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[摘 要]随着数字计算机技术的发展及其在过程自动化领域中的广泛应用，电液控制系统在汽轮机上的应用也越来越广泛，起到的作用也越来越重要。该系统的稳定运行直接关系到机组稳定，严重时可造成事故停机，它是汽轮机运行控制和调节的关键。
[关键词]汽轮机；控制系统；具体措施
中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0230-01
一.DEH控制系统原理概述
DEH控制系统原理。该系统实际上为模拟-数字、功率-频率、电子-液压调节系统，其采样讯号除转速为数字量外，其余采样讯号均为模拟量，故送入计算机前需经A/D转换器变换成数字量，在计算机中进行数字处理和运算，其输出信号经D/A反变换后送至电液转换器，将电讯号转变成液压讯号，此液压讯号作用于油动机以控制主汽门及调节汽门开度，使汽轮机的转速或者功率发生变化。系统中的给定值，有转速给定及功率给定，可以数字量输入，也可以模拟量输入。
二.控制系统在汽轮机控制出现的问题
1 汽机就地手动脱扣
系统在机头设有手动停机机构供紧急停机用。手拉手动停机机构按钮，通过危急遮断装置连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣，后续过程同机械超速保护。
低压保安系统遮断过程，当机械停机电磁铁（3YV）接受ETS来停机信号得电动作，或手拉手动停机机构按钮，通过危急遮断装置连杆左移使危急遮断装置的撑钩脱扣；或汽轮机转速达到危急遮断器设定值时，危急遮断器的飞环击出打击危急遮断装置的撑钩，使撑钩脱扣，危急遮断装置遮断活塞在弹簧力作用下右移通过连杆带动高压遮断组件中的紧急遮断阀中滑阀右移，滑阀移动到图示白框处，切断高压保安油的进油并泄掉高压保安油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。部件ZS3行程开关监视就地手动脱扣和机械停机电磁铁（3YV）跳闸信号。向DEH送出信号，使高压遮断组件失电，遮断汽轮机。
2.1 电液转换器动作不到位
2.1.1 故障现象
在运行过程中，电液转换器需要频繁调节动作，出现动作不到位的情况，导致汽轮机运行波动，影响生产。
2.1.2 原因分析
1）由于电液转换器频繁动作，尾部的弹簧出现变形或失效。
2）电液转换器导杆变形或表面摩擦产生毛刺，导致动作卡涩。
3）液压油有杂质导致卡涩。
4）驱动信号有误，可能因为PID单元给出的信号不准确，测定元件测定的信号有误，或者信号线松动、破损导致信号失真。
2.1.3 处理方案
1）更换变形或失效的弹簧，如技术条件允许可以对弹簧进行校正。
2）将导杆校正，对导杆表面进行研磨，可以有效减小卡阻。
3）清洗电液转换器，对油系统的滤芯进行清洗或更换，严重时需要打油循环达到使用等级。
4）对故障点进行处理，恢复正常的信号采集和传输。
2.3 滑阀、油动机动作不正确
2.3.1 故障现象
在调节过程中，滑阀或油动机动作不正确导致调节失灵汽轮机运行波动，甚至会导致调速汽门瞬间关闭造成停机事故。
2.3.2 原因分析
1）电液转换器动作不正确造成滑阀动作不正确。
2）电液转换器和滑阀之间的连杆变形或者调节螺母松动，造成电液转换器动作到位但滑阀动作不正确。
3）滑阀（油动机活塞）、油缸磨损，或表面出现毛刺导致密封性能降低。
4）油质劣化杂质含量多导致卡涩。
2.3.3 处理方案
1）参照2.1进行分析和处理。
2）连杆校正或更换；对螺杆和螺母的螺纹进行检查消缺，紧固调节螺母重新调节达到平衡，并对调节螺母进行物理固定，防止再次松动。
3）进行研磨消除毛刺，磨损过大则需要进行更换。
4）清洗设备，并对系统滤芯进行清洗，必要时进行油循环和取样化验，合格后投入使用。
三.火电厂汽轮机DEH控制系统的具体措施
1. 转速控制
系统采用转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。按启动方式的不同，此油动机为中压调节阀ICV或CV和ICV。在设定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。
1.1 目标转速的设定
除操作员通过OIS设置目标转速外，在下列情况下，DEH自动设置目标转速：汽机刚挂闸时，目标为当前转速：油开关刚断开时，目标为3000r/min；手动状态，目标为当前转速；汽机已跳闸，目标为零。目标超过上限时，将其改变为3060或3360r/min（后者为超速试验状态）；自启动方式下，目标由ATC来，分别为0、500、1200、2000、3000r/min；自动同期时，目标随自同期增减信号变化（变化率60r/min/min）。
1.2 升速率的设定
操作员设定，速率在（39、800）r/min/min内。自启动方式下，冷态启动时速率为100r/min/min，温态启动时速率为150r/min/min，热态、极热态启动时速率为300r/min/min。机组过临界转速区时，速率不变（500r/min/min）。
轴系临界转速计算值为：第一阶：1000r/min电机转子一阶；第二阶：1700r/min高中压转子一阶；第三阶：1730r/min A低压转子一阶1750r/min B低压转子一阶；第四阶：3465r/min 电机转子二阶；为避开临界转速，DEH设置了二个临界转速区，其边界与临界转速计算值相差大约±50r/min。若实际测量的临界转速值与计算值比较偏离较大，必须修改临界转速区值及临界转速平台值。
2.超速限制；
超速保护。
DEH系统设有3种超速保护：一是超速控制保护（OPC），即当转速超过103%额定转速，或在机组带30%以上额定负荷时发电机跳闸，OPC电磁阀打开，泄掉OPC油压，关闭调速汽门，防止机组超速；二是电超速保护（AST） ，即当机组转速超过110%额定转速时，打开AST电磁阀，泄掉AST油压，关闭全部主汽门及调速汽门，紧急停机；三是机械超速保护，即当机组转速升至109%一111%额定转速时，离心飞锤（或飞环）飞出，危急保安器动作，通过隔膜阀泄掉AST油压，关闭全部主汽门及调速汽门，紧急停机。
运行操作功能
在SmartPro系统主画面上，用鼠标点中“电调主控”图标即进入DEH的“主控画面”
菜单区下面是状态显示区，表明汽机当前的运行状态，指示灯灯亮（绿色或红色）有效。状态指示灯分别为己挂闸、主汽门开、转速过临界、并网、已供热、紧急手动、和仿真状态等字样，图中还有指示汽机当前的运行参数。运行操作功能体现在：
1）挂闸启动；2）升速控制；
3）同期并网；4）阀控方式。
汽轮机高压缸四个调门进汽方式有两种方式，一种为四个调门开度一致称为单阀方式，优点为全周进汽暖机效果好膨胀均匀。一种为四个调门根据流量线形曲线先后开启，开度根据设定曲线分布，称为顺阀方式，优点为节流损失小，经济效率高。
结论
随着测试技术、控制技术以及计算机技术等的发展和其在自动化领域的应用，在大中型汽轮发电机组中，DEH控制系统的应用已经很普及，有必要对现行的汽轮机控制系统进行改造，从而实现汽轮机控制系统的安全稳定高效运行。
参考文献
[1] 葛晓霞，缪国钧，徐治皋.抗燃油系统故障分析及处理.汽轮机技术，2005（6）：202-205
[2] 杨叔子，杨克冲.机械工程控制基础.控制技术，2004年1月第四版
[关键词]汽轮机；控制系统；具体措施
中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0230-01
一.DEH控制系统原理概述
DEH控制系统原理。该系统实际上为模拟-数字、功率-频率、电子-液压调节系统，其采样讯号除转速为数字量外，其余采样讯号均为模拟量，故送入计算机前需经A/D转换器变换成数字量，在计算机中进行数字处理和运算，其输出信号经D/A反变换后送至电液转换器，将电讯号转变成液压讯号，此液压讯号作用于油动机以控制主汽门及调节汽门开度，使汽轮机的转速或者功率发生变化。系统中的给定值，有转速给定及功率给定，可以数字量输入，也可以模拟量输入。
二.控制系统在汽轮机控制出现的问题
1 汽机就地手动脱扣
系统在机头设有手动停机机构供紧急停机用。手拉手动停机机构按钮，通过危急遮断装置连杆使危急遮断装置的撑钩脱扣，后续过程同机械超速保护。
低压保安系统遮断过程，当机械停机电磁铁（3YV）接受ETS来停机信号得电动作，或手拉手动停机机构按钮，通过危急遮断装置连杆左移使危急遮断装置的撑钩脱扣；或汽轮机转速达到危急遮断器设定值时，危急遮断器的飞环击出打击危急遮断装置的撑钩，使撑钩脱扣，危急遮断装置遮断活塞在弹簧力作用下右移通过连杆带动高压遮断组件中的紧急遮断阀中滑阀右移，滑阀移动到图示白框处，切断高压保安油的进油并泄掉高压保安油，快速关闭各进汽阀，遮断机组进汽。部件ZS3行程开关监视就地手动脱扣和机械停机电磁铁（3YV）跳闸信号。向DEH送出信号，使高压遮断组件失电，遮断汽轮机。
2.1 电液转换器动作不到位
2.1.1 故障现象
在运行过程中，电液转换器需要频繁调节动作，出现动作不到位的情况，导致汽轮机运行波动，影响生产。
2.1.2 原因分析
1）由于电液转换器频繁动作，尾部的弹簧出现变形或失效。
2）电液转换器导杆变形或表面摩擦产生毛刺，导致动作卡涩。
3）液压油有杂质导致卡涩。
4）驱动信号有误，可能因为PID单元给出的信号不准确，测定元件测定的信号有误，或者信号线松动、破损导致信号失真。
2.1.3 处理方案
1）更换变形或失效的弹簧，如技术条件允许可以对弹簧进行校正。
2）将导杆校正，对导杆表面进行研磨，可以有效减小卡阻。
3）清洗电液转换器，对油系统的滤芯进行清洗或更换，严重时需要打油循环达到使用等级。
4）对故障点进行处理，恢复正常的信号采集和传输。
2.3 滑阀、油动机动作不正确
2.3.1 故障现象
在调节过程中，滑阀或油动机动作不正确导致调节失灵汽轮机运行波动，甚至会导致调速汽门瞬间关闭造成停机事故。
2.3.2 原因分析
1）电液转换器动作不正确造成滑阀动作不正确。
2）电液转换器和滑阀之间的连杆变形或者调节螺母松动，造成电液转换器动作到位但滑阀动作不正确。
3）滑阀（油动机活塞）、油缸磨损，或表面出现毛刺导致密封性能降低。
4）油质劣化杂质含量多导致卡涩。
2.3.3 处理方案
1）参照2.1进行分析和处理。
2）连杆校正或更换；对螺杆和螺母的螺纹进行检查消缺，紧固调节螺母重新调节达到平衡，并对调节螺母进行物理固定，防止再次松动。
3）进行研磨消除毛刺，磨损过大则需要进行更换。
4）清洗设备，并对系统滤芯进行清洗，必要时进行油循环和取样化验，合格后投入使用。
三.火电厂汽轮机DEH控制系统的具体措施
1. 转速控制
系统采用转速闭环无差调节系统。其设定点为给定转速。给定转速与实际转速之差，经PID调节器运算后，通过伺服系统控制油动机开度，使实际转速跟随给定转速变化。按启动方式的不同，此油动机为中压调节阀ICV或CV和ICV。在设定目标转速后，给定转速自动以设定的升速率向目标转速逼近。
1.1 目标转速的设定
除操作员通过OIS设置目标转速外，在下列情况下，DEH自动设置目标转速：汽机刚挂闸时，目标为当前转速：油开关刚断开时，目标为3000r/min；手动状态，目标为当前转速；汽机已跳闸，目标为零。目标超过上限时，将其改变为3060或3360r/min（后者为超速试验状态）；自启动方式下，目标由ATC来，分别为0、500、1200、2000、3000r/min；自动同期时，目标随自同期增减信号变化（变化率60r/min/min）。
1.2 升速率的设定
操作员设定，速率在（39、800）r/min/min内。自启动方式下，冷态启动时速率为100r/min/min，温态启动时速率为150r/min/min，热态、极热态启动时速率为300r/min/min。机组过临界转速区时，速率不变（500r/min/min）。
轴系临界转速计算值为：第一阶：1000r/min电机转子一阶；第二阶：1700r/min高中压转子一阶；第三阶：1730r/min A低压转子一阶1750r/min B低压转子一阶；第四阶：3465r/min 电机转子二阶；为避开临界转速，DEH设置了二个临界转速区，其边界与临界转速计算值相差大约±50r/min。若实际测量的临界转速值与计算值比较偏离较大，必须修改临界转速区值及临界转速平台值。
2.超速限制；
超速保护。
DEH系统设有3种超速保护：一是超速控制保护（OPC），即当转速超过103%额定转速，或在机组带30%以上额定负荷时发电机跳闸，OPC电磁阀打开，泄掉OPC油压，关闭调速汽门，防止机组超速；二是电超速保护（AST） ，即当机组转速超过110%额定转速时，打开AST电磁阀，泄掉AST油压，关闭全部主汽门及调速汽门，紧急停机；三是机械超速保护，即当机组转速升至109%一111%额定转速时，离心飞锤（或飞环）飞出，危急保安器动作，通过隔膜阀泄掉AST油压，关闭全部主汽门及调速汽门，紧急停机。
运行操作功能
在SmartPro系统主画面上，用鼠标点中“电调主控”图标即进入DEH的“主控画面”
菜单区下面是状态显示区，表明汽机当前的运行状态，指示灯灯亮（绿色或红色）有效。状态指示灯分别为己挂闸、主汽门开、转速过临界、并网、已供热、紧急手动、和仿真状态等字样，图中还有指示汽机当前的运行参数。运行操作功能体现在：
1）挂闸启动；2）升速控制；
3）同期并网；4）阀控方式。
汽轮机高压缸四个调门进汽方式有两种方式，一种为四个调门开度一致称为单阀方式，优点为全周进汽暖机效果好膨胀均匀。一种为四个调门根据流量线形曲线先后开启，开度根据设定曲线分布，称为顺阀方式，优点为节流损失小，经济效率高。
结论
随着测试技术、控制技术以及计算机技术等的发展和其在自动化领域的应用，在大中型汽轮发电机组中，DEH控制系统的应用已经很普及，有必要对现行的汽轮机控制系统进行改造，从而实现汽轮机控制系统的安全稳定高效运行。
参考文献
[1] 葛晓霞，缪国钧，徐治皋.抗燃油系统故障分析及处理.汽轮机技术，2005（6）：202-205
[2] 杨叔子，杨克冲.机械工程控制基础.控制技术，2004年1月第四版