数字电液调节系统在中小型供热汽轮机上的应用

宋金丰+金怡+刘兆海

摘要：随着我国对电力企业的技术扶持以及研究的不断深入，电力企业对于用户体验和供电的质量上有了更高的要求，因此对于控制和提高中小型供电汽轮及的数字电液调节系统上的研究和发展显得尤为重要。

关键词：供热汽轮机；数字化；电液调节系统

目前我国正在运营的供热汽轮机的基本容量都在200W以内，而且大部分的机器采用的系统都是液压调节专用系统，这对电荷量的控制和机组协调性都有很大限制。为提升中小型供热汽轮机的性能和控制系统的精准性，我国很多企业已经开始采用数字化的电液调节系统对液压系统的调节和整体参数的不足进行完善和改进。文章从改进后的供油系统和工质能力的整体效果得出数字电液调节系统对于供热汽轮机本身的高压抗磨性质的提升优势，探讨了数字电液调节系统在中小型供热汽轮机上的应用途径和方法。

一、供热汽轮机控制系统的概念和原理

提高供热汽轮机的控制水平在社会市场经济的促进下显得尤为重要，加之供电企业本身为供热汽轮机控制系统配置的相关参数和设计方案，运用性能控制方便和精度功能较高以及信息化数字化程度完善的电液控制系统使供热汽轮机能发挥出最大技术优势的最佳配置。

数字化电液系统在运行中的原理是配合相关的电气并网以及其他辅助进行的控制系统进行升速的调整行为，并和通讯系统进行信息交流和对供热汽轮机的运行情况进行合理化的调控和保护功能。原理如图所示。电气并网速度增加的过程中是对转速系统进行闭环和无差的控制行为，由监测转速的软件为实际和而定转速的差值进行合理分析并进行运算，并有电流信号转变为数字信号为信息和数据的输出进行调节信号油压并控制汽轮机的活塞运动速度，同时调节控速杠杆为减少引动偏差进行进气汽的适当调节。当转速回归到正常的额定转速值之后整体调节供热汽轮系统的控制实现同步电气并网。

二、电液调节系统概述和应用

（一）液壓控制系统

数字电液调节系统中的液压系统是通过完整的透平油机制对冗余信号的正常通信实现对高压抗磨液压系统的安全控制，并在系统失压时进行紧急安全机制控制，用油动机的阀们活塞速度调节控制气阀和蒸汽阀门的及时关闭以及保障供热汽轮机系统的机组运行安全。为实现工质的完整做功效应，液压系统应用了环保绿色的抗磨液压油系统产品并对电液执行控制机构和自容式的液压泵站系统进行科学改善。

数字液压调节系统在结构上包括供油系统、急停机制、保护系统和油动机伺服系统等做种硬件模块构成，还有电液伺服油动机在内的电液随动式控制机制系统以及自容式的高压供油系统，以及控制保护机制的电磁系列阀门组件等，都为液压系统的结构紧凑和合理配置进行集成和优化。每个阀门都配置了相应的油动机的结构原则也为电磁机电系统在失效的情况下能够及时处理威胁和建立起安全油压保护机制并通过变化的液压信号对油动机的活塞进行指令调节和位置信号的调整平衡，即从阀门的指令变化运用油动机对阀门的开关进行相应的控制，实现对于整个伺服系统的电液随动装置的控制，实现对汽轮机系统的灵敏反应和灵活控制。

（二）电气控制系统

纯数字的电液控制系统一般运用两种不同的控制系统进行对于通信和冗余配置的备用，但主要系统的中央处理器通常会为信息的传达和数据处理进行主导工作，一旦发生故障就需要备用系统的相应配合和控制主权的移交，主中央处理器进行正常工作时，备用的处理器会一直处于仲裁和分析主处理器的工作状态，并进行更新系统能力和完善储存区的数据系统梳理。多种并联电源组件的配套使用会供热汽轮机的继电器和接线系统带来软件上的便宜处理形式，以及新工程的组件修改和扩展功能的实施提供修改依据和相关板件程序供应。

电气系统的测试模块会对供热汽轮机系统的转速进行快速的控制和调节，当汽轮机的转速超过额定转速时，电气系统会发出关闭调节阀门的信号并进行调节后额定转速的稳定工作，并且会在转速发生不可控危机是进行紧急停机的信号并且禁止所有阀门的开启，做到超速保护和防止汽轮机发生危险的停机功能。伺服模块同反馈阀们和位移机制相互配合进行对于汽轮机油动机的闭环控制，从双冗余的位移信号转变为三取二冗余的转速信号，从根本上改变了汽轮机的运转情况有效降低了中小型供热汽轮机的事故率。

结束语：

综上所述，控制系统作为供热汽轮机机组的重要组成部分，数字电液调节系统在汽轮发电上起到了重要的辅助作用和保护机制的贡献，为企业设备的经济化和安全性打下积极基础。相比仍然沿用传统机械液压装置的汽轮机组，改进数字化控制系统的设备更能在超速急停和保护机制上更加出色，并为设备运行的整个参数和重复工作对于资源上的浪费起到很好的调控作用。因此纯数字电液控制系统在中小汽轮机上的应用对于优化运行转速和提高企业的经济效应都存在的改善能力，同时也为社会的可持续发展提供有力条件。

参考文献：

[1]董仲喜，索治斌.数字电液调节系统在汽轮发电机组中的应用[J].河南化工，2015，06：28-30.

[2]廖峻岚.中小型汽轮机的数字电液调节系统[J].机电工程技术，2014，07：151-153.