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1、汽轮机REXA执行器DEH系统,沈阳东北电力调节技术有限公司,（系统应用）,概述,采用REXA执行器作为转换装置的汽轮机REXA执行器DEH系统，在新机组的设计和汽轮机调节系统的改造中被广泛应用。 应用机组的容量有：1MW、6MW、9MW、12MW、25MW、50MW、75MW、100MW、145MW、200MW、320MW、362MW； 机组的类型有：凝汽式、背压式、一段可调整抽汽式、二段可调整抽汽式、三段可调整抽汽式、抽背压式、后置式、再热式、超临界机组以及驱动给水泵、压缩机等汽轮机，包括抗燃油DEH系统的改造。,概述,基本上覆盖了哈汽、东汽、上汽、北重、武汽、南汽、杭汽、青汽，以及GEC
2、、列宁格勒、乌拉尔、乌克兰等制造厂生产的各类型机组和各类型调节系统。 投运的系统均已通过了电网一次调频功能的入网试验。对典型机组进行了系统静态、动态的考核试验，以及具有特殊要求的孤网、带厂用电运行的考验，取得了成功的应用业绩。,1.典型机组应用实例 凝汽式机组,某发电厂12号机组为哈尔滨汽轮机厂生产的51-100-6型100MW凝汽式汽轮机，2002年11月机组大修期间，在通 流部分改造的同时，采用REXA执行器力驱动执行机构、新华控制公司XDPS-400控制器，对该汽轮机调节系统进行了改造。,1.典型机组应用实例 凝汽式机组,于2002年12月11日一次启动成功，实现了机组DEH系统设计功能
3、，并进行了机组起动、负荷扰动、机炉协调控制、保护系统和甩负荷试验等考核试验，其性能、功能均达到了设计和标准要求，考核试验结果汇总于表1。系统投入至今，运行正常，未发生过任何故障，取得了满意的改造效果。,表1 考核试验汇总,1.典型机组应用实例 凝汽式机组,图2 机组热态启动曲线,1.典型机组应用实例 背压式机组,某热电厂4号机组为北京重型电机厂生产的B25型25MW背压式汽轮机，该机组长期以来存在着频繁、大幅度滑负荷等缺陷，严重影响 机组的安全运行。 在机组大修期间，采用REXA执行器力驱动执行机构、和利时MACS-控制器，对该汽轮机调节系统进行了改造。 于2001年7月12日一次起动成功。进
4、行了DEH功能、性能考核试 验、负荷扰动试验和甩负荷试验，均达到了设计和标准要求，考核 试验结果汇总于表2。系统投入至今，运行正常，未发生过任何故 障，取得了满意的改造效果。,1.典型机组应用实例 背压式机组,表2 考核试验汇总表,1.典型机组应用实例 一段可调整抽汽式机组,某热电厂3号机组为武汉汽轮机厂生产的C12-5/0.3型12MW一 段可调整抽汽式汽轮机，该机组自投运以来，存在滑负荷、加 减负荷困难、甩负荷性能差等缺陷，严重威胁机组安全运行。在 机组大修期间，采用REXA执行器为转换装置、日立HIACS-3000分散控制系统组件的控制器，对该调节系统进行了改造。 于2000年9月27日
5、一次起动成功，进行了DEH功能、性能考核 和甩负荷试验，均达到了设计和标准要求，考核试验结果汇总于表3。系统投入至今，运行正常，未发生过任何故障，取得了满意的改造效果。,1.典型机组应用实例 一段可调整抽汽式机组,表3 考核试验汇总,图7 一段可调整抽汽式汽轮机改造后外形图,1.典型机组应用实例 三段可调整抽汽式机组,某热电厂1、2号机组为俄罗斯乌拉尔汽轮机制造厂生产的140/165130/52型、一段可调整工业抽汽、两段可调整采暖抽汽、两缸、单轴、单排汽140MW/167MW汽轮机，采用电液并存联合调节电液调节系统。 该机组于97年12月投产以来，存在着机、炉、电控制设备不匹配，运行可靠性差
6、，尤其是汽机岛控制系统落后，液压控制系统结构复杂，维护工作量大、调整较为困难、故障率较高。为进一步提高机组整体自动化水平，简化液压系统结构，提高机组运行的可靠性，在机组DCS改造的同时，采用REXA执行器力驱动执行机构、ABB -INFI90分散控制系统组件的控制器，对该机组调节系统进行了改造。,1.典型机组应用实例 三段可调整抽汽式机组,于2004年10月13日投入运行，机组一次起动成功，投运至今一切正常，其控制指标均达到了设计和标准要求。机组在额定参数下事故甩80MW负荷，机组最高转速为3092r/min，从未因DEH故障而发生非计划停机事故，取得了预期的改造效果。,1.典型机组应用实例
7、再热式机组,某发电厂8号机组为哈尔滨汽轮机厂生产的200MW中间再热式汽轮机，在机组高、中压缸通流部分改造的同时，采用REXA执行器力驱动执行机构、日立HICAS-5000/M分散控制系统组件的控制器，对该机组调节系统进行了改造。 于2003年11月24日系统投入运行，实现了远方挂闸和开主汽门、自动升速控制、初负荷控制、并网、负荷控制、机炉协调控制，并进行了RB、保护系统等功能试验，均达到了设计和标准要求，试验结果汇总于表4。系统投入至今，运行正常，未发生过任何故障，取得了满意的改造效果。,1.典型机组应用实例 再热式机组,表4 试验结果汇总,1.典型机组应用实例 再热式机组,1.典型机组应用
8、实例 超临界机组,某A电厂1、2号机组和某B电厂1、2号机组为乌克兰哈尔科夫汽轮机厂()生产的K-320-23.5-4型320MW超临界机组，单轴、三缸双排汽结构汽轮机，直流锅炉，主蒸汽压力23.5MPa、主蒸汽温度540、再热蒸汽压力3.69 MPa、再热蒸汽温度540。采用电液并存联合调节电液调节系统，2.7MPa透平油、脉冲泵调速器、全液压型调速系统。,1.典型机组应用实例 超临界机组,图16 液压调速系统原理图,1.典型机组应用实例 超临界机组,于2003年10月利用机组大修的机会，采用REXA执行器力驱动执行机构，西屋OVATION分散控制系统组件控制器，对汽轮机调节系统实施了改造。
9、 机组一次起动成功，实现了起动升速、并网、带负荷全过程控制，以及机炉协调控制。进行了RB试验、OPC超速限制试验和保护试验。其控制指标均达到了设计和标准要求，试验结果汇总于表5。 系统投入至今一切正常，取得了预期的改造效果。,1.典型机组应用实例 超临界机组,表5 试验结果汇总,1.典型机组应用实例 超临界机组,2. 抗燃油DEH系统改造12MPa抗燃油系统,某发电厂1、2号机组为英国GEC ALSTHOM汽轮发电有限公司 生产的亚临界中间再热、单轴、三缸、双排汽、凝汽冲动式 362.5MW汽轮机，采用12MPa抗燃油DEH系统。 该机组于1991年12月28日投入运行，曾多次发生因抗燃油油质
10、 污染造成电液伺服阀堵塞、卡涩，引起阀门自动关闭、机组甩负荷等事故，已对机组的安全运行构成了极大威胁。另外，专用电液伺服阀价格较贵，且已无备品，电子控制系统已无备件来源，为此，于2005年对该系统进行改造。,2. 抗燃油DEH系统改造12MPa抗燃油系统,2. 抗燃油DEH系统改造12MPa抗燃油系统,2. 抗燃油DEH系统改造12MPa抗燃油系统,2. 抗燃油DEH系统改造5MPa抗燃油系统,某发电厂1、2号机组为乌克兰生产的亚临界300MW再热式汽轮 机。分别于2008.年6月、2011.年6月在机组大修期间，采用REXA执行器力驱动机构、ABBINFI90 OPEN分散控制系统组件控制器
11、，对该机组进行了改造。 改造后机组一次启动成功，系统投入至今，运行稳定。,2. 抗燃油DEH系统改造5MPa抗燃油系统,2. 抗燃油DEH系统改造5MPa抗燃油系统,图27 高压油动机改造后外形图,图28 中压油动机改造后外形图,3. WOODWARD DEH系统改造,某焦化厂4 号机组为南京汽轮机厂生产的15MW/凝汽机组，采用WOODWARD控制器，TM 505伺服机构，该机组在3000r/min下转速摆动约30 r/min，定速困难。于2010年9月，采用REXA执行器力驱动机构、WOODWARD控制器，对其进行了改造。 改造后在3000r/min下转速波动约1r/min，消除了机组定速
12、困难的缺陷，提高了系统工作稳定性，简化了系统结构，提高了系统抗油质污染能力和抗油源干扰能力，取得了预期改造效果。,3. WOODWARD DEH系统改造,3. WOODWARD DEH系统改造,4.福伊特电液转换器DEH系统改造,某钢厂自备电厂一台杭州汽轮机厂生产的9MW/背压机组，制造厂标准配置采用和利时MACS-V控制器，德国福伊特（VOITH）电液转换器。 根据用户要求更改了标准设计，采用REXA执行器力驱动执行机构取代了福伊特电液转换器伺服机构，对其进行了改造。,4.福伊特电液转换器DEH系统改造,4.福伊特电液转换器DEH系统改造,图32 REXA执行器反向驱动力驱动执行机构（杭汽）
13、,控制连杆,杠杆,油动机,错油门,REXA执行器,控制信号,油动机 活塞杆,压力油,OPC保护油,汽门,5. DDV阀DEH系统改造200MW机组,某热电厂3、4号机组为俄罗斯乌拉尔汽轮机制造厂生产的 200MW一段可调整抽汽式汽轮机，采用DDV阀为电液转换装置、ABBINFI90 OPEN分散控制系统组件控制器、透平油DEH系统。系统投运以来，经常发生由于控制器故障或DDV阀卡涩，造成机组非停事故。,5. DDV阀DEH系统改造200MW机组,由于REXA执行器力驱动机构具有自动保位功能，在DEH控制器故障或控制系统失电时工况下，仍能保持阀位和负荷不变，保证机组发供电，以及具有抗油质污染能力
14、强、高可靠性等特点。 因而两台机组分别于2006年10月和2007年9月，采用REXA执行器力驱动机构取代DDV阀，对DEH系统进行了改造。 改造后系统投入运行至今，运行稳定，从未发生过由于DEH系统故障造成机组非停事故，取得了预期的改造效果。,5. DDV阀DEH系统改造100MW机组,某热电厂5、6、7号机组为哈尔滨汽轮机厂生产的100MW凝汽式汽轮机，5、6号机组采用REXA执行器力驱动机构、FOXBORO分散控制系统组件控制器、透平油DEH系统，7号机组采用以DDV阀为电液转换装置、FOXBORO分散控制系统组件控制器、透平油DEH系统。,5. DDV阀DEH系统改造100MW机组,该
15、厂对两种类型的系统进行了对比，5、6号机组DEH系统运行稳定、可靠性高；对油质无要求，维护工作量小；REXA执行器力驱动机构安装完毕即可投入运行，调整工作量小；7号机组调整、维护工作量大，在机炉协调运行方式下DEH系统摆动，限制了机炉协调运行方式的正常投入。 通过比较分析，7号机组于2007年采用REXA执行器力驱动机构取代了DDV阀，对DDV阀DEH系统进行了改造。取得了预期的改造效果。,6. 直接驱动力执行机构的应用（1）,（1）拖动热泵汽轮机 某电厂1、2号机组为日本三菱350MW亚临界燃煤发电机组，3、4号机组为美国西屋350MW亚临界燃煤发电机组，由于地区供热需要，四台汽轮机进行了中低压连通管打孔抽汽改造，每台机组均设置了一台青岛汽轮机厂生产的1MW汽轮机，用以拖动热泵。 汽轮机调节系统采用REXA执行器直接驱动力执行机构、WOODWARD控制器、无液压油源的控制系统。由于REXA执行器直接控制调速汽门，无需庞大的液压系统，简化了系统结构，提高了
