火電廠汽輪機DEH轉速信號的兩個作用
2023年01月09日 13:26:02
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轉速信號是系統最重要的信號之一，它參與了汽輪機從靜止狀態到帶滿負荷再到靜止狀態的全過程。DEH轉速就兩個作用，一是沖轉用，二是保護用。
1、轉速信號用于機組轉速調節汽輪機沖轉過程就是轉速調節的過程，從掛閘那一刻起，機組就進入了轉速調節過程。轉速調節，說白了也是閥門調節的一種形式，歸根結底還是回到閥門調節。這里可以補充一點的是，DEH所有的調節過程都是對閥門進行調節，也就是對高調門、中調門、低調門進行開度控制，只不過不同調節過程參考的反饋量不同。
比如轉速調節，反饋量是轉速。所以，轉速調節也是一種閉環調節。更具體的說，這個過程就是轉速PID調節的過程。
汽輪機從0rpm到額定轉速，過程如下：步，掛閘，機組進入警戒狀態。第二步，運行(開主汽門)。第三步，設定目標轉速和升速率。第四步，開始沖轉。這個過程中，目標轉速和升速率設定后，轉速開始從0rpm開始按照一定的升速率朝著目標轉速邁進。所謂升速率，其實就是轉速變化的速度。設定好目標轉速和升速率，沖轉開始，系統自動計算出給定轉速，汽輪機實際轉速按照一定的轉速升速率到達目標轉速。這里需要注意目標轉速和給定轉速的區別，給定轉速是安裝升速率，將目標轉速進行分解，直接作用到轉速PID功能中。當實際轉速與給定轉速出現偏差，通過轉速PID功能塊計算出轉速輸出值，這個轉速輸出值會折算成閥門的開度，最終作用到閥門。
當給定轉速與實際轉速之間不存在偏差(一定范圍內的動態平衡)，轉速輸出將保持當前值，閥門也就不再開大(或者關小)。而當給定轉速與目標轉速一致時，也就完成了當前過程的沖轉過程。
隨著DEH邏輯的不斷完善，目前對于目標轉速的設定也有一定的限制，不能設定在臨界轉速范圍內，不能超過額定轉速。但是，當投入超速試驗按鈕時，我們可以把目標轉速設定在額定轉速的110%以上。
這里還需要說的是升速率，一般在臨界轉速范圍以外，升速率可以隨意設定(有上限)。但在臨界轉速范圍內，升速率會強制設定到600rpm/min或者700rpm/min(按照汽輪機廠家要求設定)。之所以在臨界轉速區需要提高升速率，是為了讓汽輪機轉速盡快離開臨界區，避免共振等對汽輪機的不利影響。
轉速調節是DEH系統重要的功能，是汽輪機調節的步。而當機組一旦并網，機組將轉為閥控、壓控、功控、CCS等控制方式，轉速調節將退出。此時轉速將維持在額定轉速，汽輪機將接受電氣控機，轉速跟隨著網上周波變化。也就是說，此時的調節變量將不再是轉速，而是改為功率、閥位等信號。
比如功率控制的邏輯：
功率PID輸出值最終也是轉變為閥位信號，作用在閥門上。
2、轉速信號用于DEH轉速保護參與超速保護是DEH轉速的另一個功能，與TSI系統共同組成了超速保護的兩道屏障。兩種保護異曲同工，也有不同之處：，DEH超速分103%和110%；第二，轉速測量方式不同。
先說第二點，轉速測量方式不同。汽輪機一般安裝有7個轉速探頭(一般設定)，其中三個去TSI，三個去DEH，一個是零轉速。那么問題來了，為何是7個？道理很簡單，熱工測量為了保證機組參數的準確，一般會設定參考量，也就是說我們需要用不同的測量方式來互相證明對方測量的準確性。通過TSI與DEH轉速的比較，證明實際轉速正確。
而所謂不同的測量方式，也就是測量原理的不同，一般TSI探頭采用的電渦流原理的電渦流傳感器，DEH轉速采用的電磁阻原理的磁阻式轉速傳感器。每種采用三個，是模擬量信號計算相對合理的方式(模擬量信號參與邏輯運算一般采用三取中)。
這是目前我認為的轉速布置和設計方式，也在絕大多數的機組使用中證明了其可靠性。而參與超速保護，DEH除了110%停機以外，還設計了103%停機，這是兩者的區別。
超速110%很好理解，一旦保護動作，無論是DEH還是TSI，最終都是通過ETS通道，動作相關設備。動作的結果一般是主汽門關閉，調門關閉，抽汽逆止門關閉等。
超速103%除了保護作用，更是一種經濟方式的設定。當轉速103%動作之后，汽輪機首先關閉調門，然后通過轉速調節使轉速恢復到額定轉速。這樣做的好處是可以避免打閘停機，限度的減少停機損失。
寫在最后綜上，DEH轉速系統的主要功能就這兩個方面。不過對于不同的機組設計稍微有所不同，但是主流的設計原理都是一樣的。
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