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摘要:在发电厂当中,汽轮机的调速系统是一个关键的部分,不论是对于火力发电还是对于核电来说,调速系统都是一个起到着决定性作用的关键部分。在以往的发电厂当中所应用的汽轮机普遍属于全液压调节系统,然而,近几年,随着我国计算机网络技术的逐渐发展进步,在发电厂当中的个工作环节中,自动化和现代化水平都得到了明显的提升,调节系统也逐步从液压转变到电液,而后又发展至我们今天常用的各种类型的电调。本文就针对发电厂汽轮机调速系统的发展情况进行了简要的探讨分析,希望可以为未来的发电厂运行提供一份基础的理论保障。
关键词:发电厂;汽轮机;调速系统;发展;展望
一、引言
最初在发电厂当中常用的汽轮机调速系统普遍都属于全液压调速系统,而在这类液压系统当中汽轮机的转速和复合控制都是有机械和液压部件来共同限制的。此类系统最大的缺陷就在于内部结构较为复杂,系统运行容易受到外界因素的影响,加之整体自动化水平较低,已经难以满足当前阶段工业自动化发展所提出的需求。因而,经过一段时间的发展以后,在我国的大部分电厂当中都开始逐步应用DCS系统,汽轮机逐步可以完成远程的自动控制,在这一阶段当中,全液压调速系统通常为电液并存型、同步器控制型等一系列可以自动实现远程控制的调速系统。然而在这一阶段的远程自动控制水平仍然不够完善,自动化水平较低且系统的稳定性仍然难以得到保障,在应用了一段时间后就逐步被纯电调取而代替。当前阶段,基于汽轮机的调速系统可以被细分为DSC型以及专用型两大类,其中,在DSC型中采用的是与之匹配的DSC控制系统,专用型DEH控制器则是专门针对汽轮机所进行开发的一类集成式控制器。DSC型DEH控制系统具备着通讯便捷、管理便捷、维护便捷等多重优势,因而受到了许多大型发电厂的广泛应用。
二、全液压汽轮调速系统简要分析
(一)全液压调速系统的结构介绍
在全液压调节系统当中,转速感受机构是一个重要的部分,当汽轮机的转速发生了一定的变化时,滑块也会发生一定的位移情况,错油门也会随之发生上移或下移现象,游动机会因此而打开或闭合,最终转速将会恢复到最初的额定转速,即完成整个调节过程。
(二)全液压调速系统的特点分析
全液压调节系统最大的优势就在于其反应十分灵敏,甚至可以达到无差调节的情况。但是,全液压调节系统在运行的过程中,仍然容易受到机械的磨损以及游园波动情况的影响,加之此类系统的自动化水平较差,在进行复核的调整时,时常需要依靠人工进行同步器的运行旋转,因而,可能会对于电网未来的发展产生限制。
三、汽轮机电液调速系统简要分析
(一)DDV阀电液调节系统简要介绍
近年来,随着我国电网运行水平的逐渐发展进步,电网工作对于汽轮机调速系统所提出的自动化要求也在逐步升高,最初应用较为普及且功能较为完善的电液调节系统就是以DDV阀电液调节系统为主要转换装置的低压轴平油电液调节系统。DDV电液调节系统主要由DDV阀、路由器以及可调节流阀等多个部分构成。DDV电液调节系统在运行时,压力油在经过双桶滤油器后会流入到DDV阀当中,LVDT会与所获得的阀位指令进行对比运算,然后向DDV阀传达作用信息,并将所获取到的电信号转变为液压信号,最终实现对于阀门开度的控制。
(二)REXA执行器力驱动机结构系统分析
在电液控制系统当中电液转换装置是一个不容忽视的部分,而电液转换装置又对于油的质量提出了较高的要求,一旦出现对于油质管理不当的问题,电液转换装置就容易出现污染堵塞等情况,对于系统的可靠性和有序运行造成恶劣的影响。因此,为了有效提升电液转换装置的抗污染性能,就应当逐步对与系统的结构进行简化处理,从而有效提升系统运行的可靠性和有序性。另外,还应当立足于不同种类汽轮机调节系统独有的特点,有针对性的对于外供控制由缘自容是执行器进行开发利用。
REXA执行器最大的功用就在于可以将电信号转换为力输出,同时也是整体系统中一个不容忽视的重要部分。REXA最初并非是由我国所生产出来的,主要由控制器以及动力模块两大部分构成。REXA执行器则是由智能可控电机以及相对独立的无法液压控制系统共同构成,具有着小型轻便、高度集成等特点。
四、不同种类电调系统的对比分析
(一)系统结构的对比
REXA执行器属于一种自容式,且封闭式的循环执行机构,需要借助外力即可实现对于油源的控制,且无需加设油净化装置,其关键的结构部分即杠杆形成的刚性反馈结构。REXA执行器接收信号的能力较强,不需要放大板卡的辅助剂可以实现对于不同系统的兼容应用。而DDV阀液压系统则相对较为繁杂,系统内部的装置更多。
(二)抗油质污染能力对比分析
REXA执行器无需借助外力即可实现对于油源的控制,油动机错油门的跟踪力得到了显著的提高,因而滑阀卡顿和阻塞问题的发生率得到了明显的降低,系统的抗油质污染能力则得到了明显的提升。因此,REXA执行器对于透平油供油系统的油质清洁水平的要求较低,油质只需要满足常规的标准要求即可。
反观DDV阀,它属于电液转换器中的一项重要的电业放大执行机构,需要依附于外界因素来实现对于油源的控制,因而制约性较强,对于油质水平所提出的要求也较高,容易受到油质水平的影响,较为容易出现卡顿阻塞的问题。
(三)抗油源波动干扰能力对比分析
REXA执行器液压系统属于为机械力传递的控制信号平衡系统,与传统的液压放大机构系统相对比,其信号传递能力更强,系统内部油压的波动情况也不会对于滑阀的平衡性造成过多的影响。
在DDV发电液放大执行机构当中更多的是利用脉动由传递相应的控制信号,对于油源的稳定性要求较高,相对来说,抗干扰性能较差。
(四)自动保位功能对比分析
当REXA系统出现问题时,执行器会自动开启保位功能,阀位不会发生变化,通过对于REXA执行器的阀位进行人工调整,可以实现调门开度的控制,更能满足实际运行的需求。因此,即便控制系统出现了运行问题,也不会对于机组的正常供电造成影响。值得注意的是,即使是在故障保位的过程中,仍然可以如系统正常运行一般实现对于调门快关的保护。通过利用REXA执行器,可以实现对于新机组的重新设置应用以及对于气轮机调节系统的改造应用。目前,在许多的发电厂当中都已经普遍运用到了REXA执行器在高压抗燃油系统改造过程中也会获得较为良好的应用。
在DDV发电液伺服液压放大执行机构当中,目前还不具备相应的保位功能,一旦出现了运行故障问题,就必须第一时间进行停机切断处理,这对于发电厂的持续运行来说是十分不利的。
五、总结
综上所述,DDV阀液压系统可以在油质较好且油压平稳的情况下,充分确保机组的良性运行。但却极易受到外界因素的干扰,一旦出现了油质水平差、情况较为明显或是受到外界信号干扰时,就会出现系统运行不稳定的状况,严重时甚至还会导致机组停运隐患的出现。加之,这一系统内部情况较为繁杂,维护起来难度较大,抗污染性能较差,因而在出现问题时很难及时进行维修处理,这一系列问题都限制了DDV阀液压系统的应用。反观REXA执行器,它作为一项重要的电液转换器,优势性较为明显,目前已经收到了各大发电厂的广泛应用。在未来的发展过程中,在进行调速系统的选择应用时,应当朝着绿色环保,且智能化水平较强的方向发展,从而最大程度上发挥汽轮机调速系统在发电站运行中的优势作用。
参考文献
[1]周世昌,液压系统设计[M].北京:机械工业出版社,2003.
[2]叶荣学,汽轮机调节[M].北京:水利水电出版社,1988.
[3]马承民,汽轮机调节保护系统[M].沈阳:东北大学出版社,1995.
[4]邓庆松,来完事DEH对200MW机组汽轮机调节系统的改造[J].中国电力,1999.32(6):37-40.