电厂汽机DEH控制系统故障原因的探讨

刘立元

电厂汽机DEH控制系统故障原因的探讨

刘立元

（华能嘉祥发电有限公司 山东济宁 272400）

新时期，随着社会的不断发展，电厂汽机机组的控制系统得到显著提高。但是，其重要控制系统——DEH控制系统在实际的运行过程中依然存在诸多问题。本文将通过简述DEH控制系统，并具体分析常见故障及解决措施。

电厂；DEH控制系统；汽机；故障因素

1 引言

随着我国电力行业的快速发展，汽轮机组的容量不断增大，对于汽轮发电机组的运行要求日益严格。为保证发电机组运行安全，可引入DEH系统。作为汽轮机数字电液控制（DEH）系统的主要执行机构，液压调节（EH）系统的主要功能就是接受DEH控制系统发出的操作指令，对汽轮机各进汽阀和开度进行调节与控制，同时也可以满足汽轮机蒸汽流量、转速和负荷调节的工作要求，可基本保证系统运行稳定。由此可见，DEH系统和汽轮机的正常调节以及安全运行息息相关，因此，在其出现故障时需及时处理。

2 电厂汽机DEH控制系统组成

数字电液控制系统，简称为DEH控制系统，是专门用于控制电厂汽轮机组启停、变速和功率等方面的一种控制系统，能够促使其进行安全运行。因此，其目的主要是确保机组的正常运行，主要控制对象是电厂汽轮机组，主要控制内容是机组的启停、变速和功率等。DEH系统主要是是由供油装置、管路系统、执行机构、超速保护以及紧急遮断设备构成，其主要介质就是磷酸脂抗燃油。供油装置主要是由油箱、泵组、压力回路以及过滤冷却回路等共同组成。泵组通常选用的为定压变量泵，可以对流量进行调节，使得泵出口的压力保持稳定。压力回路主要由泵出口的流量计、滤器、逆止阀、蓄能瓶等构成。过滤冷却回路主要是由冷油器和旁路再生系统（含精滤器和硅藻土滤器）。管路系统中主要有连接管路、高低压两种蓄能器组，其功能为可以减少因为阀门工作造成的有流量大幅变化对系统造成的冲击，可以稳压和储能作用。执行机构（俗称油动机）一般分开关型和伺服型两种，开关型的油动机与主管路之间装有节流孔板，伺服型的则没有。当汽轮机转速高达1．03倍额定转速时，需要快速调小所有调节汽阀的开度，这一功能称为超速保护（OPC）；如汽轮机运行不正常，或因突发故障而转速飞升达1．15倍额定转速时，仅靠OPC功能不足以控制其转速继续上升，则需紧遮断全部进汽阀门，这一功能称为紧急遮断（AST）。典型系统构成如图1所示。

图1 汽轮机DEH控制系统构成示意图

该系统的主要特点体现在以下几个方面：①DEH控制系统的有效应用，有助于提高电厂汽轮机组的自动化水平，有助于减轻相关工作人员的劳动强度，有利于提高电厂的经济效益；②通过采取先进的微处理技术，一方面能够提高整个系统结构的紧凑性和可靠性，另一方面使得对电厂汽机组的测试与维修更加方便；③该控制系统不仅能够充分发挥优先级控制、热电调节和抽气压力控制等功能，还预留了接口，以实现电厂汽轮机组的自动化运行。

3 汽轮机组DEH系统故障分析与处理

DEH控制系统的运行过程中，经常出现各种故障，若不能够准确、及时的对其进行合理处理，那么势必会对汽轮机组的运行安全性带来影响。现对DEH系统较常出现的故障总结如下：

3.1 伺服系统故障及处理方法

DEH系统普遍采用磷酸酯抗燃油，在使用过程中极易劣化，主要表现为污染颗粒度的增加和酸值升高。DEH系统用抗燃油一般要求达到MOOG2级，酸值KOH应小于0.2‰。抗燃油污染颗粒度增加，极易造成伺服阀卡涩，同时还会使阀芯磨损、泄漏增加。因此，要定期更换油路滤芯，清理变质油，同时要定期更换液压油，加强液压油的管理，必要时更换清洗伺服阀，定期检查或更换电气信号端口，紧固接线端子以防止其松动，还应检查连线以防止其接触不良。

3.2 油系统故障及处理方法

①EH油温超标问题。当该类系统油温超过58℃的时候，系统便会在当下进行自动报警，产生该类状况的原因众多，包括冷却水温度超出35℃且水压过低时，需要降低冷却水温度并且合理提升其压力数值；当溢流阀出现卡死现象，便要在当下进行阀门检验和更换处理；如若油加热器误投则需要停止油加热器运行；对应的冷却水阀门故障，便需要尽快调试溢流阀定值或是直接更换溢流阀。②挂闸之后，油动机无法依照预设指令开调门或是闸门无法打开。产生该类状况的原因表现为：AST系统漏油或是带电不正常运行、伺服阀和门杆油动机活塞卡死等。在此类环境下，工作人员的第一要务就是检测电磁闸阀或否遗留卡死或是无法紧闭的问题，确认完毕之后委派汽机检修人员或者人工检修人员前来检查和维护，其间观察认证隔膜阀透折过程、油压的安全范围、门杆和活塞卡，以及油阀的正常性，当检测发现和DEH控制系统故障相关的话，便需要督促热控管理人员快速前去检验，保证在最短时间范围内将具体故障排除。然后，指示和压力开关动作失常、EH油温长期低于20℃、EH油箱油位长期低于450mm、任意一个伺服阀故障、EH油泵正常运行环境下油压无法达到11.2MPa，以及联锁保护失常等弊端，发现当中任何一类状况，都要保证尽快联系技术人员重新调试。

3.3 调节阀故障及处理方法

在输出指令不变的情况下，油动机反馈信号发生周期性的连续变化，称之为调节阀油动机晃动，在汽轮机运行的情况下，最常见最复杂的故障就是调节阀油动机晃动故障。油动机晃动的幅值有大有小，频率有快有慢。产生油动机摆动的原因主要有以下几个方面：①热工信号问题。当两只位移传感器发生干涉、驱动卡输出信号含有交流分量或伺服阀信号电缆有某点接地时均可能发生油动机摆动现象。②伺服阀故障。当伺服阀接收到指令信号后，因其内部故障产生振荡，使输出流量发生变化，造成油动机摆动。③阀门突跳引起的输出指令变化。当某一阀门工作在一个特定的工作点时，由于蒸汽力的作用，使主阀由门杆的下死点突然跳到门杆的上死点，造成流量增大，根据功率反馈，DEH发出指令关小该阀门。在阀门关小的过程中，同样在蒸汽力的作用下，主阀从门杆的上死点突然跳到门杆的下死点，造成流量减小，DEH又发出开大该阀门指令，从而导致晃动。调节阀出现晃动，首先判断是软件系统引起的晃动，还是控制驱动卡故障引起的故障。把调门对应的驱动卡模块强制手动，如阀门不晃动，则是DCS系统引起的晃动；如阀门晃动，则证明是控制卡件故障或LVDT反馈线圈故障。关于DEH油压不稳定，波动引起阀门的晃动，主要是由于泵的调节装置动作不灵活造成的。当调节阀阀芯出现卡涩或摩擦阻力增大时，不能及时将泵出口压力信号转换成推动机构的推力，造成泵流量调整滞后于压力变化，使泵输出压力波动。此时可拆下调节阀并解体，清洗相关零件，检查阀芯磨损情况，复装后一般可消除该阀故障。当阀门出现晃动时，可调整控制驱动时间，如果控制驱动时间调整无效，则可降低比例倍数。

4 结束语

总之，作为电厂设备的重要组成部分，汽机机组对于整个电厂设备的安全运行具有直接的影响，对于电厂经济效益的实现也具有重要的作用。作为汽机机组的主控系统，DEH控制系统若出现故障，就会影响整个汽机机组的正常运行，甚至会引发一些安全事故。因此，为确保整个系统的稳定运行，必须在电液系统、油系统、锅炉系统、锅炉系统和伺服系统等方面积极探索有效改进措施，并有效控制整个汽机机组。

[1]宫伟东.汽轮机DEH控制系统常见故障原因分析及处理措施研究[J].工程技术：文摘版，2015（12）：00099.

[2]宋战兵，罗德柱，郭新伟.印度腾达电厂DEH系统调试存在问题的分析处理[J].陕西电力，2011，39（7）：58～60.

[3]陈林，彭敏，王勇.汽轮机DEH/MEH系统主站控制器全故障问题分析及对策[J].四川工程职业技术学院学报，2012（3）：25～30.

TK268

A

1004-7344（2016）27-0045-02

2016-9-10

刘立元（1970-），男，工程师，本科。