時候，其發(fā)揮的作用和價值是目前技術(shù)條件來說不可替代的，而且也能很好地滿足電廠生產(chǎn)的自動化需要，滿足生產(chǎn)要求。為了探究汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，以下將從該系統(tǒng)主要的兩個方面展開討論和分析。

2.1 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)在1000MW汽輪機(jī)中的具體應(yīng)用

DEH控制系統(tǒng)借助的是汽輪機(jī)組狀態(tài)的分析和處理，這也是保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)。舉個例子，汽輪機(jī)組狀態(tài)的實(shí)際反映在具體參數(shù)上，而轉(zhuǎn)速和功率等就是具體參數(shù)的典型代表，并且DEH控制系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要真實(shí)有效的數(shù)據(jù)支撐，能為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的即為狀態(tài)量和控制量。電廠汽輪機(jī)組傳統(tǒng)控制系統(tǒng)有著一些典型的缺點(diǎn)，就是精度、可靠性差，且操作不便利等，但是應(yīng)用DEH控制系統(tǒng)以后，便解決了這些問題，在電網(wǎng)、熱網(wǎng)控制以及機(jī)爐協(xié)調(diào)控制三方合作下，是對汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的切實(shí)完善和優(yōu)化，能夠讓汽輪機(jī)系統(tǒng)充分滿足電廠生產(chǎn)的條件和標(biāo)準(zhǔn)，也是汽輪機(jī)控制系統(tǒng)達(dá)成安全生產(chǎn)的前提。

有實(shí)驗(yàn)研究表明，DEH控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比較，有著更優(yōu)質(zhì)的作用和價值，控制能力更強(qiáng)大，控制能力主要是轉(zhuǎn)速控制和功率控制兩方面。控制能力的增強(qiáng)，能夠讓汽輪機(jī)的使用更加安全，可以在緊急情況發(fā)生后緊急停機(jī)，這樣機(jī)組整體的安全系數(shù)便大大提高，且為電廠帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益。由此可以得出，DEH控制系統(tǒng)對電廠綜合效益維護(hù)這方面的價值和作用是比較突出的。

2.2 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)與CCS控制信號的聯(lián)絡(luò)

CCS是一種英文簡稱，代表的是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。目前應(yīng)用汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際中，有調(diào)查發(fā)現(xiàn)，DEH控制系統(tǒng)與CCS兩者之間是可以建立聯(lián)系的，這種控制信號的聯(lián)絡(luò)，是對汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性的一項(xiàng)重要保證，同時也是工業(yè)自動化背景下，電廠生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動的必要條件的滿足。汽輪機(jī)組自動化水平的提升，是社會市場的需要，電廠需要充分借助現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的作用，更好發(fā)揮汽輪機(jī)組自動化的作用和功能，以此讓電廠生產(chǎn)活動的管理與控制工作更有效率，實(shí)現(xiàn)集中化和規(guī)范化的需求，讓汽輪機(jī)組的運(yùn)行能夠更加有序，同時還要將基本的發(fā)展方向落實(shí)到協(xié)調(diào)控制上來。在對汽輪機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查和研究的時候，有了這樣的結(jié)論：DEH與CCS控制信號的有序聯(lián)絡(luò)，可以融合電氣控制和過程控制兩部分內(nèi)容，讓汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的效果更加顯著，同時這也是提升機(jī)組響應(yīng)速度，以及機(jī)組安全可靠性的重要保障。

3 結(jié)語

電廠在應(yīng)用汽輪機(jī)的時候，應(yīng)當(dāng)不斷提升其應(yīng)用的價值，使其可以為電廠的生產(chǎn)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，同時也讓電廠生產(chǎn)能夠更加順利，為了達(dá)成這一目的，需要對汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)特性進(jìn)行更加準(zhǔn)確的了解，在充分了解以后，才能繼續(xù)開展接下來的工作，分析汽輪機(jī)系統(tǒng)部位運(yùn)行的情況，在得到以上信息以后，再制定具有針對性的措施，去維護(hù)汽輪機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。