某发电厂汽轮机DEH系统控制优化探讨与实践

王明传 林胜河 胡朝辉 廖大兵

摘要：汽轮机DEH系统是火电厂的核心设备，控制部分极其复杂，某电厂通过对DEH系统阀门VP卡、LVDT等进行优化，开展逻辑组态以及阀门的整定及试验，全面提高系统的可靠性，为机组安全稳定运行提供重要保障。

关键词：DEH系统;硬件安装;逻辑组态;整定试验

1机组概况

某火力发电厂锅炉为上海锅炉厂制造的亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风、摆动燃烧器四角切圆燃烧、固态排渣、全钢构架。锅炉型号为SG-1100/17.5-M739，1100T亚临界压力自然循环锅炉。汽轮机为东方汽轮机厂生产的亚临界一次中间再热三缸两排汽凝汽式330MW汽轮机组，汽轮机型号为C330-16.7/1.5/537/537型。DEH系统软/硬件和DCS系统一致，都是采用艾默生过程控制有限公司的OVATION控制系统。#2机组于2009年投入使用，结合十多年的运行经验，2021年对#2汽轮机DEH系统阀门冗余控制进行全面优化，以提高系统可靠性。

2DEH系统组成及存在问题

DEH系统由DEH控制系统现场设备两大部分组成[1]：

（1）DEH控制系统软件版本为OVATION3.6.0，硬件为OVATION模件，阀门控制模件为VP卡。

（a）DEH控制系统的功能包括汽轮机转速控制、自动同期控制、负荷控制、一次调频、单阀/顺序阀转换控制、超速保护、阀门在线试验、抽汽压力控制和ETS保护[2]。

（2）现场设备主要由供油系统、执行机构、危急遮断器系统等组成。

（a）供油系统。供油系统由抗燃油装置、再生装置及油管路系统组成。EH供油系统由变量泵提供恒定压力来驱动伺服执行机构，同时内部独立的滤油系统和冷却系统使EH油工作在合格状态下，确保执行机构安全、可靠运行。

（b）执行机构。大机液压控制系统由11个执行机构组成：1个开关型执行机构和1个伺服型执行机构分别控制2个高压主汽阀，另外2个开关型执行机构分别控制2个中压主汽阀;4个伺服型执行机构分别控制高压调节阀，2个伺服型执行机构分别控制中压调节阀，1个伺服型执行机构控制旋转隔板，它们可根据负荷指令和抽汽要求控制阀门在任意位置。

（c）危急遮断系统。当汽轮机发生紧急情况和汽轮机运行参数超出限制值时，DEH和ETS组态将发出停机信号，危急遮断电磁阀动作（失电），使控制油压泄压，关闭所有主汽门和调节门，使汽轮机紧急停机。

机组每个阀门只有一个阀位控制卡（VP卡）和一个LVDT装置，在VP卡件自身故障、整个回路接线有短路或断路、LVDT故障等情况下，会发生调门全关、调门振荡、调门全开的事故，而此类缺陷无法在线处理，严重将导致机组停运，给机组的安全运行造成极大的潜在隐患。运行中更换阀位控制卡或LVDT装置，需要在线整定阀门，风险高。

单VP卡、单LVDT控制设备配置图如下：

3优化方案及技术要求

3.1技术方案

结合多年运行经验，经论证与研讨，确定优化技术方案为：两台机组主汽门、高调门、旋转隔板单VP卡和单LVDT控制改造为双VP卡和双LVDT控制，达到一个调门的冗余度为2，即由2块互为冗余的VP卡和两个互为

冗余的LVDT构成控制回路，提高调门控制的可靠性。改造需要增加相应的VP卡件、LVDT及I/OBase等硬件，及相应的技术服务。由于#1主汽门（MSV1）为开关型阀门不能改造，#1/#2高调门（CV1/2）和#1/#2中调门（（ICV1/2））在机组正常运行过程中，基本都是在全开状态，基本不参与调节。因此这次DEH系统阀门冗余控制改造为：#2高主汽门（MSV2）、高调门3（CV3）、高调门4（CV4）和旋转隔板（LCV）。

双VP卡双LVDT控制设备配置图如下：

3.2技术要求

当单只VP卡故障（包括PI回路微处理器，内存，DA转换器回读，Ovation看门狗定计时器，冗余通讯看门狗定时器等诊断），系统将会自动切换到备用VP卡上继续控制阀门。

伺服阀单只线圈故障（如主VP卡诊断到线圈短路或开路），系统将会自动切换到备用VP卡上继续控制阀门[3]。

当单支LVDT故障（如主VP卡诊断到位置反馈的行程偏差偏离设定值），系统将会自动切换到备用LVDT卡上继续控制阀门。

4试验与效果

4.1系统整定

检查就地和卡件无异常后，可进行阀门整定，完成标定后，点击Upload，将VP卡的参数上传计算机画面显示，此时Bottomcalposition和TopCalPosition的参数将改变;若需要修改参数，则需通过DOWNLOAD将计算机的参数下载到VP卡，执行过程中可随时点击CANCEL取消整定。

4.2模拟试验

将阀门开启到任意位置，开展如下试验：

（1）拆除VP卡任一输出指令线，模拟指令信号掉失切换试验。

（2）拆除其中一只LVDT中任一接线，模拟LVDT断线切换试验。

（3）拔出其中一块VP卡件，模拟VP卡件故障切换试验。

试验结果一切正常，满足优化要求。

5结束语

汽轮机DEH系统控制优化后，机组顺利并网发电，且DEH控制系统运行更加稳定，各项参数符合要求，为其它发电厂汽轮机DEH系统优化改造提供了有益参考。

参考文献：

[1]华东六省一市电机工程（电力）学会.600MW火力发电机组培訓教材热工自动化[J].2版.北京：中国电力出版社，2006年.

[2]东方汽轮机厂《数字电液控制系统说明书》东方汽轮机厂

[3]张栾英谷俊杰《汽轮机数字电液控制与保护》华北电力大学

作者简介：王明传，广州华润热电有限公司副总经理。

林胜河，广州华润热电有限公司技术支持部热控高级工程师。

胡朝辉，广州华润热电有限公司技术支持部热控主管。

廖大兵，广州华润热电有限公司技术负责人。