摘 要：汽轮机DEH控制系统不稳定致使汽轮机运行过程中存在着安全稳定的问题。本文以石家庄东方能源新华热电分公司上海汽轮机厂（E178；CC50-8.83/0.98/0.245）汽轮机组为例，对机组运行中增、减负荷时大幅波动DEH控制系统不稳定的问题进行分析与研究，运用现代控制理论基础及现场经验判断，总结归纳出解决办法，为解决汽轮机DEH控制系统不稳定类似问题提供理论依据及技术支撑。
关键词：DEH控制系统，调速系统，改造，仿真
1. 前言
随着汽轮机控制技术的不断发展，从最早的纯机械式，到后来的纯液压式，再到液压—机械式，直至目前的电子—液压式，汽轮机的调速系统中各控制单元的发展也在不断变化，但由于设计开发的局限性及现场工况的变化等因素，造成汽机DEH控制系统在运行过程中出现不稳定及控制品质差的现现象，影响机组的稳定运行。现以新华热电分公司50MW×2汽轮发电机组为例，阐述机组在运行时发现DEH控制系统不稳定的问题及解决办法，为汽轮机DEH控制系统不稳定等问题提供行之有效的支撑。
2. 汽轮机系统概述
新华热电分公司50MW×2汽轮发电机组是上海汽轮机厂制造的单缸、冲动、双抽汽凝汽式，具有二级调整抽汽型汽轮机（汽轮机转子临界转速：1423r/min，发电机转子临界转速：1730 r/min）。
该机组的控制系统采用FOXBORO公司的I/A‘S DEH系统（全称汽轮机数字电液调节系统）。电调装置包括控制站、功放卡、I/O卡等，液压部套由电液转换器、流量放大器、自动主汽门油动机、高压油动机、中压油动机、低压油动机等部分组成。
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控制系统按照转速、功率、抽汽压力设定值，对转速、功率、抽汽压力进行自动控制，也可以通过操作员手动进行控制。
3. 汽轮机启动过程及运行中产生的问题
机组启动冲车过程中，出现冲车转速不稳定问题：在转速上升至目标值前，实际转速在设定转速上、下波动，自动主汽门控制油压和行程产生波动现象；机组阀切至满速仍存在转速波动，转速不能稳定使机组并网无法快速准确的进行。
机组并网后初增负荷较慢，负荷至42MW时增、减负荷出现大幅波动，造成机组运行工况参数突变危急机组安全运行，同时造成主汽蒸汽压力突变影响锅炉及辅助设备运行经济性。
4. 机组不稳定问题处理思路
4.1问题分析
4.1.1在升速过程中，自动主汽门的控制油压波动造成进汽流量变化，直接影响转速的稳定性。
4.1.2机组并网后增、减负荷波动，由于以油压反馈为取点，控制油系统执行机构迟缓率大造成。
4.2 处理方案
4.2.1对原有机组的控制系统进行升级改造采用上自仪公司的MAX800 DEH系统（全称汽轮机数字电液调节系统）。电调装置包括控制站、功放卡、I/O卡等，液压部套去除了调节座架及油箱，取消流量放大器，并由三台电液转换器增至为四台，即两侧高调门有共用电液转换器，改为一对一电液转换器控制，现液压部套有自动主汽门油动机、高压油动机、中压油动机、低压油动机等部分组成。油动机控制调节单元由原来的油压反馈改为LVDT反馈，降低控制油系统执行机构迟缓率，使机组转速控制精度提高，机组启停过程转速更加稳定，流量放大器的去除简化了控制油回路，使负荷控制更加直接准确。
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4.2.2 机组控制系统增加了DEH仿真功能： DEH仿真主要功能是用于起机冲转前测试系统逻辑是否正确。可以模拟仿真实际挂闸冲转过程、过临界、阀切换过程、稳速3000 r/min、同期并网、抽汽投入等各个逻辑的模拟应用。仿真主要分为三大块：仿真挂闸、仿真同期、仿真并网。
5. 汽轮机启动效果
汽轮机启动冲车过程中，转速达到暖机转速时，实际转数都很平稳，没有转速下滑或波动现象，在过临界区间，快速平稳升速，改善了原有系统过临界时，滞留时间长，转速回降现象，使机组安全快速度过临界区，在2950 r/min进行阀切，GV阀（高调门）缓慢关闭，自动主汽门全开，GV阀依据转速进行阀位开度调整，在2950 r/min冲转速到3000 r/min过程中，实际转速按给定转速平稳增加，到达3000 r/min后保持稳定，无任何波动，一次并网成功。机组并网后带初负荷，负荷增减过程跟踪稳定，消除以往负荷调整时大幅波动现象，保证了机组运行工况参数稳定。
6. 结论
本文通过新华热电在实际生产过程中遇到的汽轮机控制及调速系统不稳定的问题，结合实际工作经验，进行理论分析及研究，得出以下结论
1. 机组各油动机反馈单元采用LVDT反馈，解决机组转速不稳定问题。
2. 机组控制单元独立且靠近各油动机，简化控制油系统，提高控制精度，解决机组增减负荷滑动问题。
3. 机组增加仿真功能，可以模拟实际挂闸冲转过程、过临界、阀切换过程、稳速3000 r/min、同期并网、抽汽投入等各个逻辑的模拟应用。
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