(北方联合电力 呼和浩特金桥热电厂 运行部，内蒙古 呼和浩特 010000)
摘 要：文章认为，现代DEH系统 由于采用计算机控制技术为核心的分散控制系统结构，提高了控制精度，并且能够方便地实 现各种复杂的控制算法，其执行部分由于采用了液压控制系统，具有响应快速、安全、驱动 力强的特点。
关键词：300MW发电机组；DEH控制逻辑分析；汽轮机
中图分类号：TM611 文献标识码：A 文章编 号：1007—6921(2009)11—0114—02
1 汽轮机转速控制
汽轮机从冷态启动到额定转速是通过控制主汽门（TV）升速到2 900r/min，然后进行主汽门 （TV）到高压调门（GV）的转换，由GV门升速到3 000r/min来实现。运行人员可由操作站选 择转速的目标值和升速率，由给定处理程序计算出给定值，运行过程中，运行人员可通过进 行（GO）和保持（HOLD）键控制机组的升速情况。转速控制系统 具有以下特点：首先，转速控制器（PI控制器）一般为纯积分作用。其次，转速控制器的输 出有限制器作用，以防止汽机超速。再次，在手动方式时，转速控制器跟踪实际阀位。最后 ，转速超过103%额转速时，或者在发电机并网运行（BR=1）时，强制输出等于零。
1.1 转速信号的测量及监视
汽轮机转速信号是汽轮机控制中的一个重要的信号，其可靠性直接影响机组的安全运行，所 以在DEH中采取的措施是由汽轮机测速传感器得到的交流信号，经过速度转换模板为脉冲信 号，再经过输入隔离模板送到计算机。
为了提高转速信号的可靠性，在DEH中采用三取二或三取中的方法，如果一路测量信号出现 故障，机组照常可以在自动方式下运行，如果两路测量信号出现故障，机组则改为手动方式 运行。
1.2 转速目标值、速度、给定值的产生
汽轮机转速的目标值一般由运行人员在操作员站给出，其目标转速一般包括摩擦检查转速、 暖机转速、阀门切换转速和额定转速。目标值经过速率限制后，才能得到给定值。在升速的 过程中，还有汽轮机的临界转速、并网等问题，一般DEH中，通常采用综合考虑DEH中的给定 值处理程序，即把转速和负荷控制的目标值作为一个整体进行处理。
1.3 主汽门（TV）控制
高压主汽阀门（THROTTLE VALVE，TV）在锅炉汽轮发电机组系统中的作用。一方面是协助锅 炉汽轮发电机组的启动，针对西屋汽机DEH系统的两种自启动方式，相应生成了高压主汽门 的两种运行方式。机组冷态启动时，TV承担了机组由盘车后的转速升到2 900rpm的任务;机 组热态启动时，TV[CM(22]承担了将IV控制的最大转速2[KG*2]600rpm升到2 900rpm时，将执行TV至GV的切 换，切换完成后TV全开，机组由GV控制升速，并网和带负荷运行。另一方面是在机组出现异 常工况时，短时间内迅速关闭高压主汽阀门，切断锅炉向汽轮机供汽，可起保护汽轮发电机 设备免遭损坏的作用。
综上所述，我们已知：机组冷态启动时由高压主汽门控制机组从盘车转速升至2 900rpm；热 态启动时控制从2 600rpm提升到2 900rpm。无论是冷态还是热态启动，TV控制机组转速有操 作员自动方式（OV）和自动汽机程序控制（ATC）两种方式供选择。
高压主汽阀门控制逻辑，高压主汽阀控制能自动地工作，是根据一些逻辑标志识别机组的状 态，从而采取相应的控制策略实现的。高压主汽阀门控制涉及到主汽门控制、TV灯亮、TV至 GV转换结束（TRCOM）及TV至GV转换在进行中四个状态逻辑标志。
1.4 TV转换到GV控制
汽轮机转速达到2 900r/min后，汽轮机的转速将由主汽门控制切换到高压调门控制。此功能 是由运行人员按下高压调门（GV）控制键开始进行的，阀门的切换在开始进行TV到GV的转换 时，TV开度[CM(22]不变，GV以一定的速率关小阀门，直到转速由2 900r/min为止，然后TV得到一个以一定速率全开的偏置，当TV全开后，阀门转速结束。
1.5 高压调节阀门控制回路
无论机组是冷态还是热态启动，高压调节阀门（GV）的速度控制是指，将机组从“主汽阀控 制”切换到“调节阀控制”时转速升到同步并网转速和实现同步并网这两个阶段的转速控制 。
在机组进入调节阀门的速度或负荷控制之前，首先应建立调节阀门控制状态标志GC，以便DE H控制器根据机组的状态，选择控制策略，GV控制的状态逻辑框图已在前面阐述。
1.6 进行（GO）与保持（HOLD）逻辑
机组处于OA方式时，运行人员输入目标值及其变化速率。但DEH系统能否将目标请求按一定 速率转换成机组的能接受的请求值，还要看逻辑状态“GO”是否置位——是否按“进行”键 。当“GO=1”时，DEH系统才能使阀门控制回路的设定值按操作员选择的速率向目标值逼近 ，从而调整阀门开度，达到控制机组转速、负荷的目的。若逻辑状态“HOLD”被置位时，系 统将维持原态不变。
2 汽轮机负荷控制
负荷指令REF1是否经过发电机功率校正，取决于发电机功率反馈回路是否投入。处于自动控 制方式下的机组一旦并网发电，功率反馈回路由操作员键入“功率投入”按键来投入。
如果机组处于高压调节阀门控制，首先，若GV受控于运行人员的手操（AUTO），则数字控制 器跟踪手操时GV的开度，以便实现无扰切换。其次，若GV自动，是处于速度控制阶段（BR） ，则先判断TV至GV的转换是否完成若未完成时，TRCOM进一步判断。一方面是判断GV下跌至 最小值或GV的关小是否已引起转速下跌，若未出现这些情况则以一定的速率关小GV，直至IV 下跌完成；再一方面是判断旁路是否投入，在旁路投入后进一步判断中压调门是否下跌，如 果IV下跌未完成，GV保持上次开度值，直至IV下跌完成；最后一方面IV下跌完成后，调GV速 度控制子程序，计算GV阀门开度控制机组升速，并网带初始负荷，机组并网后将由励磁逻辑 投标负荷控制标志BR=1。 最后，在GV负荷控制阶段（BR=1），调GV负荷控制子程序，计算 流量请求值，经高限处理后去阀门管理程序。调节阀门负荷控制子程序由工作方式选择，设 定值形成和调节阀门控制回路组成。
如果机组不受高压调节阀控制（GC），同时也不受中压调节阀（IC）和高压主汽阀门控制（ TC），则判断机组已跳闸（ASL），这是高压调节阀门应关至最小值，如果调节阀已处于关 闭状态（GVMIN=1），则维持阀门关闭状态，如果GV未至最小值（GVMIN=1），则复位“开” 逻辑、置位“关”逻辑，输出关闭GV的控制量。
如果机组处于IV或TV控制阶段（GV=0、TC=1或IC=1），即GC（TC+IC）=1，高压调节阀应全 开。只要调节阀门尚未全开，则GV控制功能采用GV偏置积分器产生的GV BIAS信号去开启GV 。该积分器以+BGVO作输入，只要GV BIAS＜100%时止。因此在这一过程中应复位“关”逻辑 ，置位“开”逻辑。在IV或TV控制期间它始终保持GV处于全开状态。
3 阀门管理逻辑分析
阀门管理包括单阀/顺序阀门切换和阀门试验两部分。
单阀/顺序阀门切换的目的是为了提高机组的经济性和快速性，其实质是要通过节流调节（ 单阀控制）与喷嘴调节（顺序阀控制）的无扰切换，解决变负荷过程中的均热要求与部分负 荷经济性的矛盾。单阀方式时，调节级全周进汽，对调节级叶片应力控制有益，这样可以较 快的速度变负荷，但另一方面，由于存在节流损失，于经济性上是不利的，所以单阀方式较 适宜于负荷变动工况。顺序阀方式对应于调节级部分进汽，由于减少了节流损失而提高了经 济性，但同时叶片存在冲击会产生部分应力，因而对负荷变化有一定限制，由此可见这种方 式适应于高负荷时的稳定运行工况。因为这时许多调节阀门处于全开状态，只是个别阀没有 开足，所以减少了节流损失。在机组滑压运行时，部分负荷对应部分压力，调门也近似为全 开，所以这时的单阀/顺序阀切换意义不大。
3.1 单阀/顺序阀的切换原理
一般要求在进行阀门切换时，机组负荷在50%～70%时，汽机的工况稳定，即凝汽器压力不变 ，主蒸汽参数不变，不考虑抽汽，则汽机出力仅由蒸汽量决定，而各个阀门所控制的蒸汽量 只与阀门开度有关。
在单阀/顺序阀之间的转换中，阀门转换需一定时间才能完成，在转换过程中，通过阀门的 总流量将保持不变。
3.2 阀门试验（VALVE TEST）
阀门活动性试验主要用于检验调节阀和主汽阀活动是否灵活，防止卡涩而引起不安全后果， 尽可能消除机组不安全因素，根据高中压分类，可分为高压阀门活动性试验和中压阀门活动 性试验；根据左右侧分，又分为左侧阀门试验和右侧阀门试验。
左侧高压阀门活动试验时，TV（主汽门）和GV（高压调门）分为左右两侧，它们是互相结合 的。在操作员自动，功率回路投入自动，或速度级压力投入自动，机组负荷在50%～70%且单 阀方式时，可以进行一侧的阀门试验。
阀门试验是从运行人员按下“阀门试验”键、按下“高主1”键和“关闭”键开始的，此时 ，选中的主汽门同一侧汽室的高压调门（1、3、5）在60s内相继关下，右侧的阀门为了维持 机组负荷不变，由负荷控制回路控制（应开大）。待左侧调门安全关闭后，则主汽门在1s内 迅速关闭（指令关到66%，阀位降至25%左右）。按“复位”键，灯亮，则主汽门先开启，然 后调门相继开启，则左侧阀门试验完成。
右侧阀门试验及中压阀门的试验原理同左侧高压阀门活动试验。
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