和利時 汽輪機數(shù)字式電液控制系統(tǒng)DEH

HOLLiAS DEH系統(tǒng)簡介

HOLLiAS DEH分類

一般按液壓伺服系統(tǒng)采用工質的不同來分類：

l  采用抗燃油為工質，稱高壓抗燃油電液調節(jié)系統(tǒng)，簡稱高壓抗燃油DEH；

l  采用透平油為工質，稱低壓透平油電液調節(jié)系統(tǒng)，簡稱低壓透平油DEH；

l  采用抗磨油為工質，稱自容式抗磨油電液調節(jié)系統(tǒng)，簡稱自容式DEH。

高壓抗燃油DEH

高壓抗燃油DEH適用于200MW以上的機組，高壓抗燃油電液伺服系統(tǒng)采用獨立的高壓抗燃油油源站供油，電液油動機結構簡單、定位精確、動態(tài)響應快，并具有閥門管理的功能，但是所采用的工質為磷酸酯型高壓抗燃油，有毒性，在自然界中很難降解，大量應用會造成環(huán)境污染，價格高。

和利時高壓抗燃油DEH解決了電液轉換器的卡澀的現(xiàn)象及隔離閥可靠性問題，并在閥切換時轉速波動僅為1轉/分左右，機組甩全負荷的轉速超調量小于150轉/分，過渡過程僅有一次波動。

低壓透平油DEH

低壓透平油DEH適應中小型機組，其性價比好，低壓透平油DEH保留了原液壓控制系統(tǒng)的動力油源和保安部套，將調節(jié)閥油動機變?yōu)殡娨核欧蛣訖C，通過原配汽機構（凸輪或提板）控制調節(jié)閥動作。

和利時低壓透平油DEH，解決了電液轉換器的卡澀及動態(tài)響應的問題，并為用戶提供多種針對性的解決方案，具有自動化水平高、經濟適用、可靠性好、環(huán)保性好的優(yōu)點。

目前和利時低壓透平油DEH 在技術上處于領先地位、在國內份額的占有率上也處于領先地位。

自容式DEH

自容式DEH，是將上述兩種電液調節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)一起來，即可用于大型機組，也可用于中小型機組的新一代產品。

用于大型機組時，可以解決高壓抗燃油帶來的環(huán)保、節(jié)能等問題。

用于中小型機組時，可以排除傳統(tǒng)油動機和透平油系統(tǒng)存在的各種問題的影響，形成標準化和系列化的獨立系統(tǒng)。

自容式DEH的特點是：高壓抗燃油的控制品質、低壓透平油的性價比。

自容式DEH液壓組成：由油源站與電液執(zhí)行器組成，是一種自帶油源的電液執(zhí)行器。內部工質采用抗磨液壓油。

自容式DEH作為新一代的控制系統(tǒng)，具有系統(tǒng)優(yōu)化、集成度高、應用簡便、可靠性高、節(jié)能、環(huán)保、耐污染等特點。是和利時公司在DEH領域又一項創(chuàng)造性的突破，并申請了國家專利，擁有自主知識產權。

HOLLiAS DEH特點

l  采用的電液轉換器具有抗污染能力強、無卡澀、運行穩(wěn)定的性能；

l  高壓抗燃油DEH中安全油隔離閥采用活塞式隔離閥（替代薄膜式隔離閥），不存在疲勞壽命問題，提高DEH可靠性；

l  測速模板采用三選二冗余方式；

l  采用雙冗余LVDT位移傳感器；

l  控制部分的主控單元、系統(tǒng)網絡、電源模塊及重要的I/O模塊采用冗余配置；

l  I/O模塊、主控單元、電源可以帶電插拔；

l  所有I/O模塊均為智能化設計。

HOLLiAS DEH功能介紹

常規(guī)控制功能

常規(guī)控制功能為HOLLiAS DEH的標準應用軟件（可根據(jù)用戶需要進行組態(tài)修改），概括為五大類：

1)      自動調節(jié)系統(tǒng)功能

l  升速控制

根據(jù)機組熱狀態(tài)，可控制機組按經驗曲線程序自動完成沖轉、自動升速、暖機、過臨界轉速區(qū)，直到3000r/min定速。

l  同期并網

l  閥控方式

l  功控方式

l  壓控方式  

l  CCS方式

l  一次調頻

l  緊急手動

2)      限制控制功能

超速限制

閥位限制

高負荷限制

主汽壓力低限制

快卸負荷

低真空負荷限制

3)      保護控制功能

l  超速保護

l  原有機械超速保護

l  原有TSI電氣超速保護

l  DEH軟件組態(tài)超速保護

l  DEH測速板硬件超速保護

4)      試驗系統(tǒng)功能

l  假并網試驗

l  超速試驗

l  閥門活動試驗

l  閥門嚴密性試驗

l  高壓遮斷模塊試驗

l  OPC快關調門試驗

l  噴油試驗

l  離線仿真實驗

5)      輔助功能

l  自動判斷熱狀態(tài)

l  具有兩種啟動方式(有中間再熱的機組)

l  閥門管理(在一閥一機情況下)

l  汽輪機自啟動-ATC（大機組用）

l  手動/自動控制

l  操作記錄、設備狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)顯示及報警打印、歷史數(shù)據(jù)查詢

特殊控制功能

1)      孤網運行

沖擊負荷或單機容量超過8%電網總容量，可以看成小網（孤網）運行，小網的特點慣性小、頻差的變化相對較快，因此要求汽輪機的一次調頻的調整速度比并入大網的機組的一次調頻要快才行，根據(jù)理論計算及實際運行結果要求控制周期＜50ms，油動機動作時間 ＜0.5s。

為適應孤網中的汽輪機的快速一次調頻的要求，HOLLiAS DEH配有特殊的硬件-一次調頻模板及特殊的控制策略軟件來滿足負荷變化的快速響應。

2)      汽輪機-壓縮機一體化控制系統(tǒng)

汽輪機-壓縮機作為一個統(tǒng)一的被控對象，需要一套完整的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)汽輪機的轉速控制與壓縮機導葉的轉角控制聯(lián)合協(xié)調控制，HOLLiAS DEH在汽輪機-壓縮機一體化控制系統(tǒng)中得到了應用：即升速控制、變轉速控制、定流量/壓力控制、防喘振和防逆流控制、防喘振的防風閥控制、壓縮機運行工作點的實時監(jiān)控等各種控制功能；各種參數(shù)超限報警與限制及超速故障保護及自動打閘等保護功能；并用于起機前的調試和運行人員培訓的仿真試驗功能。

3)      高爐爐頂煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置（TRT）控制

TRT(Top Gas pressure Recovery Turbine)裝置，就是將高爐煤氣，經過過濾后通入到渦輪機，在渦輪機中膨脹做功，有渦輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，是一種將高爐煤氣的壓力勢能轉變?yōu)殡娔艿难b置，它已是鋼鐵生產過程中節(jié)能降耗，減少污染的必不可少的裝置之一。

HOLLiAS DEH在高爐爐頂煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置(TRT)控制領域得到了應用。

4)      不同領域的特殊解決方案

對于應用在不同的領域及不同對象的機組，HOLLiAS DEH的控制功能除了常規(guī)控制功能外，還開發(fā)研制出針對與這些特殊機組的特殊控制方案。我公司已經設計和投運過如下一些特殊控制方案：

l  中間再熱機組DEH解決方案

l  熱電聯(lián)供汽輪機的DEH解決方案

l  垃圾電站汽輪機的DEH解決方案

l  生物質發(fā)電汽輪機的DEH解決方案

l  水泥余熱電站汽輪機DEH解決方案

l  聯(lián)合循環(huán)汽輪機的DEH解決方案

l  空冷機組汽輪機的DEH解決方案

l  單機或孤網中汽輪機的DEH解決方案

l  多爐、多機母管制運行的汽輪機DEH解決方案

l  TRT高爐余壓發(fā)電汽輪機的DEH解決方案

l  拖動風機和給水泵的汽輪機DEH解決方案

l  高壓抗燃油一閥一機的DEH解決方案

l  用于鋼廠背壓快速控制汽輪機DEH解決方案

l  AGC汽輪機DEH解決方案

l  自容式油動機系統(tǒng)

HOLLiAS DEH的構成

HOLLiAS DEH的組成由三大部份組成：電子控制裝置、電子控制軟件及液壓控制系統(tǒng)。

電子控制裝置

l  工程師站

l  操作員站

l  系統(tǒng)網絡

l  I/O控制站

電子控制軟件

DEH控制系統(tǒng)的控制功能，主要由電子控制軟件來完成。電子控制軟件由兩大部分構成，即系統(tǒng)軟件及應用軟件。前者決定了DEH控制系統(tǒng)的適時性，靈活性和先進性，后者決定了DEH系統(tǒng)的控制功能。

1)      系統(tǒng)軟件

l  DEH采用MACS系列控制系統(tǒng)的Windows XP作為功能碼進行系統(tǒng)組態(tài)的軟件平臺

l  主控單元采用多任務實時控制軟件

l  I/O板級軟件

2)      應用軟件

應用軟件是HOLLiAS DEH專用軟件，即采用系統(tǒng)軟件按控制要求，組態(tài)DEH控制所需要的實用控制回路，包括：　

l  轉速控制回路

l  功率控制回路

l  閥門開度控制回路

l  主汽壓力控制（TPC）回路

l  汽壓（TPL）及真空保護控制回路

l  防超速保護控制回路（OPC）

l  背壓控制回路

l  抽汽控制回路

l  快速減負荷控制回路（RB）

l  閥門管理回路

l  ATC控制回路

l  伺服放大LVDT反饋回路

l  手動控制回路

液壓控制系統(tǒng)

液壓控制系統(tǒng)主要包括：伺服油動機、供油系統(tǒng)、保安系統(tǒng)

1)      伺服油動機

液壓控制系統(tǒng)主要是將調節(jié)閥油動機變?yōu)殡娨核欧蛣訖C。即由電液伺服閥、調節(jié)閥油動機、冗余LVDT位移反饋和電子控制裝置的硬件伺服模塊等組成，是一個電液隨動式系統(tǒng)。

l  電液轉換器：是DEH最為重要的環(huán)節(jié)，主要完成的是將電信號轉換為可控制的液壓信號。

l  調節(jié)閥油動機：為汽輪機數(shù)字調節(jié)系統(tǒng)（DEH）的執(zhí)行機構。

l  LVDT（位移傳感器）：是油動機行程的實時反饋信號，伺服模塊通過它的反饋信號和主控單元的指令進行比較從而調整輸出信號，實現(xiàn)對油動機的穩(wěn)定快速控制。

2)      供油系統(tǒng)

分高壓抗燃油和低壓透平油。

l  高壓抗燃油：DEH采用獨立油源，包括：油箱、EH油泵（進口）、冷卻油泵、電加熱器、控制箱蓄能器、油再生裝置等。

油箱：油箱本體設計為不銹鋼材料，在油箱上裝有一些液壓部件：主要有液位變送器、壓力表、HP儀表盒、液位開關、油站出口組件、磁性濾油器、空氣濾清器、遠紅外加熱器等。

EH油泵：為保證供油系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)配置了兩臺高壓變量柱塞泵，即一臺泵工作，另一臺泵備用。二臺泵布置在油箱的下方，以便于泵的檢修和正壓吸入。

冷油器：冷油器二只，立在油箱旁，冷卻水在管內流過，液壓油在冷油器外殼內環(huán)繞管束流動。冷卻水的通斷由電磁水閥控制。

蓄能器：在油動機信號油路上加裝蓄能器，保持信號油壓穩(wěn)定。既可以消除油源壓力動態(tài)下降對信號油壓的影響，切斷寄生反饋回路，消除油動機動態(tài)波動。

再生裝置：再生裝置安裝在EH油站旁，是一套獨立的循環(huán)油路。該裝置可用來存儲吸附劑并能使抗燃油得到再生，即使油液變的更清潔并保持中性、去除水份等。其構成主要為硅藻土濾器和精密濾器。

l  低壓透平油：DEH油源與汽輪機潤滑油共用，僅增加冗余濾油器。

雙聯(lián)濾油器：為向液壓集成油路系統(tǒng)提供清潔的油源，系統(tǒng)配制雙筒式濾油器。

l  自容式抗磨油：DEH采用獨立油源，包括：油箱、EH冗余油泵（進口）、濾油器、電加熱器、蓄能器等。

3)      保安系統(tǒng)

l  AST遮斷電磁閥

l  OPC快關電磁閥

l  自動復位掛閘電磁閥

l  自動主汽門電磁閥

l  自動噴油試驗電磁閥

l  不銹鋼隔離閥