资讯搜索
        关键字: 分 类:  

        您现在的位置:首页 >> 资讯中心 >> 案例更新 >> REXA电液执行器在100MW汽轮机DEH改造中的应用

        字号:   

        REXA电液执行器在100MW汽轮机DEH改造中的应用

        作者:张兴政、高红、马仁库、葛春光、杨亮浏览次数: 日期:2012年7月9日 14:40

        [摘要]  本文首次把REXA电液执行器应用在100MW汽轮发电机组的DEH改造中,并以杠杆反馈代替了传统的液压反馈,提出了一种新型的油动机控制方式,取得了满意的改造效果。目前,该系统已在佳木斯发电厂100MW汽轮机DEH系统上获得成功应用。

        [关键词]电液执行器,汽轮机,DEH

         

        汽轮机调节系统是电厂自动控制系统的重要组成部分,是机组自动化改造的基本内容之一。汽轮机电液调节系统日趋成熟,已有较完善的控制逻辑软件和可靠的硬件,各类型电液调节系统的控制水平虽有差异,但其系统的硬件配置、控制功能基本相同,主要区别在于液压执行机构和动力油源系统。因而,在汽轮机调节系统的改造中,电液调节系统的选型重点,已不再是控制系统和控制功能的差别,而是确定液压系统和执行机构的改造方案。在实现相同功能的条件下,应以改造工作量小、系统简单、实用、可靠为确定改造方案的基本原则。

        目前电液调节系统改造型式有:抗燃油电液调节方式和透平油电液调节方式,这两种改造方式均采用由外部供油的电液转换装置,对油质的要求较高,由于油质的污染,将会引起电液转换装置卡涩等故障,影响机组正常运行的安全性和可靠性。为了解决目前电液调节系统改造中存在的电液转换器易于卡涩等问题,提出了把REXA电液执行器应用在电液调节系统改造中的透平油电液调节系统方案。

         

        1.REXA电液执行器

        REXA电液执行器为智能型机、电、液一体化执行器,该执行器自90年代初问世以来,就以其先进的设计思想、卓越的调节性能、可靠的工作品质备受关注。目前,REXA执行器已经被广泛应用于电力、冶金、造纸、管线、石化等行业,成为取代传统执行器。

        REXA电液执行器是本透平油电液调节系统的关键元件,由控制器和动力模块两部分组成。1 REXA电液执行器构成示意图。智能可控电机接受控制模块的功能指令,控制动力模块,以线性位移输出大力矩,驱动被控对象,同时通过位移反馈,完成调节过程,实现各种功能控制。

        控制器主要完成执行器输出位移、速度、加速度、死区等参数的设定、调整和控制;对执行器的运行状态进行自动监测、诊断、报警和防护。

        动力模块由智能可控电机和独立的、封闭的、无阀液压控制系统组成。采用高度集成化、模块化、小型化设计,所有组件内部集成,一体化结构,无外部油管路。

                                                        

        2. 100MW汽轮机DEH改造方案

        基于100MW汽轮机传统的液压执行机构仍具有良好的性能,以REXA电液执行器构成电液调节系统是在保留机组的凸轮配汽机构、油系统及保安系统的前提下进行的。现以哈尔滨汽轮机厂生产的100MW汽轮机为例对该方案予以介绍。

        2为改造后的油动机示意图。取消了油动机的反馈滑阀,将REXA电液执行器,通过杠杆直接作用在油动机滑阀上部,REXA执行器接受DEH系统控制信号,转换成大力矩输出的位移信号,控制油动机滑阀,通过杠杆反馈完成调节过程。

        改造后,取消了机组原有的调速器、同步器、调速器滑阀组、综合滑阀、功率限制器等液压部套,同时增加了相应的电磁阀实现远方挂闸、开主汽门等功能。

                                                            

        REXA电液执行器构成的电液调节系统主要有以下特点:

          1)系统结构简单、安装、维护、调试方便,改造工作量小;

          2REXA执行器具有失电保位功能,当系统失电时,可保持当前阀位不变,提高了机组运行可靠性。

          3)由于REXA执行器具有模块化结构,自带封闭油源,无须外供控制油源,动力油和信号油完全分开,避免了常规电液转换器易受油质污染影响的缺陷;是任何电液转换器无法比拟的;

          4)由于具有大力矩输出(最大可达1000Kgf),直接驱动油动机错油门,提高了油动机错油门抗油质污染的能力、减小了系统的迟缓、提高了错油门的跟踪力,这是其他改造方式所不能实现的。

          5)系统为无控制工质调节系统,具有国内先进水平,是调节系统发展的必然趋势。

         

        3应用情况

        2002年该改造方案在佳木斯发电厂100MW汽轮机(12号机组)DEH改造中获得了成功应用。机组改造后DEH系统一次启动成功,实现了机组自动升速控制、超速试验、初负荷控制、机组负荷控制、机炉协调控制、AGC等控制功能。转速控制精度小于±2r/min,负荷控制精度小于±0.5%,甩100%负荷最高转速为3170r/min取得了满意的改造效果。图3为改造后DEH控制机组升速过程中记录的机组热态升速曲线。

                                    

        在负荷自动控制方式下,进行了两次10%额定负荷阶跃扰动试验,第一次目标负荷从77MW增加为88MW,负荷变化率为8MW/min;第二次目标负荷从88MW增加为98MW,负荷变化率为5MW/min。图4为扰动试验时记录的机组负荷响应曲线。

                                                        

        在机炉协调控制方式下,进行了两次负荷扰动量为5%额定负荷,负荷变化率为5MW/min;进行了两次负荷扰动量为10%额定负荷,负荷变化率为5MW/min。图5为扰动试验时记录的机组负荷响应曲线。

                                                               

        4小结

           REXA电液执行器型汽轮机电液调节系统改造方式自1999年在第一台机组上成功应用以来,以其优异的性能,已经在背压式机组、单抽供热机组、双抽供热机组和纯凝机组等多种类型机组上成功应用,机组容量从12MW100MW,均取得了满意的改造效果。2001年该改造方式已经通过了国家电力公司组织的技术鉴定,正在全面推广。对于100MW汽轮机发电机组,本文提出的DEH改造方案具有广泛推广应用价值。

        参考文献

        [1]马承民,汽轮机调节保护系统,东北大学出版社,1995

        [2]金以慧,过程控制,清华大学出版社,1993

        (备注:发表在《发电设备》2003年第4期)                                  

        所属类别: 案例更新

        该资讯的关键词为: 电液执行器,汽轮机,DEH