西门子燃气发电机氢油水控制系统特点.pdf

王嚣：匿f 】子燃气发电机氢柏木控制系统特点 班产量高由于改成油缸后，单位面积压力大大提高．工件材质密度有所提高． 但是该机也存在一些巍待今后改进的问题一是对油路缩短，最好是毙擞到丽时过油．从而使摸其 各段压力均衡．二是寻找更节能的电热源，降低能耗，初步方案为拟用A T C 电热器代替现在的电阻型电 加热板，节省电力成本 西门子燃气发电机氢油水控黍唾系统特点 上海汽轮发电机有靛公霹王镭 上海汽轮发电机有限公司的燃机发电机氢油水系统为引进德国西门子公司的技术按技术协议要 求，燃机的发电机氢油水系统由中方设计、捌造；蘑门子公定则转让设计技术，包括所有设备型纸、外赡件 规范和技术人员柏培训现共九套氢油水装置已联利设计、制造、试验完毕其中密封油供油装置和定 予冷却水供水装置在制造厂的模拟试验装置上通过的数星期的各种模拟型式试验．达到了西门子的技术 要求其中第一套氢油承装置西在上海石洞口燃机发电厂安装、调试完毕，即将进行1 6 8h 考棱运行由 于西门子的燃机发电机的氢油水系统是一典型氢冷发电税的氢油水系统设计，与普通火力发电机的氢油 水系统基率类似，凶此，对今后国产机组的改进和优化具有较高的参考价值。

l 国内氯浊水系统控制系统概况 国内各主要发电机制造厂在八十年代韧引进了美国、日本等国的发电机设计、制造技术．其中也包括 氧油水系统及其相美控制技术为了保诫这些引进技术有一定的运行经验和业绩，引进产品在引进时的 前若干年巴设计定型，生产投运，实际主翦技术永平还在八十年代之前当时由于计算机鼓术还未在毫 厂控制系统中普及，尤其是D C S 刚出世，还来成熟及推广，如我公司引进西屋公司的图纸资料中．无一处 提到“D C S ”这一字样氢油水系统中设备的报警和设备问的自动控制烹要采用电气或机械的手段来实 现，系统中果用了大量的逻辑开关，如压力／压差开关、湿度开关液位开关，漉量开关等；搜袭如纯度仪、 温度仪，电导率仪等也自带开燕( 继电器) 用于现场或远方报警；而水温、油温等控制多采用基地式闹环控 制系统中少量的模拟信号如热电阻、热电偶、各类变送器等烹要只是用于主控室或远程显示，以便控制 室操作人员根据这些蒜示中的摊承来控制祝组豹运行 我公司引进的西麈公司的氧油水技术同样主要采用就地开关信号来控制氢油水系统的逡行如油 泵、水泵、排烟风机的自动和切换等都是由这些设备上跨接的臁差开关来控制或触发，发电机断水保护也 是由一系捌开关缀戚；定子进出水温度、氧气温度也是由开美来发出报警信号；其它还有发电机绝缘过 热，液位、电导率等均采用开关信号来报警。

系统中的开关信号共有数十个，组成了氢油水系统的控制系 统．另外，发电机定予断水保护的“三取= ”逻辑也曾要求在就地由继电器栗完成氢油水系统除了设有 各种信号外，还包括各种就地挂制柜如油泵及水泵交流电辊稿动柜、油泵直流电枧雇动柜、排油烟辊控 制柜、氢油水工况监测柜( 发电机辅助系统控制柜) 等一系列配合控制的就地柜其中氢油水工况监测柜 集中7 大部分氢浊水系统的报警信号，最韧作为氢油水系统的主要控制系统，以后作为辅助控制系统 此框一般布置在0m 屡当此符报警耐．运行人员娶从楼上的主控室恋到柜子前看一看哪个信号在报 警，然后再走到有关设备前去处理，最后还要回到柜子前将报警清除 8 0 年代中后期随着计算机技术在电厂的逐渐的应用，氢油水系统中的绝大部分开关信号进人了计 算机，它们在赵就地嚣动控箭、就地报警的精时．也进入计算机作为撮警信号在计算机主显承如鼠西庭 公司引进的D E H 技术，氢油水系统中的信号可在此D E H 的A T C 系统中实现远程报警，与此同时就地控 制和就地报警也一起并存 9 0 年代强后．计算机技术日益成熟，其功能和可靠性也达到了前所未有的高度目前国内有些电厂 自行在氢油水系统中安装了不少变送器，以便在主控窒实时监测氧油水系统运行工况，以弥补开关信号 的功能不足。

国外先进的制造厂家在氢池水系统的控制中已逐渐减少开关量信号．取而代之的是大量 采用模掇蕊信号 一S 9 一 圭蔫幕星警五檠耄霎 2 0 0 6 年学术年会论文巢t 太电机专善垂) 2 匿羽予氢油水控澍系统特点 2 ．1 氢系统 ( 1 ) 压力变送器；压力变送器有= 台，一台监视补充氢气的压力，当补充氢气滕力低时将报警；另一螽 用予监搅发电税内氧气的压力，当发电机内氢气压力过高或过氍辩将报警 ( 2 ) 氯气纯度分析仪：根据I E C 标准．氢系统中设置了= 台三范围( 空气、氢气和二氧化碳) 气体纯度 仪．二台仪器同时工作，互相参照，确保发电机运行在正常的氧气纯度工况下该仪器可输出模拟量和 开关量．攮蒋门子的设计哭取模拟量 ( 3 ) 发电机漏液检测：由于燃气发电机的定子出线端子布置在发电机的顶部．系统中只配置了二台漏 液检测装置．漏液检测装置为开关量输出． ( { ) 氢气流量仪：氢气流量仪用予监测发电机的补氢量或泄漏量 ( 5 ) 绝缘过热监测装置：西门子的典型配置中冤此装置，选是按国内用户要求加． ( 6 ) 氢气湿度仪：用于监测发电机内氧气湿度． ( 7 ) 氟气温度仪：用于盗测氢气干燥器出口的湿度，提示干燥器豹工作状况。

西门平的氢系统的典型配置与国产的3 0 0M W 和6 0 0M W 级的发电机配置类类似但其特点有二， 一是除了发电机漏液检测器采用液位开关外，其它的信号如氢气压力、纯度、湿度、掘度，发电机绝缘过热 等均采用模授量，计算机中的报警信号根据这些模数量来设麓，丽不是由开关信号来魅发} ：是就地设备 虫t l - “ 氧化碳加热器，氧气干燥器等全由计算机直接控制，这些装置上除了有一个接线端子盒外，无就地控 制系统 2 - ．2 密封油系统 西门予的密封油供装置采用带真空处理系统的单流密封油系统装置中设置了2 台交流密封油泵 和一台直流油泵油一氢压差阀、油冷却器、过滤器按冗余设置装置的结构布置便于操作和维护 ( 1 ) 压力变送器：3 台油裘的出口各有一个篷力变送器变送器的倍号控制备油泵的运行和切换，监 测油泵的输出压力． ( 2 ) 测温元件：显示和控制密封油的进、出油温度 ( 3 ) 压差变迸器：监测密封油过滤器的压降 ( 4 ) 压力开关：巍压力过低时启动备用直流油泵 ( 5 ) 液位开关；系统中各油箱分别设震了液位开关 ( 6 ) 压力变送器：监测密封油真空油箱的真空压力 ( 7 ) 压力变送器：监测密封油排油烟机的真空压力；控制排油烟机的启动和切换． 密封油系统中除液位开关外，只设置了一台压力开关，用以在电厂失电、交流油泵停止送行且D C S 又 同时崩溃对痘动直流备用油泵，防止发电机内氢气外港造成灾难性事故。

密封油箍力与氢气篮力之蒺 ( 油一氢压差) 由一密封油压力变送器和一氢气压力器的信号由计算机计算得出，究分利用了计算机的功 能．且毖箍化系统，降低成本 2 ．3 定平水系统 西门子的定子线圈中通水窳心导管为不锈钢材料，不会在运行中产生铜离子腐蚀，因此系统中也投 毒配置离子交换器系统中水泵、过滤器、冷却器均为2 ×1 0 0 ％冗余配嚣 ( 1 ) 压力变送器；二台水槊的出口各有一个压力变送器变送器的信号控制备水泵的运行和切换，箍 测水泵的出水压力 ( 2 ) 藤差变进器：监测定子冷却木过滤器的压辩 ( 3 ) 压力变送器；监测定予线圈冷却水进1 3 压力，在压力过高或过低时报警 ( 4 ) 流量变送器：三个流量变进器监视定子线圈水流量．以“三取二4 的方式启动断水保护 ( 5 ) 渡位开美：永箱液位_ 歼关 ( 6 ) 测温元件：黛示和控制定子冷却水的进、出水温度． ( 7 ) 电导率仪：艨测定子冷却水的电导率．应用户要求增设了补充水电导率 一6 0 一 王嫱：匿门于燃气发电机氢浦东控制幕统特点 定子供水装置中的压力、压燕、温度、流量及其它水质信号，除液位开荚外．全为模拟信号．发电机宓 子断水操护也由三个流量变送器给出，出计算机根据。

三取二”的逻辑，发出断永信号 3 模拟最和开关熏 在计算机上采用模拟量信母采取代开荧量信号的优点是显著的例如目前大多数发电机在密封油 泵±采用压力或压差开关信号．主控室的操作人员从计算机的C R T 上只了解油泵柏开、启，油象掏的协 换由开关蕊接控制，而计算机上记录的历史内容最多只有开关的开或燕的时间．不完全反映油泵所处的 工作状态} 一般油泵在正常工作时维护在一定的压力．由于油浆磨损、密封破坏、密封瓦油量增大、油泵出 口的安全阕设定值飘移、供油不厦等一系削原因引起油泵辕出压力减少新报警信号还来动像，油泵带癍 工作，主控窳人员则不能及时了解事故的隐患及其发展过程而采用变邀器取代开关，则在计算机上除 了设置报警信号外．故障的变化即油泵输出压力的降低过程一目了然同样，过滤器上的压差开关的报 警也是一个过滤器逐酝堵塞的发展过程如果运行人员对这一过程及时掌握则可了解木质裁油质豹工 况．提前作好准备和麻对措施这样的功能只靠过滤器二端的压差开美是办不到的．如设置一个模拟信 号( 压差变避器) 则问题迎刃而解．其它的信号如温度、流量等采用模拟信号也是类似的理由 随着计算机技术在电厂的广泛应用，戴油水系统的其它的控制也盎计算机来完成。

啻l | 如我公司攮从 两屋公司引进的密度式气体纯度仪，其原理是根据不同的气体在不同压力下的密度不同，将纯度风扇上 测得的气体密度信号( 压差变送器，4 ～2 0 m A ) 和发电机内气体压力信号( 压力变送器，4 - ～2 0 m A ) 送人一 组运算组件经线性运算后，褥出发电机内气体纯度．虽然运算原理和避算过程耀簿单，毽用线性组件来 实现这一功能，组件的结构却很复杂，且还要依赖进口件现将密度信号和压力信母送人计算机．由计算 机来完成运算过程，却是非常简单．另外如发电机补氢量，我们只要在氢系统补氟管道中设置一流量变 送器把变进器上瞬瓣流量信号送入计算机，埘在计算祝上能镬方便的得出累计潍曩、提示朴氲、补氢超 限报警等一系列功能 4 结语 西门子燃枧发电机氢油承系统的主要特点是集装程度高，操作、维护较天性纯f 计算税控制、监溯程 度高．今后在3 0 0M W ／6 0 0M W 发电机的氢油水控制系统上要跟上现代先进技术的步伐在消化燃机 氢油水系统控制技术的基础上，广泛消化、吸收西门子的先进技术，并进一步优化现有的国产氢油水系统 拄制技术． 一8 1 — 。