汽轮机DEH改造
300MW机组汽轮机DEH控制系统改造分析
300MW机组汽轮机DEH控制系统改造分析摘要汽轮机是工业生产当中的重要设备，在应用一定时间之后，经常会根据生产要求对其进行系统改造。
在本文中，将就300MW机组汽轮机DEH控制系统改造进行一定的研究与分析。
关键词：300MW机组；汽轮机；DEH控制系统改造；1 引言对于部分发电厂来说，控制设备落后以及自动化控制水平低是影响其工作开展的重要因素。
在该种情况下，如何能够对发电机组自动控制水平进行提升、实现发电机组调峰能力的提升可以说是非常重要的一项问题。
在本文中，将以某实例的方式对某企业的汽轮机控制系统改造进行一定的研究。
2 改造前概况我国某发电厂机组，其为早期生产的N300-165汽轮机，为一次中间再热、300MW亚临界汽轮机，由8只高压调节阀、2只高压主汽阀进汽，DCS为WDPF系统，以人工对启动阀进行遥控的方式实现升速控制，并在完成TI接口改造后对机组功率自动控制进行实现。
对该系统来说，其在汽轮机控制方面具有一定的局限性，无法对机组的启动控制进行实现，负荷控制方面，仅仅能够应用在260MW以上的负荷，因不能够对机组实现协调控制而不能参与到电网调峰当中。
而随着近年来该企业的不断发展，领导层确定对该系统汽轮机进行改造，使用Ovation作为DEH控制系统。
3 改造后功能在完成DEH系统改造后，其核心为5A 26391 H03，在对机组功率、汽压以及转速等参数进行采集后，经过一系列的鉴别、计算以及分析实现油动机以及电液伺服阀的控制，并使用8只高压调节阀、8只高压主汽阀以及4只中压调节阀按照相关的运行以及启动要求开展工作。
在完成改造后，该系统的主要功能有：第一，自动挂闸以及自动同期控制；第二，汽机自动升速以及功率反馈控制；第三，阀位及主汽压力控制；第四，阀门管理以及CCS协调控制；第五，超速保护以及超速试验；第六，阀门严密性试验以及喷油试验。
4 改造后应用情况4.1 启停及可控性4.1.1 启动过程控制在对汽轮机进行改造处理之前，主要以人工方式进行启动操作，而对于原有系统来说，同步器以及气动阀在实际应用中经常会在85%以上以及10%以下的位置出现卡死情况，对此，在实际开机时，运行人员往往需要来到工作现场对其处理，使其回到复位状态、以手动该方式将启动阀调整到10%之后再在集控室通过TI接口的应用对闭环控制进行实现，而当汽轮机设备转速达到2900r/min之后，则需要进行阀切换，该控制功能由工作人员对气动阀以及同步器的操作进行实现。
火电厂汽轮机DEH控制系统的直流电源供电方式改造
火电厂汽轮机DEH控制系统的直流电源供电方式改造李建华【摘要】火电厂在安全方面的要求越来越高，而热工控制系统是火电厂的控制核心。
文中分析了汽轮机数字电液调节系统(DEH)的直流220 V电源供电方式的现状，发现其存在严重的安全隐患，对此进行技术改造，消除了 DEH 控制系统的安全隐患，保障了电厂设备及电网的安全。
%Thermal power plants have become increasingly demanding in terms of security,and thermal control sys-temsis the core control in thermal power plant.This article analyzed the statusof DC 220 V power supply of steam turbine digital electro-hydraulic control system (DEH),discovered it existing serious security hidden danger,carries on the techno-logical transformations,eliminated the hidden danger of DEH control system security,guarantee the safety of power plant equipment and power grid.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】2页(P129-130)【关键词】火电厂;DEH 控制系统;直流电源【作者】李建华【作者单位】郑州裕中能源有限责任公司，河南郑州 472355【正文语种】中文【中图分类】TN861 系统介绍1.1 汽轮机DEH控制系统介绍郑州裕中能源有限责任公司#1、2机组为2×300 MW汽轮发电机组，汽轮机是东方汽轮机有限公司生产的N300-16.7/537/537-8型亚临界、一次中间再热、双缸双排汽凝汽式汽轮机。
电厂汽轮机DEH改造探析
摘要:电网联网后，周率变化快，单纯靠值班员的监视调整，很难满足区域联络线负荷与中调给定负荷偏差小于3%的要求。
实施DEH(数字电液调节系统) 可提高机组整体的可控性，为电网实施AGC打下基础。
AGC即电力系统频率和有功功率自动控制系统，又称为自动发电控制。
可提高电能质量，满足电能供需实时平衡，提高电网运行的经济性，减少调度运行人员的劳动强度。
关键词:电厂;汽轮机;DEH;改造1 汽轮机改造前控制原理说明(1)#1机改造前的调节原理。
#1机原采用二级放大全液压调试系统，即当转速增加(或外界负荷减少，周率上升)，径向泵(主油泵)出口压力油压升高，作用于压力变换器的下部，引起压力变换器的活塞向上移动，下部的泄油孔变小，压力油经过节流孔减压后的脉冲油压升高，错油门滑阀上移，压力油经错油门滑阀进入油动机下部，油动机活塞上移，关小调门，降低转速。
(2)#2机改造前的调节原理。
#2机改造前的调节原理为:当转速升高，弹性调速器因离心力作用向外升张，挡油板右移，间隙增大，液压随动滑阀两端的液压力变化，随动滑阀右移，带动分配滑阀右移，左侧的油口开大，脉冲油压下降，油动滑阀(错油门)向下移动，压力油进入油动机活塞的上部，推动活塞向下，关小调门，当油动机活塞向下移动时，推动反馈滑阀向左移动，加大反馈滑阀的进油口的面积，使脉冲油压上升，使油动机滑阀，油动机回到中间位置，油动机停止运动。
当转速降低时，其过程相反。
通过同步器也可以改变分配滑阀的位置，使得油动机移动，改变调门的开度，增减机组的出力。
2 #1、#2机纯液压调节存在的问题(1)#1转速测量部件为脉冲泵，转速测量信号为脉冲油压，脉冲油压与转速的平方成正比，低转速时的脉冲油压微乎其微，在低转速下无法做到转速的闭环控制，调速系统一般在2750rpm—3200rpm才参与工作;#11机错油门采用机械弹簧滑阀，端为不变化的力，一端为变化的力，这样的压力油油压变化时(油动机快速移动时)会产生一种寄生反馈，这种寄生反馈会产生正和负的反馈作用，是油动机工作不稳定的一个重要因素;在本系统中的油动机、脉冲油压力降低时为开汽门方向，升高时为关汽门。
【见证上海汽轮机厂自控可控DEH改造技术】
【见证上海汽轮机厂自控可控DEH改造技术】
2021年5月6日22点23分，随着大唐南电2号机组成功并网发电，大唐南京发电厂2号660MW机组100%自主可控智能控制系统NT6000正式投运。
在本次改造工程中，实现了国内首台包括操作系统在内的国产超超临界机组DCS、DEH、ETS、MEH、METS系统一次性全国产化改造，在十四五开局之年，实现对发电领域核心控制系统“卡脖子”问题的完美破局。
由上海汽轮机厂自主开发的超超临界660MW机组国产化DEH系统，成功助力大唐南电本次改造，具备里程碑意义。
DEH是发电机组汽机核心控制系统，是汽轮机的“大脑”。
长期以来，国内超超火电机组DEH控制系统软硬件全部依赖进口。
大唐南电#2机组为上海汽轮机厂生产的660MW超超临界机组，汽轮机控制系统软硬件原采用西门子T3000系统，现改造为科远NT6000系统，由上汽厂完成控制系统控制软件组态及系统调试。
大唐南电#2机组DEH系统国产化改造自立项以来，由上汽厂自控中心总工包锦华亲自带队，组织精兵强将，进行厂内组态测试，确保核心逻辑的可靠性。
本次改造项目执行中工期紧、工作量大、改造难度高，在22天的改造工期内要完成44面机柜共12000余个信号的接线、调试，各单位之间需要高效协同作业，留给DEH部分的时间非常有限，难度巨大。
现场调试人员主动牺牲五一假期，加班加点，为项目按时完工顺利启动并网做出了杰出的贡献。
大唐南电的顺利投运，标志着上海汽轮机厂自控可控DEH改造技术已经完全成熟，具备了后续国内外同类机组全面推广应用的能力。
50MW汽轮机组DEH改造后发电机转子漏水故障分析与探讨
２ １ ・６ ０２ ０ 中国石油和化工 ４ ７ ３
发 电机 转 子 线 圈 内冷 水 渗 漏 ，机 组
图 １ 伺 服 阀结 构示 意 图 —１
其 工 作 原理 ：当输 入 电流 、 电压 信
号 ，线 圈在 永久 磁钢磁 场 的作 用下 ，
生 的迟 缓等 。 下 面分别对 Ｄ Ｈ控 制系 统在汽 Ｅ 轮 发 电机 组 启 动 时 ，及 转 速 调 节工 况 和 并列 后 发 电机带 负荷 调 节 工 况
＃ ７机 ５ ＭＷ 双水 内冷 发 电机组 机 Ｏ
如 图 ｌ一 ＿２所示 在计 入滑 阀上 的
干摩擦时导得 电液伺服阀低阶模型 。
此 模 型 是在 保 证 滑 阀 频率 范 围不超 过 ２ Ｈ 的情况 下得 到的 ，不 计衔铁 ０ｚ
、
械调速 系统进 行 电液 Ｄ Ｈ 调节 系统 Ｅ 改造 ，机 组 的稳 定 性 和 可调 整 性 有
机 组 得 到广 泛应 用 ，提 高 了 自动 化
作 稳定 ， 态性 能优 良等优 点。其结 动 构有 控 制线 圈、 久磁铁 、 永 可动 先衔 铁、 弹簧 片 、 挡板 、 嘴、 流滑 阀 、 喷 断 节 流孔 、滤 网、壳体 等零 部件 构成 。
控 制 水 平 及 安全 稳 定 性 。 大庆 石 化 公司 热 电厂先 后对 ＃４ ＃ ５ ＃６ 、 、 、
下 ， 电液伺 服 阀 卡涩 引起 颤动 表 现 出的不 同分 别 加 以论述 。
产生偏转扭矩 ，使可动衔铁带动弹
簧 片 及 挡 板偏 转 ，改 变 了 喷嘴 与 挡
板 之 间 间 隙 。 间 隙小 的 一 侧油 压 升
被迫 停机 。 数次裂 纹虽 位置不 同， 但
裂 纹 断面机 械形 式相近 ， 纹呈 不规 裂
火电厂汽轮机DEH控制系统直流电源供电方式改造分析
火电厂汽轮机DEH控制系统直流电源供电方式改造分析摘要：火电厂汽轮机控制系统需要多方面的配合，其中，DEH控制系统是火电厂汽轮机控制的核心。
在现阶段，我们国家对于这方面的安全性能要求是越来越严苛，本文就分析了火电厂汽轮机数字电液控制系统（DEH）220V直流供电方式的状况，并且在这其中发现很多措施都存在严重的安全隐患，为了降低风险系数，现阶段的工作任务就是对相应的机器设备进行技术改造以及工作模式上的调整。
所以本文就根据DEH控制系统的特点所在，介绍了如何改进DEH系统的安全性和稳定性，以及如何将新电源模块安装到用于直流电源的交流电源逆变器。
最后通过热无扰切换单元和两母线完全独立的直流系统，从而达到提高DEH控制系统可靠性和稳定性的目的。
关键词：DEH控制系统；可靠性；稳定性；供电方式引言：现在火电厂单机的发电负荷都是比较低的，在这种情况之下，就要进一步重视加强DEH系统工作方面，从火电厂汽轮机DEH控制系统的直流电源供电方式来看，有必要选择使用新的电源供电系统，使用新技术与供电方式结合的设计，从而有效提高DEH电源系统的稳定性和可靠性。
一、阐述DEH控制系统的工作原理在火电厂汽轮机DEH控制系统的控制原则上：在处于稳定的状态时，电网的负荷与机组的实际负荷两者就会是一个相等的状态。
在动态的情况之下，电网的负荷指令就会与设定的实际负荷不一致，如果整体不进行系统的调整，各个设备就会处于失衡的状态。
此时DCS系统就会自动根据负荷指令与实际负荷，进行计算得出所存在的偏差情况，从而向伺服卡发送操作的指令，伺服卡接收到指令之后获取LVDT的反馈，接着就是对相对应的机械程序进行调节，通过控制回油实现调节阀门开度，在改变了阀门的开度之后，才可以改变蒸汽的多少，以及调节到汽轮机的进汽量，从而完成负荷自动调节的功能[1]。
二、DEH系统电源的大致供电方式DEH系统控制柜分为卡件柜和继电器柜。
卡件柜的供电方式为：主电源和副交流220V电源同时供电，主电源和副电源分别来自电气侧的UPS电源和仪控部分的电源。
山西柳林电厂DEH改造说明给电厂
12-25
22
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2880
5760
>100
0
3.自循环冷却/滤油回路中，在EH油箱底部循环泵入口处有一分支管，利用此 分支管并启动循环泵，可以向EH油箱中加油；在循环泵的出口处，还有一分 支管，利用此分支管可以进行EH油箱抗燃油的取样工作；在正常运行时，这 两个分支管上的截止阀均应处于关闭状态； 当抗燃油的水分及颗粒度不符合运行要求时，可以启动自成体系的抗燃 油再生过滤装置；当运行人员启动再生泵时，再生泵通过泵入口的吸入滤网 将EH油箱中的抗燃油吸入，经再生泵做功后，先将抗燃油送入硅藻土过滤器 以降低抗燃油的酸值，调整其理化特性，然后，进入精密纤维滤油器，将EH 抗燃油中的颗粒滤除，返回EH油箱；在再生过滤装置中的每个滤芯旁，均有 一个差压发讯器，当硅藻土滤芯或精密纤维滤芯前后的压差达到0.35MPa时， 发讯器触点闭合，发出一个信号，提示应更换此滤芯。 自循环冷却/滤油系统的排油、再生装置的排油、系统的有压回油、系统 的无压回油、主油泵出口溢流阀的排油均排回EH油箱，它们的排油口均位于 EH油箱液面以下，以避免回油时产生气泡及有可能引起的紊流。
某机组DEH控制系统改造方案
某机组DEH控制系统改造方案摘要本文分析了某厂汽轮机DE控制系统改造改造的原因，重点介绍了上海新华控制技术（集团）有限公司XDC-800控制方案的实现，为其他电厂汽轮机DEH改造提供参考。
关键词汽轮机；DEH（数字电液调节系统）；转速；改造引言兖矿南屯电力分公司4#机组DEH系统由上海汽轮机厂配供，采用PLC控制。
该机组为上海汽轮机厂CC50-8.83/4.12/0.44双抽机组，设主汽门一个、高压调节门两个、中压调整汽门四个、低压旋转隔板一个。
每种调门由一块伺服卡、一个电液转换器和一块流量放大器实现调门的控制驱动功能。
该套控制系统为2002年投产之处由上海汽轮机厂配备并安装调试。
控制系统硬件采用MOORE 公司的PLC，至今已运行达10年，系统曾出现误报、数据不能正常显示等问题。
此外，系统的人机接口友好性较差，操作、修改复杂，信号传输中间环节较多，增加了故障点，不能满足现在的安全生产要求。
鉴于目前很多机组DEH已采用国产化产品，本文仅对上海新华控制技术（集团）有限公司的XDC-800控制系统的方案进行探讨。
1 方案概述XDC-800是一个高集成度、低功耗、具有目前世界先进水平的控制系统。
XDC-800硬件可完成汽轮机控制DEH、计算机数据采集系统DAS、协调控制系统CCS和顺序控制系统SCS及火焰燃烧安全保护系统FSSS等全系列的自动控制。
同时也可完成全厂辅助系统，即输煤顺控、化学水处理、除灰除渣控制等全厂辅助系统控制。
通过双冗余的高速网络可把主控制系统和辅助控制系统联成全厂一体化的管理控制网，以实现全厂实时信息的共享。
2 硬件配置DEH系统由工程师站、操作员站、基本控制回路超速保护回路与其他系统通讯接口站组成，通过网络联为一体。
2.1 工程师站工程师站完成系统组态、网络应用软件下载、系统初始化、系统运行状态监视、在线修改等功能，是系统日常维护的中心。
2.2 操作员站现场运行人员通过鼠标等操作手段完成对汽轮机的监视和控制，使运行人员操作简单，易于掌控。
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汽轮机DEH改造
汽轮机数字电液调节系统由电气和 EH液压系统两部分组成，电气部分采用 DEH数字控制器，EH液压系统部分包括供油系统、伺服系统和保安系统等。
根据液压油系统结构的不同又分为高压抗燃油和低压透平油两种方式。
高压纯电调系统控制精度高，利于提高机组的负荷适应性，但高压纯电调系统投资大，成本高，随着低压纯电调系统调节品质的不断提升，越来越多的 200 MW及以下机组更趋向于采用低压透平油方案。
在旧机组改造工程中，低压透平油方案更具有明显的优势。
首先，电网对机组调节系统的控制精度的要求是有限的，并不是精度越高越好，过高的控制精度，要有相应的经济投入。
其次，从技术上讲，老机组的油动机迟缓较大，但通过电液转换器实现单独控制以降低其迟缓后，完全能够满足 DEH控制精度和运行的安全可靠性，而且低压透平油方案投资小、改造工作量小、改造工期短、备品配件简单、维护要求低等都是非常有竞争力的优点。
汽轮机 DEH控制系统作为DCS控制系统的基本组成部分，同时也是汽轮机组的大脑和心脏，使用电驱动油动机来控制阀门开度，而且是专门用来调汽轮机的转速使之维持稳定。
汽轮机 DCS 控制系统的工作原理是，由自动数字调节系统 (或操作人员)发出调节指令的电信号过电液转换器，使油动机的液压缸与高压油相互
连通，从而实现驱油动机的运作，以达到相关调节的目的，而当系统的调节达到相应的要求后，系统的反馈装置使调节过程自动停止。
DEH控制系统具有数字系统的灵活性、模拟系统的快速性
和液压系统的可靠性。
它的运用不仅使得高、中压调门的控制精到相应的提高，而且还为CCS协调控制的实现及整个机组的控制水平的提高提供了基本保障，从而更有利于汽轮机的运行。
目前基于DCS的汽轮机DEH控制系统的优化内容有:
1、阀门管理的优化，阀门管理在汽轮机DEH控制系统中占据
着十分重要的地位。
因为无论是汽轮机启动时的转速控制，还是汽轮机正常工作时负荷的调节和主蒸汽压力的控制，都需要通过控制汽轮机高、中压调节阀和高压主汽门的阀位来实现的。
阀门管理的突出作用表现为：在操作人员的参与下，将从系统调节器输出的蒸汽流量控制信号转换为相关阀门开度的请求值，并依据汽轮机组的安全、变负荷的要求和运行的经济性来实现单阀、顺序阀相关控制方式间的相互切换。
阀门管理功能作为汽轮机 DEH控制系统的重
要功能，精确确定阀门开度指令和负荷指令之间的关系是机组稳定运行的基础保证，而且对于系统的操作和维护具有重要意义。
因此，阀门管理的优化可从以下两方面着手进行。
1.1根据汽轮机DEH控制系统运行的实际要求，对阀门管理设计单阀控制和多阀控制两种控制方式。
其中，单阀控制方式为一般
冷态启动或带基本负荷运行，将高压阀门进行节流管理，要求全周
进汽；而多阀控制方式为机组带部分负荷运行，要求部分进汽：并且二者间可以进行无干扰的切换操作。
1.2阀门管理的任务都是通过软件系统来完成的，与其控制方式相结合，将其程序主要设计为单阀控制程序、多阀控制程序、单／多阀转换控制程序和阀门特性曲线产生程序。
由于阀门管理程序接受的控制信号为流量，因此还需要通过程序的计算将汽轮机的蒸汽流量装换成相应的阀门开度。
1.3将阀门管理相关的控制按钮集中于操作台，只需按动相应的控制按钮，就可以短时间内平稳的完成单、多阀控制的相互转换。
2、电源系统的优化，汽轮机 DEH控制系统的安全可靠性直接影响整个发电系统运行的安全可靠性。
而电源系统作为汽轮机DEH控制系统的重要组成部分，其运行的安全性、可靠性及稳定性也成
为汽轮机 DEH控制系统可靠运行的基础和保障。
由于电源系统向
汽轮机 DEH控制系统设备提应电源，关系到系统能否正常运行，
一旦系统的供电电源模块出现故障，容易烧毁系统卡件、热控DPU 电源等相关设备，甚至可能直接造成汽轮机组的停机。
因此，汽
轮机DEH控制系统单独设计供电系统，并采用合理的电源供电方式，对保证机组的安全、稳定和经济的运行具有重要意义。
电源系统的优化可采用以下两个方法。
①更换质量相对可靠的新型电源。
汽轮机DEH控制系统的电源一般都是由于集成度过高而导致故障频繁发生的，因此针对这种情
况应直接更换质量相对可靠的新型电源。
新型电源在电子线路上
做了一些改进，使得平均无故障时间得到延长，从而保证了系统可靠性。
②改进系统的供电方式。
当MPS卡的电源从系统中的13V电源分离出去，同时采用其他更可靠的电源进行供电时，一定程度上，不仅可以使13V电源的负担得到减轻，而且使得 MPS卡供电的可靠性和稳定性随之得到相应的提高。
因此进行更换 MPS卡、并直接采用 220V交流的供电方式，是电源系统优化的有效方法。
另外，电源系统采用冗余配置的方法，大大降低了汽轮机DEH控制系统的误动作率。
3、挂闸系统的优化，汽轮机的挂闸是汽轮机DEH 控制系统最基本的应用操作环节，其系统能否正常运行直接影响汽轮机运行的安全经济性。
通过汽轮机挂闸的操作油路与控制逻辑的分析，造成汽轮机挂闸系统的异常的因素有两方面，即挂闸操作过程中汽轮机跳闸信号的出现、低压保安油压与挂闸油压的建立。
其中，造成汽轮机挂闸系统异常的根本原因是挂闸操作过程中低压保安油压与挂闸油压不能正常稳定的建立。
因此，最终可知引起汽轮机挂闸系统异常的最根本原因是透平油油质问题和危急遮断器滑阀上移缓慢的问题。
根据挂闸异常出现的最根本原因，对挂闸系统实施优化的措施可从以下两方面进行：
①提高挂闸系统中油系统清洗的积极性。
通过透平油体外循环的加强，以提高油质的清洁度，从而避免挂闸系统异常问题的出现。
②提高挂闸系统逻辑设计修改的积极性。
通过对复位电磁阀(1YV)
的带电复位时间进行适当的延长调整，以保证危急遮断器滑阀到达上止点的时间足够；而待系统挂闸指令发出后，挂闸的控制回路检测到低压保安油的建立，同时适当的延时使复位电磁阀(1YV)失电。
4、调节系统的优化，为了实现汽轮机DEH控制系统控制功能的优化，对其调节系统的改进，可采取的相关措施具体如下：
①对于调节系统中的控制器，运用纯电调式的数字式控制器；
②对于系统的供油，采用低压的透平油，无需配置独立的油动机，由系统机组的供油系统供应即可；
③对于系统中油动机的位置，采用LVDT (位移传感器)的反馈回路，可有效减少伺服系统的迟缓率，并使得伺服系统的定位精确度得到相应的提高，因此，在克服伺服回路内部各种干扰的同时，也可使整个汽轮机 DEH控制系统的稳定性、控制的精确度得到有效地提高。