汽轮机数字电液调节系统（DEH）概述及优化分析

刘鸿吉

（大唐绥化热电有限公司黑龙江绥化152000）

摘要：本文主要阐述了电厂汽轮机汽轮机数字电液调节系统（DEH）的控制逻辑和功能的简要概述，以及对汽轮机数字电液调节（DEH）在现场实际应用经验改造和优化。

关键词：汽轮机；控制方式；调节优化

1引言

我公司汽轮发电机组是由哈尔滨汽轮机厂提供。系统采用上海新华公司的汽轮机控制，采用XDC800软件作为操作员站的平台，同DCS系统为一体化，DEH做为DCS的子画面组，有利于运行人员的操作和检修人员的维护。运行人员通过操作员站（OPU）实现汽轮机数字电液调节系统（DEH）的控制。

根据电厂运行人员习惯以及本汽机的特点，设计了如下控制和监视画面，包括总图、阀门方式选择、负荷控制、超速试验、阀门试验、转速控制等，不仅为运行人员提供了监视和操作手段，还可以直接调取已经做好的趋势组来分析问题。

2DEH系统概述

汽轮机岛控制系统涵盖汽轮机及其辅助设备控制系统DEH、MEH、BETS，系统的设计初衷是DEH、MEH、ETS采用一体化设计，采用一致的系统软件和相同的硬件，各个系统硬件模块、端子、电缆、电源、XCU相互通用，可互相替换；由统一的操作员站对各对象系统进行操作、显示、报警；由统一的工程师站（ENG）对各控制系统进行管理、维护。我们新华的系统不包含ETS系统。

在Windows软件平台上，各控制系统联网，数据及资源共享。上海新华公司的汽轮机岛控制系统采用XDC800，在工程师站（ENG）可对各控制流程、算法块进行组态，使各控制系统均能适应不同的电厂要求；与此同时，用户可在工程师站（ENG）、操作员（OPU）站以图形的方式实时地观察到控制的算法逻辑图，方便用户观察控制逻辑，实现了软件、硬件的一体化。

3DEH控制主要功能介绍

（1）超速保护试验

当汽轮发电机组并网并进行暖机一段时间后，解列进行超速保护试验。在DEH控制下，可以分别进行103%，110%，以及机械危急遮断超速试验DEH做超速试验时，目标值和升速率由运行人员设定在正常转速控制时，DEH转速给定值最高为3050rpm，选择不同的超速试验DEH给定值限制自动改变：103％、110％、112％，做超速试验时DEH自动屏蔽低定值的保护项，如：选中110％试验时自动屏蔽103％保护做机械超速试验时，当转速到设定值就地未动作时，DEH自动TRIP。

（2）自动带初负荷

DEH可实现负荷的开/闭环的控制策略。当开环控制时，DEH仅控制调阀的开度，机组的功率由蒸汽参数决定。闭环控制时，DEH可以分别采用功率回路或压力回路调整机组功率。因压力控制反映较快，适用负荷响应快的环境。功率回路虽慢，反而能够实现功率的精确调节。

（3）定压与滑压运行

当机组并网，DEH对机组的负荷调节有定/滑压两种方式，定压运行方式下，DEH控制回路调节阀门来改变功率。当滑压运行方式下，DEH控制回路调节阀门维持在某一位置，由锅炉侧调节主汽压力，从而控制汽轮发电机组负荷。

定压运行方式下高负荷时经济效益好，对负荷响应速度快。低负荷方式下时节流损失大。滑压运行方式下时，对负荷响应速度慢，低负荷方式下时损失小，高负荷时效率低，因而低负荷方式下采用滑压运行，高负荷方式下改定压。

（4）主汽压控制及限制

主汽压控制（TCP）：为维持锅炉控制系统蒸汽压力的稳定，DEH经由过程比例调节作用将机前压力保持在设定点。

低汽压保护（TPC）：假如机前压力降至某一设定点，则DEH经由过程比例调节作用关小调节汽门，以保持锅炉的稳定运行，直到压力恢复至该主汽压力限制器设定点以上。

TPC及TCP运行时，压力定值可由运行人员给定，也可以通过CCS接口给定TCP、TPC以及功率回路（调压回路）三者是相互闭锁的，只能投其中的一个。

（5）一次调频

当电网侧频率发生改变时，DEH自动调整汽轮发电机组出力，维持电网负荷变化造成的周波偏离。DEH根据各自机组不等率的值，按比例调节调门开度，同时，拥有可调节的频率死区和负荷的上、下限制，便为一次调频。

（6）CCS控制

DEH提供机炉协调控制接口，DEH与CCS设有接口，CCS指令接口信号可以是脉冲串、0/1电平、模拟量信号。DEH、DCS一体化项目可以通过上网点实现，同时，接口在CCS方式下，DEH可以满足开环控制、功率回路、压力回路。

（7）阀门管理

DEH提供了两种阀门运行方式下的切换程序，对阀门进行非线性修正的函数，使整个阀门控制的全行程范围内为线性，提高了阀门控制的精度和稳定性。

单阀是指所有调节汽门同步开启，在机组启动时，采用单阀，可以使喷嘴组全周进汽，有利于机组技术部件均匀加热，减小热应力。

顺序阀是指各个调节汽门依次开启。机组带一定负荷并网后，采取顺序阀，使多个调门中仅有一个阀门处于节流状态，有利于降低节流损失，提高汽轮发电机组热效率。

根据历史数据自动修正流量曲线，减少阀切换的扰动。

（8）甩负荷功能

当发电机解列而汽机未跳闸的情况下，DEH分以下几种工况控制：

甩负荷瞬间DEH自动根据中压排气压力判断是否直接启动OPC，IEP>30%直接输出动作OPC电磁阀，IEP<30%时根据实际转速判断。

DEH控制处于自动时，发电机解列瞬间DEH自动给定3000rpm，并维持实际转速未3000rpm，发电机允许的情况下可以直接同期并网。

DEH控制处于手动时，OPC动作后DEH直接关闭调节阀不再开启。

4DEH系统优化

（1）电缆敷设优化

为保证机组稳定可靠运行，部分模拟量信号必须单独铺设电缆，包括：汽轮机转速#1、汽轮机转速#2、汽轮机转速#3、油动机位移反馈LVDT#1、油动机位移反馈LVDT#2、DDV控制指令（含24VDC驱动电源），绝对禁止与其他信号混用同一根，并保证不能与其他电源线同时敷设。

（2）安装优化

DEH系统油动机反馈装置LVDT必须可靠运行，防止运行中出现松动或者摩擦。安装中保证固定支架与门体焊接牢靠，不发生振荡，并保证LVDT反馈杆与套筒永远同心；保证所有固定螺丝必须双螺丝锁死，并且用耐高温胶固定。

（3）OPC电磁阀优化

当机组超速103％通过OPC电磁阀迅速关闭调节门，防止汽轮机超速，一旦OPC电磁阀出现误动对机组造成很大影响。首先是要电源和控制回路不能有端子排，必须焊接并可靠绝缘。选用质量优秀、进口继电器和压控开关，防止误动和拒动。

（4）接地优化

DEH系统采用机柜侧单点接地，机柜接地点GND和逻辑接地PE。各个站的GND可以按星形/串形连接的方式汇接到盘柜接地点，PE必须按星形方式汇接到盘柜接地点的接地铜排上，并确保接地电阻符合规程要求。

5结论

汽轮机数字电液调节在电厂运行中作为一个重要的系统，本文主要介绍汽轮机数字电液调节控制和优化。通过DEH系统的分析和现场实际应用经验的优化，增强DEH系统的稳定性，减少误动和拒动的可能，保障机组的安全稳定运行。

参考文献：

[1]胡风玺.DEH控制系统常见故障分析及处理措施[J].河北电力技术，2012（S1）：11-19.

[2]陈立东.350MW机组小汽轮机DEH控制系统[J].东北电力技术，2007（01）：40-43.