電廠60WM機(jī)組DEH系統(tǒng)應(yīng)用研究

潘陽

通遼發(fā)電總廠 028011

摘要：本文主要探討了60MW機(jī)組火電廠DEH系統(tǒng)運(yùn)行與檢修中存在的弊病，并分析了60MW機(jī)組火電廠DEH系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實施的基礎(chǔ)，且提出了應(yīng)對措施及方法。

關(guān)鍵詞：火力電廠；熱力設(shè)備；檢修；監(jiān)測

60WM機(jī)組DEH系統(tǒng)在電力企業(yè)中具有相當(dāng)重要的地位。目前大多數(shù)的電力企業(yè)采用了60WM機(jī)組DEH系統(tǒng)，采用DEH系統(tǒng)將比一般液壓系統(tǒng)控制精度高，自動化水平大大提高，熱電負(fù)荷自整性也高，它能實現(xiàn)升速，配合電氣并網(wǎng)，負(fù)荷控制（閥位控制或功頻控制），抽汽熱負(fù)荷控制及其他輔助控制，并與DCS通訊，控制參數(shù)在線調(diào)整和超速保護(hù)功能等。不過它們卻由于缺少這方面的技術(shù)人員，沒有完善的規(guī)章制度，加上熱力控制設(shè)備在使用過程中比較容易損壞等問題，使DEH系統(tǒng)未能發(fā)揮應(yīng)有的作用。特別是在廠網(wǎng)分開的新形勢下，設(shè)備檢修的工期緊、任務(wù)重，也給檢修工作本身帶來了安全隱患。

1 60WM機(jī)組故障分析

1.1火電廠熱力機(jī)組的檢修和保養(yǎng)前要根據(jù)原電力部頒發(fā)的《發(fā)電廠檢修規(guī)范》中的規(guī)定進(jìn)行檢修，嚴(yán)格按照規(guī)范中規(guī)定的檢修周期和檢修工期、檢修項目進(jìn)行各項指標(biāo)的檢修和維護(hù)。故障問題主要包括：磨損、腐蝕、過載蠕脹、疲勞等失效形式。如果這時不及時處理，破壞就會進(jìn)一步發(fā)展，最終會導(dǎo)致泄漏或者爆炸的嚴(yán)重事故。

1.2對火電廠的機(jī)組的整體和部分的運(yùn)行狀態(tài)的過程進(jìn)行必要的物理運(yùn)行狀態(tài)實施必要的隨機(jī)和定期的監(jiān)測。而對于火電廠機(jī)組運(yùn)行的診斷方法則是一種在了解和掌握機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上實施的，以確定下火電廠機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)是否正常。

1.3火電廠機(jī)組的狀態(tài)檢測和診斷工藝是一種技術(shù)手段，它能夠為狀態(tài)檢測提供切實的依據(jù)，在此基礎(chǔ)上我們工作人員可以合理的安排維修和診斷等檢修工作。確?；痣姀S機(jī)組運(yùn)行正常的運(yùn)行。

1.4火電廠機(jī)組運(yùn)行和檢修的必要的條件是對火電廠機(jī)組運(yùn)行監(jiān)測和故障的診斷分析?；痣姀S機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是機(jī)組工作性能的重要的指標(biāo)，機(jī)組的運(yùn)行不穩(wěn)定的基本表現(xiàn)形式主要是設(shè)備的裂紋和腐蝕。

1.5 60MW機(jī)組火電廠機(jī)組在運(yùn)行中可能發(fā)生的故障問題主要包括：磨損、腐蝕、過載蠕脹、疲勞等失效形式。如果這時不及時處理，破壞就會進(jìn)一步發(fā)展，最終會導(dǎo)致泄漏或者爆炸的嚴(yán)重事故。

2 機(jī)組運(yùn)行與檢修問題分析

2.1高壓加熱器鋼管泄漏。首先回?zé)嵯到y(tǒng)的抽汽量減少，流經(jīng)機(jī)組通流部分的蒸汽流量超出設(shè)計值，使得軸向推力增加，當(dāng)各監(jiān)視段壓力超出設(shè)計值時，安全性就會受到影響，致使機(jī)組不能帶滿負(fù)荷，減少發(fā)電量，電廠生產(chǎn)受到影響，同時增加了檢修成本。如果正好是用電高峰，還會對電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響。其次由于高壓加熱器失去工作能力，回?zé)嵯到y(tǒng)效率降低，給水到再熱器時達(dá)不到設(shè)計要求的溫度，使鍋爐再熱器的吸熱量增加，發(fā)電煤耗升高。再次由于抽汽量減少，排入凝汽器的流量增大，會使凝汽器的真空降低，同時余速損失增大，發(fā)電煤耗升高。

2.2軸封漏氣。低壓軸封處若向內(nèi)漏，則空氣一起進(jìn)入凝汽器，造成真空降低，設(shè)備熱耗升高；另外，空氣從低壓軸封處漏入凝汽器后，凝汽器壓力升高，增加了空氣在凝結(jié)水中的溶解度，水中溶氧量增加，則會增加低壓管道和低壓加熱器的腐蝕，同時增加除氧器的負(fù)擔(dān)；再者，凝結(jié)水中的空氣會在凝汽器銅管和電壓加熱器鋼管的周圍產(chǎn)生氣阻，影響換熱，使凝汽器和低壓加熱器的端差增大。如果端差增大，飽和蒸汽溫度上升，飽和壓力上升，則真空下降，發(fā)電煤耗上升。

2.3操作人員工作不能默契配合。在電力企業(yè)中，其熱力控制設(shè)備都是機(jī)爐操作人員來控制的，而熱力設(shè)備操作復(fù)雜，機(jī)爐操作人員的技術(shù)比較單一，這就使得設(shè)備沒有被充分利用。如果電廠司爐人員的技術(shù)不過關(guān)，沒有熟練地掌握各種鍋爐的操作裝置，一旦設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，他們就不能夠及時解決，電廠專職的熱力控制操作員工卻能輕松地處理好這些事故。

3 電廠60WMM機(jī)組中DEH系統(tǒng)應(yīng)用

3.1電調(diào)及負(fù)荷控制。汽輪機(jī)組采用由數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH系統(tǒng)）實現(xiàn)的純電調(diào)控制方式，并網(wǎng)前對汽輪機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，在并網(wǎng)后對汽輪機(jī)進(jìn)行負(fù)荷控制。負(fù)荷控制是通過提高轉(zhuǎn)速設(shè)定完成的，同時它也具有其他輔助功能。啟動升速及轉(zhuǎn)速控制和保護(hù)可以選擇自動、手動、半自動三種啟動方式之一，這三種方式的切換只有在停機(jī)后在控制器程序組態(tài)中改變來實現(xiàn)，在DEH控制下可進(jìn)行電超速保護(hù)試驗、機(jī)械超速保護(hù)試驗。具有超速保護(hù)（109%）功能。機(jī)組定速后，可由運(yùn)行人員通過手動或“自動準(zhǔn)同期”裝置發(fā)出的轉(zhuǎn)速增減信號調(diào)整機(jī)組轉(zhuǎn)速以便并網(wǎng)。機(jī)組并網(wǎng)后，DEH立即自動使機(jī)組帶上一定的初始負(fù)荷以防止機(jī)組逆功率運(yùn)行，當(dāng)不采用功頻控制時控制器將不設(shè)初負(fù)荷。DEH系統(tǒng)能在汽輪發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后根據(jù)運(yùn)行情況或電廠運(yùn)行規(guī)程，運(yùn)行人員通過操作控制器轉(zhuǎn)速設(shè)定控制汽輪發(fā)電機(jī)從接帶初始負(fù)荷直到帶滿目標(biāo)負(fù)荷，并應(yīng)能根據(jù)電網(wǎng)要求，參與一次調(diào)頻。負(fù)荷控制可以通過在并網(wǎng)后增加或減少轉(zhuǎn)速設(shè)定來實現(xiàn)。抽汽控制可自動或手動投入，在自動投入情況下，在抽汽菜單顯示時操作投入。然后通過增加或減少抽汽壓力設(shè)定即可增減抽汽負(fù)荷。投入抽汽控制時控制器將對機(jī)組熱電負(fù)荷進(jìn)行自整控制。當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時控制器立即切換到轉(zhuǎn)速控制方式并切除功率和抽汽控制。維持汽輪機(jī)在同步轉(zhuǎn)速（2950r/min）下空轉(zhuǎn)，以便汽機(jī)能迅速重新并網(wǎng)。每次啟動前，DEH控制器可以自診斷控制器組態(tài)，接線及內(nèi)部硬件是否正常?？蓪\(yùn)行過程中控制參數(shù)在線進(jìn)行故障診斷并給出報警指示。當(dāng)機(jī)組超速可程序組態(tài)中需要保護(hù)項目處于保護(hù)狀態(tài)時。DEH控制器執(zhí)行停機(jī)。DEH控制器可以在線調(diào)整控制參數(shù)，并監(jiān)測設(shè)定參數(shù)，實際參數(shù)及控制參數(shù)。閥位控制器為雙通道，每個通道接受505E控制器的輸出信號及油動機(jī)行程反饋信號，其差值經(jīng)過功放后接到電液驅(qū)動器的輸入，控制電液控制器的輸出。閥位控制器內(nèi)部有PI調(diào)節(jié)，可以達(dá)到較高控制精度，利用內(nèi)部可調(diào)的顫振電流疊加到輸出可以克服電液驅(qū)動器卡澀，零位偏置電流調(diào)整用于靜態(tài)零位調(diào)整。

3.3低壓供油系統(tǒng)。離心式主油泵由汽輪機(jī)主軸直接帶動，正常運(yùn)行時主油泵出口油壓為1.57Mpa，出油量為3m3/min，該壓力油除供給調(diào)節(jié)系統(tǒng)及保安系統(tǒng)外，大部分是供給兩只注油器的。兩只注油器并列組成，注油器Ⅰ出口油壓為0.1Mpa，向主油泵進(jìn)口供油，而注油器Ⅱ的出口油壓為0.22Mpa，經(jīng)冷油器、濾油器后供給潤滑油系統(tǒng)。機(jī)組啟動時應(yīng)先開低壓潤滑交流油泵，以便在低壓的情況下驅(qū)除油管道及各部件中的空氣。然后再開高壓交流油泵，進(jìn)行調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的試驗調(diào)整和機(jī)組的啟動。在汽輪機(jī)啟動過程中，由高壓交流電動油泵供給調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)和通過注油器供給各軸承潤滑用油。為了防止壓力油經(jīng)主油泵泄走，在主油泵出口裝有逆止閥。同時還裝有主油泵啟動排油閥，以使主油泵在啟動過程油路暢通。當(dāng)汽輪機(jī)升速至額定轉(zhuǎn)速時（主油泵出口油壓高于電動油泵出口油壓），可通過出口管道上的閥門減少供油量，然后停用該泵，由主油泵向整個調(diào)節(jié)保安和潤滑系統(tǒng)供油。在停機(jī)時，可先啟動高壓電動油泵，在停機(jī)后的盤車過程中再切換成交流潤滑油泵。為了防止調(diào)節(jié)系統(tǒng)因壓力油降低而引起停機(jī)事故，所以當(dāng)主油泵出口油壓降低至1.3Mpa時，同壓力開關(guān)使用權(quán)高壓電動交流油泵自動啟動投入運(yùn)行。當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生故障，潤滑油壓下降時，由潤滑油壓力控制器使交流潤滑油泵自動啟動，系統(tǒng)另備有一臺直流潤滑油泵，當(dāng)潤滑油壓下降而交流潤滑油泵不能正常投入工作時，由潤滑油壓力控制器使直流潤滑油泵自動啟動，向潤滑系統(tǒng)供油。油動機(jī)的排直接引入油泵組進(jìn)口，這樣，當(dāng)甩負(fù)荷或緊急停機(jī)引起油動機(jī)快速動作時，不致影響油泵進(jìn)口油壓，從而改善了機(jī)組甩負(fù)荷特性。

3.4電液驅(qū)動器供油系統(tǒng)。電控專用供油系統(tǒng)與主軸驅(qū)動的由主油泵提供潤滑系統(tǒng)和安全用油的主供油系統(tǒng)分開，以保證電液轉(zhuǎn)換器用油不受污染，確保機(jī)組安全可靠地運(yùn)行。獨(dú)立電控專用供油系統(tǒng)由油箱、葉片泵、溢流閥、單向閥、精密雙筒過濾器、冷油器以及油壓、油溫報警、電加熱器等設(shè)備組成。該套油系統(tǒng)為雙泵系統(tǒng)，正常運(yùn)行時一臺泵工作，另外一臺泵備用，當(dāng)油溫高時可投入冷卻器；當(dāng)工作壓力低時可投入另外一臺油泵，運(yùn)行前必須確保油質(zhì)合格，雙筒濾油器可在線切換，濾油精度為10μ，濾油器壓差大時可報警。油箱容量為600L，泵流量為30L/min，電機(jī)功率為4KW/1500r/min，系統(tǒng)工作壓力為3.5Mpa，油質(zhì)采用L-TSA46汽輪機(jī)油，油液清潔度要求達(dá)到NAS6級以上。油箱安裝在汽機(jī)中間平臺。油壓高低可用溢流閥調(diào)定，兩個溢流閥調(diào)定壓力可相差0.5Mpa。冷卻水阻約為0.1Mpa，流量為60L/min。

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