发电厂汽轮机DEH控制系统的故障分析

发电厂汽轮机DEH控制系统的故障分析

(大唐河北发电有限公司马头热电分公司河北省邯郸市056044)

摘要:DEH控制系统在汽轮机中发挥重要的作用,其有效应用利于机组运行安全性的提升,更好地满足汽轮机组自动化控制的需求。当前DEH系统应用存在一些不足,我们需要给予重视,并针对具体问题提出解决措施,实现对故障的有效控制,确保汽轮机DEH系统更加安全、稳定的运行。

关键词:发电厂;DEH控制系统;传感器

1、DEH控制系统的基本概述

1.1DEH控制系统的工作原理及特征

DEH系统作为DCS控制系统的重要组成部分,对汽轮机的正常运行具有重要的作用。DEH系统利用电驱动油动机来控制阀门的开度,对汽轮机的转速进行调节,从而保证汽轮机运行的稳定性。调节指令的电信号由电液转换器进行转换,油动机的液压缸与高压油保持相互连通的状态,有效地驱动油动机的运作,达到调节的目的。

DEH控制系统兼具了数字系统、模拟系统和液压系统的优点,在快速性和可靠性方面具有突出的表现,DEH控制系统有效地提高了高压调门和中压调门的控制精度,为CCS协调控制的实现起到了促进作用,提升了机组控制水平,为汽轮机安全稳定的运行奠定了良好的基础。

1.2DEH系统的功能

DEH系统的功能主要包括汽轮机组的负荷控制、转速控制、协调控制、自动同期控制、阀门试验、主汽压控制、OPC控制、汽轮机程控启动等等。

1.3DEH系统的构成

DEH控制系统的构成主要包括控制柜、操作员站、交换机、电液转换器、传感器、伺候放大器、油动机等。控制柜实现对相关被控制参数的采集、输入、分析和输出等具体操作;操作员站完成人机接口功能;交换机实现网络通信的物理性接口;电液转换器是将电信号转换成液压信号,利用伺服阀起到稳定和顺畅的作用。;位置传感器LVDT利用伺服放大器来反馈和调整系统收集到的信号;伺服放大器使油动机、DDV阀及LVDT实行一个共同的液压伺服控制机构;油动机作为液压控制机构实现对汽轮机组的汽压、功率和转速等进行控制。

2、DEH控制系统故障分析

马头热电分公司始建于1958年,建设规模为2×200MW+2×300MW汽轮发电机组,装机容量总计1100MW,是我国有代表性的火力电厂之一。本文以其为例,对DEH控制系统故障进行分析。

2.1在电液系统方面

马头热电分公司DEH控制系统的伺服阀滑阀出现卡涩,故障表现形式为伺服阀接受开门或关门指令时,滑阀卡涩不动作,指令信号强度继续增大,电磁力增加,当电磁力增大到可以克服卡涩所产生的阻力时,卡涩阻力消失,但电磁力仍然很大,导致滑阀过开或过关,伺服阀驱动调门过开或过关,负荷会出现较大的波动。伺服阀因卡涩所产生的过开阀门或过关阀门,均和伺服阀接受的开门指令或关门指令相符,即伺服阀过关时应接受的是关门指令,过开时接受的是开门指令。而当EH抗燃油中的颗粒物堵塞伺服阀喷嘴或喷嘴与挡板间隙时,造成阀芯单侧压力增大,导致对应的调整门关闭或开启。虽然EH抗燃油在经过伺服阀前要先经过1个10μm的油泵出口滤网、1个10μm的系统滤网和1个20μm的伺服阀滤网过滤,但是并不能绝对保证彻底过滤掉所有大于10μm的颗粒,伺服阀卡涩是由于EH油中的颗粒造成。伺服阀出现卡涩,一般情况会直接导致对应高调门在EH抗燃油压力作用下,迅速关闭高调门,严重影响汽机的安全运行。

2.2在保护系统方面

对于DEH控制系统来说,保护系统能够保证其正常运行,因此保护系统也具有非常重要的作用。然而在检修过程的查看中发现,马头热电分公司的保护系统中的OPC卡件箱中的设备易出现故障,如人为的误碰、OPC电磁阀信号线接触不良、以及OPC电磁阀未动作而引起的所有的高调门和中调门快速关闭,主汽门不关闭,给DEH控制系统带来损坏,影响其正常运行。

2.3在位移传感器LVDT方面

DEH系统每个阀门有1个位移传感器LVDT,当出现LVDT线圈断线或接地故障后,阀门实际必定在开展位或关严位。通过试验:阀门指令为100%时,初级线圈断线阀位显示在40%左右,次一级线圈断显示100%,次二级线圈断显示10%左右。而当LVDT拉杆脱落或折断后阀门直接开展。位移传感器的这两类故障直接影响阀门的开关,将对机组的安全运行产生严重后果

3解决DEH控制系统故障的对策

3.1在电液系统方面

电液系统方面出现的故障其一是伺服阀卡涩,其二电液转换器出现故障,解决办法是针对伺服阀实现精细化管理,从点检规律分析,完善检修台帐记录,同时仔细的检查电液转换器的每一个部件,尤其是解体后的电液转换器,要及时的检查弹簧,对于一些弹力比较小的弹簧及时的进行更换,同时还要及时的检查滤网,若发现有破损的或者堵塞的滤网要及时的进行更换或清理。而且还要及时的检查滑阀阀杆,若发现有磨损比较严重的也是及时的更换,以此来避免电液转换器出现故障,保证DEH控制系统的安全运行。

3.2在保护系统方面

在保护系统中极易发生故障的就是OPC卡和MPC测速卡,为了解决这一问题,我们首先要精细的检查OPC卡,若发现有问题,要及时的进行更换。因为在热控保护系统中,OPC卡件直接控制着OPC的电磁阀,在更换过程中,要将控制卡和OPC电磁阀、AST电磁阀之间的联系进行彻底切断,再对OPC板进行认真核对和测试,核对新卡件与故障卡件版本信息及地址无误后更换卡件。更换后仔细的检查OPC板是否能够安全的运行,确认可靠后再将控制卡和OPC电磁阀、AST电磁阀进行恢复联系。其次及时的检查MPC测速板,一般情况下汽轮机组的转速大于1000r/min时,正常运行时MPC测速板自身的指示灯就会亮,如果发现指示灯不亮,则意味着MPC测速板出现了故障,因此就需要及时的进行更换,更换过程中要逐一更换MPC测速卡,切忌多块测速板同时进行更换。

3.3在位移传感器LVDT方面

首先LVDT出现线圈断线或接地故障后,阀门实际必定在开展位或关严位。若阀门在关严位,可联系机务人员关闭进回油门,拔下伺服阀插头,检查传感器线圈绝缘和阻值是否正常,端子排固定是否良好等,若内部线圈出现绝缘破损或断路可更换传感器。若阀门实际已在开展位,可将指令置位在较大值(98~100),先拆初级线圈接线,之后拆除次级1、2的接线进行绝缘和值阻检查测量,检查端子排接线是否良好等。恢复时,应先接次级1、2线圈,再接初级线圈。最后缓慢置位使阀门阀位与DEH计算值一致切为自动运行。其次LVDT出现拉杆脱落或折断,一般会使反馈偏低,根据DEH实时指令的存在,往往实际阀门会开展。此时需要保持阀门位置不变,通过给调门置位一个较大的数值(98~100),可先拆除初级线圈接线,反馈会保持不变。此时可重新更换或安装固定拉杆,注意满位线与套筒的相对位置与原来尽量保持一致(也可略低些)。恢复初级线圈接线,观察反馈指示与指令是否一致。缓慢恢复置位至DEH计算值。

结束语

随着我国控制技术的提升,发电厂的DEH控制系统发挥着重要的作用。在汽轮机组安全运行中,对于DEH控制系统容易引起的故障,更需要探讨解决故障的处理对策。而本文对于电厂汽机DEH控制系统故障产生的原因与对策的研究具有现实的意义。

参考文献:

[1]郭儆汶.发电厂汽轮机DEH系统的故障分析[J].中国新技术新产品,2016,19:61-62.

[2]肖宁.汽轮机DEH系统常见故障及处理措施[J].中国新通信,2016,1818:144-145.

[3]张学兵.DEH控制系统常见故障分析及处理[J].电力安全技术,2016,1812:54-56.

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