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1、技术交流燃气蒸汽联合循环汽轮机不同工况下起动转速调节品质差的原因分析及处理措施胡松(月亮湾燃机电厂,广东深圳518052)[摘要]通过对月亮湾燃机电厂5号机在不同工况下起动过程转速调节品质差的现象进行分析,找出了原因,并对控制系统进行了改进,改进后起动转速得到正常控制。[关键词]燃气蒸汽联合循环;汽轮机;DEH;调节品质;起动转速[中图分类号]TK263.7[文献标识码]B[文章编号]10023364(2004)10006503深圳月亮湾燃机电厂VEGA206型燃气蒸汽
2、联达20r/min,该运行状况称为问题工况。合循环机组由法国ALSTOM公司引进。汽轮机是法国RATEAUTEABLISSEMENT公司制造,型号为2转速调节存在的问题TC363FV140,单缸、冲动、纯凝汽式。1992年9月投入运行。该机组起动时采用两个同步的主蒸汽调节阀(调2002年2月由于控制系统老化,对其进行了改门)进行调节控制,其转速调节回路与其它典型汽轮机造,改造中液压系统和执行机构、测量装置保留原设DEH系统相似,转速调节逻辑框架如图1所示。备,数字电液调节系统(DEH)改用A
3、BB贝利公司当汽轮机开始冲转时,DEH调节系统投入,转速Symphony系统。汽轮机经多次起动试验验证,起动转设定值开始按给定斜率上升,但此时调门尚未打开,会速得到正常控制,取得较好的成效。出现转速设定值与测量值偏差。转速比例积分微分调节算法(转速PID)输出逐步按计算结果上升,通过流1转速晃动量升程曲线计算得到调门阀位命令输出也逐步上升,然后通过伺服阀比例积分微分调节算法(伺服阀该机组为每日起停的调峰机组。控制系统改造完PID)计算命令输出,使得调门逐步打开,汽轮机开始成后,在汽轮机停机(1
4、~12)h内和停机48h以上重冲转,通过PID调节,逐步达到与转速设定值一致。新起动时,转速控制良好,初始冲转转速在200r/min以内;当达到3000r/min初期,转速晃动值在5r/min以内,稳定后转速晃动在1r/min以内,这种运行状况称为正常工况。在汽轮机停机(24~36)h重新起动时,冲转转速升至(400~500)r/min和升速到图1转速调节逻辑框图3000r/min定速时,转速控制质量较差,转速晃动值收稿日期:20040719作者简介:胡松(1972),男,1993年毕
5、业于西安交通大学热力涡轮机专业,现为月亮湾燃机电厂检修部工程师。热力发电2004(10)技术交流伺服阀指令输出为电液伺服阀线圈偏移量,即为动变送器(LVDT)反馈的调门初始状态的阀位不同。调门的启闭速度。在本系统中,使用ABB贝利公司的在普通工况下调门阀位反馈信号基本在-0.4%~0%HSS03电液驱动模件,配置FC55功能块。FC55功能之间,而在问题工况下为0.4%~0.5%。块的输出范围为-112~112,其负值表示调门为关闭(3)比较本机组与其它机组的调门流量升程曲过程,正值表示调门
6、为开启过程,绝对值越大,调门开线发现,汽轮机组调门位于小开度时,可通过较大的流或关的速度越快。量,相对其它机组流量偏大,且该调门不象其它机组调为确保调门关闭严密,机组在冲转前通常使伺服门在开度小于1%以下时,存在一个流量为0的流量命令阀输出为112。在阀位命令输出从0开始增加死区。该调门只要实际阀位有一定开度,就有一定的时,伺服阀信号命令输出才从112开始减小,直至减小蒸汽量通过。本机组按400r/min的升速率加速时,到小于0之前,但实际调门阀位不会产生任何变化。调门开度仅需在1%~1.5%,
7、在3000r/min定速时在此期间,由于转速设定值是按一定的斜率上升,而实的调门开度要小于1%。本汽轮机组调门的流量升际上调门却未打开,转速也未上升,造成转速设定值与程曲线和一台某型汽轮机组调门流量升程曲线比较测量值的差值不断加大,再加上转速PID的积分效如图2所示。果,转速PID回路的调门阀位命令输出将迅速地加大。这样,在汽轮机刚开始冲转时,必然产生一个转速扰动,出现较大的瞬间转速,然后才逐步与设定值保持一致。转速设定值从按一定斜率升速变为定速,因汽轮机冲转升速过程所需要的蒸汽量远远大于转速保
8、持一定时所需要的蒸汽量,因此,在汽轮机转速升到3000图2本机组与某型汽轮机组调门流量升程曲线比较r/min定速时,调门需要关小,而调门动作存在一定的迟滞,则对转速造成一定的扰动。在问题工况下,由于调门初始阀位反馈值已经在一般来讲,在调节系统允许的范围内,将伺服阀0.4%,故机组冲转时,调门阀位命令输出须达到PID的比例常数设定为较大值,提高调门反应的灵活0.4%之后,伺服阀的命令输出才从112开始减小,从性;并在接近3000r/min时,将转速设定值升速斜率而使得迟滞时间延长,冲转时的过冲量
