张 燕，刘 辉，段伦俊，张维杰

（1 山东钢铁莱芜分公司能源动力厂，2莱钢机械动力部，3 莱钢检修事业部，山东莱芜 271104）

1 现状分析

银前25 MW 发电机组为C25-3.43/0.981型单抽机组，采用的是青岛汽轮机厂生产的汽轮发电机组,在运行过程中存在部分功率段调整迟缓、功率波动且难以消除的问题。前期车间进行了速关油节流孔扩孔改造，并在原保安油蓄能器基础上新增一台10 L蓄能器，虽缓解了负荷波动问题，但未能彻底消除。2020 年，25 MW 发电机负荷又出现大幅波动，且出现3次跳车问题。

针对此问题，能源动力厂多次组织专业技术人员进行原因分析：此汽轮机采取的调节系统主要由电子调节器（505E）、电液转换器(CPC)、油动机（错油门、油缸、反馈油门）、启动阀、调解滑阀和调节气阀组等组成，在信号处理上选用505E 控制器是不错的，但伺服放大及执行系统采用的是传统的机械产品，这套机械产品控制过程冗长，环节多，需要6 个部套联合作用才能实现调节功能，其设备灵敏度及加工精密度与控制器无法良好配合，且这套传统机械系统采取的是调节油、保安油、润滑油等共享同一油源，致使调节用油清洁度无法保证，以上多种原因最终导致机组信号处理灵敏度低，执行机构反应迟缓，设备无法实现整体精确控制。

2 改造的必要性

（1）银前25 MW 发电机组调节系统迟缓率较高，达到0.6%～0.8%，在机组负荷调整或功率信号出现波动时，此调节系统较难将该波动消除，且在机组负荷调整过程中随时出现波动状况，同时调整与功率信号波动重叠造成波动放大，当负荷较高时容易造成机组跳车。

（2）为防止机组跳车，银前25 MW 发电机组负荷一直控制在23 MW 功率以下，严重限制了发电量的提升。

鉴于机组的安全运行及发电量指标等要求，通过与专业厂家进行多次研讨，建议对发电机组的调节系统进行升级改造，使用新型的直动式液压执行控制系统

3 实施方案

3.1 改造方案

将原来的调节系统升级，505E 保留不变，对其机械及透平油系统进行升级，即将原有的液压控制系统环节全部取消改为直动式液压执行控制系统。具体改造过程：

(1)保留原有的保安油、润滑油部分，仅对高压油油路及前轴承座进行改造，保证更改后润滑油和保安油系统能够安全运行。

(2)拆除原有的高、中压油动机部套，均用直动式伺服执行器代替连接机组配汽连杆机构。本直动式伺服液压调节系统主要包括供油装置、伺服执行器、隔膜阀以及管路附件等部套组成。

(3)高压直动式伺服调节器采用独立供油系统，现场安装一个小独立油站（占地约1m2），并布置相关的电气线路、油管路及冷却水管路。

(4)直动式伺服调节器采用高压抗磨油作为工作介质，由独立的供油装置供油。系统工作压力范围为11.2～14 MPa。油温范围为40～55 ℃。运行时，工作介质的清洁度要求达到NAS6 级或优于NAS6级。

(5)该供油装置设有蓄能器、在线试验油泵联锁功能、冷却、过滤作用，主、备泵冗余设计。为直动式伺服调节器提供动力源。

(6)伺服油动机采用两种控制方式，即正常调节控制和快动作控制，两者间相互并联，实际工作时是互锁的，可通过控制完成。

3.2 技术创新点

该套直动式伺服液压调节系统精度高、速度快,油动机刚度大，控制精度和品质非常高，且用油与原汽轮机供油系统分开，完全独立，可以保证调节油的清洁度，同时也不会受其他油系统波动的影响；控制过程简单直接，减少中间环节，保证控制灵敏精确、快速，现场配置安装简便、调试便捷等优势。

高压直动式伺服调节器系统示意图如图1。

图1 高压直动式伺服调节器系统

4 项目效果及效益测算

改造完毕后，机组的液压系统的响应速度提高，调速系统迟缓率控制在0.3%～0.4%范围以内，机组调节自动化水平提高，能够满足机组的启动、停机、机组正常运行监视和控制、机组运行异常和事故工况的安全系数及灵敏度要求。

改造完成后，在煤气量充足情况下，银前25 MW 发电机组能够在满负荷情况下稳定运行，发电量较之前提升了2 000 kWh，极大提升了该套机组的综合性能。

改造效益：

2 000 kWh×24 h/天×300天×0.6元/kWh÷10 000=864万元

5 结论

通过对银前发电机组调节系统进行升级改造，极大降低了机组负荷波动调机等问题，满足了机组安全运行，同时大大提升了机组发电量，实现了机组经济高效运行。