300MW汽轮机转速波动大的原因分析及解决措施

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1、第l7卷(2015年第ll期)电力安全技术J300MW汽轮机转速波动大的原因分析及解决措施陈颖泽，李峰(陕西宝鸡第二发电有限公司，陕西宝鸡721405)[摘要]对某电厂300MW机组汽轮机数字电液控制系统(DEH)软硬件改造升级后，汽轮机升速过程中转速波动大的问题进行了全面分析，查明了转速波动大的原因；通过改进控制逻辑、重新整定给定转速升速率、调整阀门特性参数以及增加转速“软着陆”逻辑等方法，解决了转速波动大的问题，实现了汽轮机转速无差调节。[关键词]汽轮机；转速；控制逻辑；升速率；无差调节0引言转速之差经过PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，

2、使实际转速随给定转速变化，并某电厂I期4台300MW汽轮机采用东方汽轮根据DEH的启动方式，由中压调节阀ICV或高压机厂生产的N3O0一l6．7／537／537—4型(合缸)亚调节阀CV控制汽轮机转速。该厂汽轮机DEH的临界、中间再热、两缸两排汽、凝汽式汽轮机，汽启动方式为并网前转速由ICV和CV共同控制；并轮机控制系统采用东方汽轮机厂配套生产的纯电调网后ICV全开，由CV控制机组负荷。数字电液控制系统(DEH)。由于I期4台机组采用在操作员设定给定转速后，DEH逻辑自动以的美国西屋公司DCS控制系统老化，对其控制系操作员设定的升速率向给定转速逼近；当进入

3、临界统进行换代升级改造。1号机组改造后，在汽轮机转速时，自动将升速率改为400r／min快速过临冲转至2600—3000r／min过程中，转速始终不太界。在升速过程中，通常需对汽轮机进行中速、高稳定，且最高冲至3090r／min，导致OPC超速保速暖机，以减少热应力。当汽轮机转速最终稳定在护动作调门关闭。此后在该机组数次启动过程中，(3000±2)r／rain时，汽轮机定速。汽轮机转速均出现波动、偏差大等问题，DEH转速控制无法满足要求。2汽轮机转速波动大的原因分析为彻底解决上述安全隐患，技术人员分析了DEH系统转速控制策略、控制对象、DEH阀门特根据原阀

4、门开度一流量特性曲线，经过试验性曲线及实际开度和控制逻辑，找出了汽轮机转速并分析阀门特性曲线及控制逻辑，认为在升速过程波动大的原因，并通过优化控制逻辑、重新整定给中造成转速波动大的主要原因有以下几方面。定转速升速率值、修改阀门特性参数以及增加转速(1)给定转速计算回路存在问题。在DEH逻“软着陆”逻辑等方法，使汽轮机转速在DEH并辑中，给定转速的升速率是由运行设定升速值与定网过程中得到平稳控制。值A相除得到的；A值为换算时间系数，即为经过升速率计算后在一定时间内的汽轮机实际变化转1汽轮机转速控制原理及逻辑速。给定转速按升速率计算后，得到给定转速中间值，并与

5、实际转速求偏差，然后通过PID运算后在汽轮发电机并网前，DEH为转速闭环无差控制实际转速。由于定值A与机组实际性能不符，调节系统。其设定点为给定转速，给定转速与实际造成转速存在较大偏差。一一J电力安全技术第17卷(2015年第l1期)(2)汽轮机转速控制回路中PID的参数设置不给定值为l200r／min时，实际转速值在1280-理想，造成转速波动。1310r／min。由于机组长期运行，汽轮机调门进(3)汽轮机调门的开度一流量特性设计不合气量与机组设计时的调门开度函数不匹配，需优化理。控制中，当调节门输出指令为0．1％时，4个转速控制回路中的函数。经过前期测

6、量的调节阀门高压调节阀指令为9．5％的开度；流量特性曲线太实际开度，即LVDT实际开度为250mm；当阀门陡，阀门开度与流量曲线不合理，造成进汽量突然开度指令为0．1％时，就地阀门开度为9．5％，即增大，使转速不能得到精确控制。23．75mm(其中控制死区为0．2％)。根据原阀门开度一流量曲线，对转速系统的输出函数进行修改，3解决措施将开度指令由0．1％改为3％，对应就地实际开度为9．5％，使阀门特性曲线趋于平缓。此时观察汽(1)对给定转速计算逻辑的升速率进行调整。轮机转速不再波动，当汽轮机升速至2000r／min在原升速率计算中，当A值为600时，汽轮机

7、实时，偏差稳定在2r／min以内。当汽轮机升速至际升速速度为1r／min，速率太慢。在阀门刚刚开3000r／min时，还存在约5r／min的偏差。本次启时，因阀前压力较大，稍有流量则会导致冲击汽处理使汽轮机阀门特性曲线与实际开度一流量曲线轮机转子速度不能得到精确控制。因此需要适当降相符，达到了稳定汽轮机转速的目的。低A值，提高汽轮机实际升速速度。经过多次调针对在额定转速下存在约5r／rain的偏差，调整试验发现，当A值修改为450，汽轮机升速速度整转速控制PID参数，将比例系数K由0．17修改达到1．5r／min时，汽轮机转速趋于稳定，达到了为0．28，积

8、分时间由450s修改为1000S(微分消除升速过程中转速偏差大的目