和利時(shí) 汽輪機(jī)數(shù)字式電液控制系統(tǒng)DEH

HOLLiAS DEH系統(tǒng)簡(jiǎn)介

HOLLiAS DEH分類(lèi)

一般按液壓伺服系統(tǒng)采用工質(zhì)的不同來(lái)分類(lèi)：

l  采用抗燃油為工質(zhì)，稱(chēng)高壓抗燃油電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)高壓抗燃油DEH；

l  采用透平油為工質(zhì)，稱(chēng)低壓透平油電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)低壓透平油DEH；

l  采用抗磨油為工質(zhì)，稱(chēng)自容式抗磨油電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)自容式DEH。

高壓抗燃油DEH

高壓抗燃油DEH適用于200MW以上的機(jī)組，高壓抗燃油電液伺服系統(tǒng)采用獨(dú)立的高壓抗燃油油源站供油，電液油動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位精確、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，并具有閥門(mén)管理的功能，但是所采用的工質(zhì)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(yīng)用會(huì)造成環(huán)境污染，價(jià)格高。

和利時(shí)高壓抗燃油DEH解決了電液轉(zhuǎn)換器的卡澀的現(xiàn)象及隔離閥可靠性問(wèn)題，并在閥切換時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)僅為1轉(zhuǎn)/分左右，機(jī)組甩全負(fù)荷的轉(zhuǎn)速超調(diào)量小于150轉(zhuǎn)/分，過(guò)渡過(guò)程僅有一次波動(dòng)。

低壓透平油DEH

低壓透平油DEH適應(yīng)中小型機(jī)組，其性價(jià)比好，低壓透平油DEH保留了原液壓控制系統(tǒng)的動(dòng)力油源和保安部套，將調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)變?yōu)殡娨核欧蛣?dòng)機(jī)，通過(guò)原配汽機(jī)構(gòu)（凸輪或提板）控制調(diào)節(jié)閥動(dòng)作。

和利時(shí)低壓透平油DEH，解決了電液轉(zhuǎn)換器的卡澀及動(dòng)態(tài)響應(yīng)的問(wèn)題，并為用戶提供多種針對(duì)性的解決方案，具有自動(dòng)化水平高、經(jīng)濟(jì)適用、可靠性好、環(huán)保性好的優(yōu)點(diǎn)。

目前和利時(shí)低壓透平油DEH 在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位、在國(guó)內(nèi)份額的占有率上也處于領(lǐng)先地位。

自容式DEH

自容式DEH，是將上述兩種電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)一起來(lái)，即可用于大型機(jī)組，也可用于中小型機(jī)組的新一代產(chǎn)品。

用于大型機(jī)組時(shí)，可以解決高壓抗燃油帶來(lái)的環(huán)保、節(jié)能等問(wèn)題。

用于中小型機(jī)組時(shí)，可以排除傳統(tǒng)油動(dòng)機(jī)和透平油系統(tǒng)存在的各種問(wèn)題的影響，形成標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的獨(dú)立系統(tǒng)。

自容式DEH的特點(diǎn)是：高壓抗燃油的控制品質(zhì)、低壓透平油的性價(jià)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(nèi)部工質(zhì)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(yīng)用簡(jiǎn)便、可靠性高、節(jié)能、環(huán)保、耐污染等特點(diǎn)。是和利時(shí)公司在DEH領(lǐng)域又一項(xiàng)創(chuàng)造性的突破，并申請(qǐng)了國(guó)家專(zhuān)利，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

HOLLiAS DEH特點(diǎn)

l  采用的電液轉(zhuǎn)換器具有抗污染能力強(qiáng)、無(wú)卡澀、運(yùn)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(wèn)題，提高DEH可靠性；

l  測(cè)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(wǎng)絡(luò)、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(shè)計(jì)。

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(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件（可根據(jù)用戶需要進(jìn)行組態(tài)修改），概括為五大類(lèi)：

1)      自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能

l  升速控制

根據(jù)機(jī)組熱狀態(tài)，可控制機(jī)組按經(jīng)驗(yàn)曲線程序自動(dòng)完成沖轉(zhuǎn)、自動(dòng)升速、暖機(jī)、過(guò)臨界轉(zhuǎn)速區(qū)，直到3000r/min定速。

l  同期并網(wǎng)

l  閥控方式

l  功控方式

l  壓控方式  

l  CCS方式

l  一次調(diào)頻

l  緊急手動(dòng)

2)      限制控制功能

超速限制

閥位限制

高負(fù)荷限制

主汽壓力低限制

快卸負(fù)荷

低真空負(fù)荷限制

3)      保護(hù)控制功能

l  超速保護(hù)

l  原有機(jī)械超速保護(hù)

l  原有TSI電氣超速保護(hù)

l  DEH軟件組態(tài)超速保護(hù)

l  DEH測(cè)速板硬件超速保護(hù)

4)      試驗(yàn)系統(tǒng)功能

l  假并網(wǎng)試驗(yàn)

l  超速試驗(yàn)

l  閥門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)

l  閥門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)

l  高壓遮斷模塊試驗(yàn)

l  OPC快關(guān)調(diào)門(mén)試驗(yàn)

l  噴油試驗(yàn)

l  離線仿真實(shí)驗(yàn)

5)      輔助功能

l  自動(dòng)判斷熱狀態(tài)

l  具有兩種啟動(dòng)方式(有中間再熱的機(jī)組)

l  閥門(mén)管理(在一閥一機(jī)情況下)

l  汽輪機(jī)自啟動(dòng)-ATC（大機(jī)組用）

l  手動(dòng)/自動(dòng)控制

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

特殊控制功能

1)      孤網(wǎng)運(yùn)行

沖擊負(fù)荷或單機(jī)容量超過(guò)8%電網(wǎng)總?cè)萘?，可以看成小網(wǎng)（孤網(wǎng)）運(yùn)行，小網(wǎng)的特點(diǎn)慣性小、頻差的變化相對(duì)較快，因此要求汽輪機(jī)的一次調(diào)頻的調(diào)整速度比并入大網(wǎng)的機(jī)組的一次調(diào)頻要快才行，根據(jù)理論計(jì)算及實(shí)際運(yùn)行結(jié)果要求控制周期＜50ms，油動(dòng)機(jī)動(dòng)作時(shí)間 ＜0.5s。

為適應(yīng)孤網(wǎng)中的汽輪機(jī)的快速一次調(diào)頻的要求，HOLLiAS DEH配有特殊的硬件-一次調(diào)頻模板及特殊的控制策略軟件來(lái)滿足負(fù)荷變化的快速響應(yīng)。

2)      汽輪機(jī)-壓縮機(jī)一體化控制系統(tǒng)

汽輪機(jī)-壓縮機(jī)作為一個(gè)統(tǒng)一的被控對(duì)象，需要一套完整的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速控制與壓縮機(jī)導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)角控制聯(lián)合協(xié)調(diào)控制，HOLLiAS DEH在汽輪機(jī)-壓縮機(jī)一體化控制系統(tǒng)中得到了應(yīng)用：即升速控制、變轉(zhuǎn)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(fēng)閥控制、壓縮機(jī)運(yùn)行工作點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等各種控制功能；各種參數(shù)超限報(bào)警與限制及超速故障保護(hù)及自動(dòng)打閘等保護(hù)功能；并用于起機(jī)前的調(diào)試和運(yùn)行人員培訓(xùn)的仿真試驗(yàn)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(jīng)過(guò)過(guò)濾后通入到渦輪機(jī)，在渦輪機(jī)中膨脹做功，有渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，是一種將高爐煤氣的壓力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，它已是鋼鐵生產(chǎn)過(guò)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(lǐng)域得到了應(yīng)用。

4)      不同領(lǐng)域的特殊解決方案

對(duì)于應(yīng)用在不同的領(lǐng)域及不同對(duì)象的機(jī)組，HOLLiAS DEH的控制功能除了常規(guī)控制功能外，還開(kāi)發(fā)研制出針對(duì)與這些特殊機(jī)組的特殊控制方案。我公司已經(jīng)設(shè)計(jì)和投運(yùn)過(guò)如下一些特殊控制方案：

l  中間再熱機(jī)組DEH解決方案

l  熱電聯(lián)供汽輪機(jī)的DEH解決方案

l  垃圾電站汽輪機(jī)的DEH解決方案

l  生物質(zhì)發(fā)電汽輪機(jī)的DEH解決方案

l  水泥余熱電站汽輪機(jī)DEH解決方案

l  聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)的DEH解決方案

l  空冷機(jī)組汽輪機(jī)的DEH解決方案

l  單機(jī)或孤網(wǎng)中汽輪機(jī)的DEH解決方案

l  多爐、多機(jī)母管制運(yùn)行的汽輪機(jī)DEH解決方案

l  TRT高爐余壓發(fā)電汽輪機(jī)的DEH解決方案

l  拖動(dòng)風(fēng)機(jī)和給水泵的汽輪機(jī)DEH解決方案

l  高壓抗燃油一閥一機(jī)的DEH解決方案

l  用于鋼廠背壓快速控制汽輪機(jī)DEH解決方案

l  AGC汽輪機(jī)DEH解決方案

l  自容式油動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

HOLLiAS DEH的構(gòu)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(wǎng)絡(luò)

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(lái)完成。電子控制軟件由兩大部分構(gòu)成，即系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件。前者決定了DEH控制系統(tǒng)的適時(shí)性，靈活性和先進(jìn)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(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)的軟件平臺(tái)

l  主控單元采用多任務(wù)實(shí)時(shí)控制軟件

l  I/O板級(jí)軟件

2)      應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是HOLLiAS DEH專(zhuān)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(shí)用控制回路，包括：　

l  轉(zhuǎn)速控制回路

l  功率控制回路

l  閥門(mén)開(kāi)度控制回路

l  主汽壓力控制（TPC）回路

l  汽壓（TPL）及真空保護(hù)控制回路

l  防超速保護(hù)控制回路（OPC）

l  背壓控制回路

l  抽汽控制回路

l  快速減負(fù)荷控制回路（RB）

l  閥門(mén)管理回路

l  ATC控制回路

l  伺服放大LVDT反饋回路

l  手動(dòng)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(dòng)機(jī)、供油系統(tǒng)、保安系統(tǒng)

1)      伺服油動(dòng)機(jī)

液壓控制系統(tǒng)主要是將調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)變?yōu)殡娨核欧蛣?dòng)機(jī)。即由電液伺服閥、調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)、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(gè)電液隨動(dòng)式系統(tǒng)。

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

l  調(diào)節(jié)閥油動(dòng)機(jī)：為汽輪機(jī)數(shù)字調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

l  LVDT（位移傳感器）：是油動(dòng)機(jī)行程的實(shí)時(shí)反饋信號(hào)，伺服模塊通過(guò)它的反饋信號(hào)和主控單元的指令進(jìn)行比較從而調(diào)整輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油動(dòng)機(jī)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(dú)立油源，包括：油箱、EH油泵（進(jìn)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(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)、油站出口組件、磁性濾油器、空氣濾清器、遠(yuǎn)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(tái)高壓變量柱塞泵，即一臺(tái)泵工作，另一臺(tái)泵備用。二臺(tái)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(nèi)流過(guò)，液壓油在冷油器外殼內(nèi)環(huán)繞管束流動(dòng)。冷卻水的通斷由電磁水閥控制。

蓄能器：在油動(dòng)機(jī)信號(hào)油路上加裝蓄能器，保持信號(hào)油壓穩(wěn)定。既可以消除油源壓力動(dòng)態(tài)下降對(duì)信號(hào)油壓的影響，切斷寄生反饋回路，消除油動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)波動(dòng)。

再生裝置：再生裝置安裝在EH油站旁，是一套獨(dú)立的循環(huán)油路。該裝置可用來(lái)存儲(chǔ)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(gòu)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(jī)潤(rùn)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(dú)立油源，包括：油箱、EH冗余油泵（進(jìn)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(guān)電磁閥

l  自動(dòng)復(fù)位掛閘電磁閥

l  自動(dòng)主汽門(mén)電磁閥

l  自動(dòng)噴油試驗(yàn)電磁閥

l  不銹鋼隔離閥