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

郭 愛，胡 磊

（福建福清核電有限公司，福建福清 350300）

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

郭 愛，胡 磊

（福建福清核電有限公司，福建福清 350300）

汽輪機(jī)是電廠的重要設(shè)備，屬于大型高速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，其控制系統(tǒng)的應(yīng)用直接關(guān)系著電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，與電廠生產(chǎn)活動(dòng)的開展以及綜合效益的維護(hù)都存在密切聯(lián)系。因此，就汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行簡要分析和研究，以保證汽輪機(jī)的安全高效運(yùn)行，供相關(guān)人員參考。

汽輪機(jī)；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

當(dāng)前汽輪機(jī)控制系統(tǒng)大多以數(shù)字電液控制系統(tǒng)為核心，通過調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特征的分析來優(yōu)化相關(guān)參數(shù)，維護(hù)汽輪機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證供電質(zhì)量，更好地滿足電廠對(duì)汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用需求。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，汽輪機(jī)控制系統(tǒng)也不斷發(fā)展，形成了汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)，其有效地滿足了傳統(tǒng)系統(tǒng)條件下的自動(dòng)化程度低、控制精度低以及可靠性差等問題，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)系統(tǒng)的高效化、安全化控制，精度可靠且更加便捷。以下就汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用開展具體分析。

1 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)簡介

汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)是基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)之上得以實(shí)現(xiàn)的一種控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在調(diào)節(jié)精度、響應(yīng)速度以及抗干擾能力等方面的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)滿足系統(tǒng)要求，以保證汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行。汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)電量與外界負(fù)荷的平衡狀態(tài)和供電質(zhì)量都有著嚴(yán)格的要求。就其結(jié)構(gòu)來看，該系統(tǒng)通過控制柜、端子柜、跳閘等部分的協(xié)調(diào)配合，來實(shí)現(xiàn)邏輯功能運(yùn)算等行為。汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)以主汽門、調(diào)節(jié)門和油動(dòng)機(jī)等作為系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其具備系統(tǒng)通訊以及共享數(shù)據(jù)等功能，能夠依據(jù)設(shè)定汽輪機(jī)組狀態(tài)實(shí)現(xiàn)升速控制，從而保證汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。

汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)包含三種啟動(dòng)方式，分別是自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)，實(shí)際選擇過程中可以結(jié)合電廠汽輪機(jī)運(yùn)行需求來選擇啟動(dòng)方式，并調(diào)整好控制器的最低控制轉(zhuǎn)速。由于汽輪機(jī)屬于大型高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，一旦出現(xiàn)超速情況，會(huì)加劇汽輪機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的危險(xiǎn)性，甚至造成無法想象的后果。因此在汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)以轉(zhuǎn)速控制作為重點(diǎn)內(nèi)容，結(jié)合汽輪機(jī)的實(shí)際情況，選取適宜的調(diào)速系統(tǒng)，最大程度上解決超速問題，保證汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行。

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)簡稱DEH 控制系統(tǒng)，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上鎖實(shí)現(xiàn)的一種數(shù)字式電氣液壓控制系統(tǒng)，是分散控制系統(tǒng)DCS的重要組成部分。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽輪機(jī)控制系統(tǒng)也逐步發(fā)展，數(shù)字電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用更為廣泛，其準(zhǔn)確度高、靈敏度強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中具有一定實(shí)效性，便于加強(qiáng)功率偏差控制，壓力損失較小，在調(diào)節(jié)汽輪機(jī)組進(jìn)氣量的同時(shí)便于加強(qiáng)汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)間控制，量程范圍上具有一定優(yōu)勢(shì)，可靠程度更高，在汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的作用下便于加強(qiáng)生產(chǎn)活動(dòng)管理和產(chǎn)品質(zhì)量控制，因而該系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用價(jià)值，能夠更好地滿足用戶對(duì)汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化要求。以下就汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行簡要探索，以保證汽輪機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

2.1 DEH控制系統(tǒng)在300MW汽輪機(jī)上的應(yīng)用

DEH 控制系統(tǒng)的有序運(yùn)行，主要是基于汽輪機(jī)組狀態(tài)參數(shù)的分析、處理得以實(shí)現(xiàn)的，比如轉(zhuǎn)速、功率等能夠準(zhǔn)確反映汽輪機(jī)組狀態(tài)的具體參數(shù)，狀態(tài)量和控制量的形成能夠?yàn)槠啓C(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持。DEH控制系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)模式下的精度低、可靠性差、操作復(fù)雜等不足，通過電網(wǎng)控制、熱網(wǎng)控制以及機(jī)爐協(xié)調(diào)控制的密切配合，實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，更好地滿足了電廠對(duì)汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用需求，為汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，DEH 控制系統(tǒng)具備良好的控制能力，尤其是體現(xiàn)在汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速控制與功率控制上。實(shí)際應(yīng)用中可以在危急狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)以保證汽輪機(jī)安全，機(jī)組整體安全系數(shù)較高，經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，因而汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用在維護(hù)電廠綜合效益上具有重要價(jià)值。

2.2 DEH與CCS控制信號(hào)的聯(lián)絡(luò)

所謂 CCS，是指協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。就汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況來看，DEH控制系統(tǒng)與CCS之間可以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的聯(lián)絡(luò)，從而更好地滿足工業(yè)自動(dòng)化大環(huán)境表電廠經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的多元化需求，保證汽輪機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的科學(xué)化利用，能夠保證促進(jìn)汽輪機(jī)組自動(dòng)化水平的不斷提升，便于對(duì)電廠生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行集中化、規(guī)范化管理與控制，推進(jìn)汽輪機(jī)組的有序運(yùn)行，并以協(xié)調(diào)控制為基本發(fā)展方向。汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐表明，DEH 與 CCS控制信號(hào)的有序聯(lián)絡(luò)，能夠?qū)㈦姎饪刂婆c過程控制進(jìn)行有機(jī)融合，保證汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的控制效果，并保證響應(yīng)速度，全面提高汽輪機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽輪機(jī)控制系統(tǒng)也不斷優(yōu)化。在汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，要準(zhǔn)確把握控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)特性，以便對(duì)汽輪機(jī)的系統(tǒng)部位運(yùn)行狀況作出準(zhǔn)確的分析，以便采取有效措施維護(hù)汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高汽輪機(jī)的應(yīng)用價(jià)值，推進(jìn)電廠生產(chǎn)活動(dòng)的有序開展。

[1] 張羽 .鍋爐給水泵汽輪機(jī)控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用 [J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，（34）.

[2] 楊金鑫 .基于 DEH 技術(shù)的電站汽輪機(jī)控制系統(tǒng)研究 [D].上海 ：華東理工大學(xué)，2015.

Application and Analysis of Turbine Control System

Guo Ai，Hu Lei

Steam turbine is an important equipment of power plant，which belongs to a large-scale high-speed rotating machinery. The application of its control system is directly related to the safety and economy of power grid operation.It is closely related to the development of power plant production activities and the maintenance of comprehensive benef i ts.In this paper，the application of steam turbine control system for a brief analysis and research to ensure the safe and eff i cient operation of the turbine，only for the relevant personnel reference.

steam turbine ；control system ；application

TK32

：A

：1003–6490（2017）07–0248–01

2017–05–23

郭愛（1986—），男，河北張家口人，助理工程師，主要研究方向?yàn)槠啓C(jī)。