火力发电汽轮机转速控制故障分析及对策研究

肖丽丽

摘 要：汽轮机是传统火电厂的重要组成部分。当然，仪表控制，最重要的是汽轮机的控制。汽轮机的控制基本上分为转速控制、负荷控制、加流量限制和压力控制，不同的汽轮机厂家在控制逻辑上有一定的差异，但几乎是一样的。接下来，简要介绍了汽轮机的转速控制，在热能生产过程中，汽轮机的控制是非常重要的。不仅在启动阶段，发电机的频率和同步性应由涡轮转速调节，发电机的输出功率也应由涡轮发动机蒸汽控制。发电机在涡轮机中运行时，也必须进行调整。

关键词：汽轮机;调速系统;控制故障;对策研究

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）06-0170-02

1 DEH的组成

硬件组成：DEH是一个独立完整的控制系统，具有CRT显示、控制、打印、系统等功能。设备的关闭功能和监控以及系统自身的诊断信息集中在CRT屏幕和操作员的工作站键盘上。所有的控制都可以通过键盘和CRT屏幕来完成，并且可以获得系统运行的不同数据。DEH电子控制箱由控制点、冗余服务器、操作员站、工程站、通信网络、打印机、上行链路面板组成，软件组成：DEH控制单元的控制功能主要由软件执行。做实时控制软件：QNX软件是一个固化的主控点控制块，能够进行信号转换和处理、控制计算、通信、自诊断、自动切换等功能。它通常只停止信号处理、与主控制单元的通信和其他低级处理功能。

2 控制电路及控制功能

2.1控制

（1）速度控制流路，速度控制回路包括速度控制回路。目标值设定、速度变化率设定、速度参考值设定、速度PI调节器、速度测量、三取二逻辑顺序及相应逻辑顺序。

（2）功率控制回路包括目标功率设定、功率变化率设定、功率控制设定、一次调频单元校正功率参考值控制。用于确定、最大功率限制和极限值、基本蒸发压力调节功率参考值、功率测量和二次高逻辑、功率调节器，一次能量调节限值和汽压修正功率开关等。

（3）阀门开度控制系统，阀门开度控制电路包括目标阀门开度值的确定、开度速度的确定、初始值的确定、左右高压水轮机开度的测量，一般选择逻辑和PI开度调节器。

（4）主蒸发压力控制电路在设备前面。一般选举结果和压力调节器PI。

（5）蒸汽压力和真空保护电路。始终等于p-pv.PI蒸汽压力控制和蒸汽压力保护开关。真空保护限值包括真空测量、功能修改和真空保护开关周期。OPC控制系统。有三个OPC保护macsdeh装置，第一个是功率放大器，第二个是DEH模块，三是I/O控制站的主控模块。

2.2系统控制

远程速度闭环控制功能为：自动调速，根据机组的四种温度：冷态（t120c）、暖态（120ct300c）、热态（300ct450c）和极热态（t450c），分别确定四种不同的速度曲线（t450c）。司机按下某一温度和速度自动“自动”按钮，发出启动指令（按下启动按钮），调速器自动加速0转至30m，m，（T2）预热时间到达后，在无操作人员干预的情况下，在达到临界速度限制（NC）后，速度和临界加速度会自动转动，直到机组速度达到3000。m、值。在自动加速过程中，如果要更改速度，可以按相应的按钮，然后自动确定命令将被自动覆盖。如果仍然需要自动，再次按下“自动”按钮，使“自动”灯亮起。此时，机组按新规定的转速加速，其它自动功能不变，半自动提速，三档目标转速（500转、1000转、3000转），前两档为加热转速，后一档为额定转速。

当操作人员确定了变速的速度和目标速度并按下“开始”按钮后，速度控制装置将在规定的目标速度下自动加速控制单元，而不在该速度下停车。如果要求的恒定速度小于目标速度，按下“保持”按钮，“保持”灯将闪烁，设备以恒定速度升温，如果所需速度继续上升，当“保持”灯熄灭时，再次按下“保持”按钮，设备将继续爬升，直到机组达到3000转/分。对于临界速度区，速度将根据临界速度区的变化率自动增加。在此期间，按下“保持”按钮无效。汽轮机是传统岛屿火力发电厂的重要组成部分，当然，我们的仪表控制，最重要的是汽轮机的控制[1]。汽轮机的控制基本上分为转速控制、负荷控制、加流量限制和压力控制，不同的汽轮机厂家在控制逻辑上有一定的差异，但几乎是一样的。

接下来，简要介绍了汽轮机的转速控制。涡轮机控制系统确保速度控制（速度控制、速度限制和加速度限制）、負载/流量控制、压力控制、热压力计算、涡轮机启动和负载控制功能;以及对于限制第二代涡轮机GSS功能的所有运行周期（包括正常和不稳定运行），熔岩压力控制和涡轮机控制系统的设计应能为特定设备，如Tra，涡轮机控制系统通过涡轮机的电气控制系统（多余的设备）了解其功能。今天我们主要关注涡轮机速度控制。一旦蒸汽轮机启动，操作员可以在满足启动条件后手动确定目标转速（通常为标称单位转速1500rpm）。此时，汽轮机的实际转速可以提高目标转速和转速。

如果一次蒸汽轮机能量重新分配，则只能在加载阶段使用。一旦网络接通，程序可以自动启动。动态输入死区。操作员也可以决定不手动使用死区，但只能在特定情况下使用。不同的汽轮发电机死区范围不同。一般情况下，死区的范围由一次调频模型确定，如果实际速度小于90%（1350rpm），则收益率为10，大于90%，但如果收益率未连接到网络，则网络连接后收益率为25（如果放大后偏离速度，则增益连接到电网，10%极限值）。与不同的涡轮发电机相关的每台机组的效益也存在差异。

磨擦补偿：这是由于使用汽轮机造成的磨擦损失，在1500转/分的指定转速后，磨擦补偿值为4%，超速和限速：汽轮机超速保护值为110%，但如果汽轮机超过额定转速但未达到110%STG控制器有自己的逻辑来避免速度的增加。如果加速度超过0.04Pu/s，则应报告150%0.1s的负流量值。如果加速度仍然很高，则应发送150%的负流量值。下降并给出非常短的结束命令0.5s和反向流命令值150%。阀门迅速关闭，然后打开。

加载命令：此加载命令基于初始加载和BC加载确定的高值。这主要是网络连接的初始加载。如果不存在网络连接，则加载命令0为。

超速试验：过载试验的试验功能用于确定液压控制紧急控制冲击器冲击器的性能试验。如果车速达到3000转/分，如果需要对冲击器的工作速度进行试验，则按下“超速试验”和“确认”按钮和按钮闪现。此时，目标速度自动设置为3240转/分，爬升率自动选择为100%，OPC保护功能103%未被阻止，110%被阻止。

该装置自动加速至40，然后保持恒定速度，操作人员可按下“超速”按钮将装置向前移动。3240转后的速度完全由操作人员手动控制。在超速测试中，如果要中止超速测试，可以再次按下“超速测试”按钮，按钮被禁用，目标速度将自动返回3000转/分。简言之，蒸汽轮机转速调节器是蒸汽轮机从转速上升到额定转速时的转速调节器。目标速度偏离实际速度。在实际加速过程中，转速与汽缸温度有关。如果气缸温度低于150-to-u，则称为冷启动，如果气缸温度高于840%150，则在气缸温度高于840%33/min时设置速度;热态启动厘定为8.33%min，过载试验爬升率为16.33%min（SAIC汽轮机的快速上升不是通过汽缸温度而是通过转子热电压）。启动死区后，通过死区中函数的输出获得XD速度。计算出的功率调节器直接作用于本地涡轮控制阀的伺服阀上，控制阀根据接收到的流量指令提供一个开口。比较反馈信号如果两个值相等，则速度调整已完成。

热涡轮速度调节器基于这个伺服系统集。这也是对伺服系统的简短介绍。服务器系统是修改对象的位置、方向、状态和其他输出控制变量的系统，这些变量随输入目标（或给定值）的任意变化而变化。闭环维修系统由位置检测部件、偏差放大部件、执行部件和被控对象组成。位置检测是指就地控制阀的阀门位置，其区别是流量控制和阀门反馈的区别。

控制对象为汽轮机控制阀，液压伺服系统原理为TGCP320系统根据当前负荷和蒸汽参数计算阀门开度。开启0-100%是涡轮控制系统（GR）排气口输出的伺服电机（0-20mA）。服务器接收液压伺服马达指令和反馈信号。服务器板计算命令和反馈偏差。通过伺服电机PID的比例调节来放大偏差。主动信号由伺服电机输出产生，使阀门与阀门成比例，阀门与阀门成比例，阀门与阀门成比例，先导动作。

先导阀控制主阀两端的油压。主阀是一个标准伺服阀，控制流向液压伺服马达的流量。液压伺服电机的运行控制阀门操作和调节汽轮机。引进热电厂的任务包括：接线和油冲洗和预处理;调节;伺服电机设置;通过液压伺服电机运动传感器校准牵引车LVDT;测试开始、废气控制、死区调整、反馈调整、最终测量和获得的数据。上图为西门子调速图。红色部分如图所示，NT为转速的实际值，即测量值;NS為转速的确定值，不同工况下相应的确定值为转速自动设定值;LB为负荷开关;S1为利润，i、e.不等速倒数;PSFe为一次调频开关，其调速也是n与实际速度值NT之差，即偏差的XD速度，其功能也是XD速度/不等速，最终输出ynpr在OSB模块中工作（对应于阀门开关命令），从而完成速度调整。

上面描述的是热电涡轮的速率控制。首先详细介绍了汽轮机调速系统，然后介绍了西门子汽轮机调速系统。没有汽轮机或西门子阿尔斯通的逻辑，最重要的速度控制参数是XDS转速变化率，它是在实际速度值和速度测定值之间形成的。一旦输入一次调频，该输出通过死区的功能，然后限制到死区的测定（死区的测定和限制必须通过一次调频的建模来确定）。在XD转速/不等转速后，该部件直接应用于PID控制器，PID输出指令直接应用于相应的汽轮机控制阀。这是调节汽轮机转速的控制方法。

在西门子控制逻辑中，速度调节器被称为LBPR模式，通用控制装置与之类似，它也给出了速度调节的简单描述。发电频率及同步控制功能：装置启动至3000rpm后，进入连续提速暖机阶段，停止连续提速。发电机加速器启动，发电机立即通电。电压值、频率和相位应与电网兼容，频率和相位应调整到汽轮机上，以便顺利地与电网连接。这种调整称为同步。有两种同步方法可以进行同步、调整和调整，一种是表示自动同步器发送的频率增加和减少的开关信号。该信号由DEH系统频率调节器接收，以提高和降低装置的速度。每次脉冲到达，设备增加或减少1转/分。这种检查称为自动同步。二是司机监视同步表，手动操作频率给定的升降按钮，改变发电机的频率，达到同步目的，每次按下升降按钮，转速变化一圈。此控件称为手动同步。

3 结语

如果蒸汽压波动，可以确定蒸汽压差偏差。超速保护功能，满载后，超速是衡量调节器动态品质的一个非常重要的指标，Macsdeh系统非常重视超速保护的控制（即OPC功能）。Macsdeh具有三层OPC保护，并配有三层OPC保护装置，二层和三层具有智能判断功能。第一层和第二层保证了甩负荷后液压伺服马达的快速闭合控制。确定0信号的源是多通道的。即使没有检测到漏极信号，其他反射也可能在负载被拒绝后立即关闭调整阀。

参考文献

[1] 高培.核电厂半速发电机在超速测量值高原因分析[J].动力工程，2018，34（4）：136-139.