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125MW汽轮机控制系统的改造及运行

 

0概述
随着国平易近经济宏观调控政策的实施和电力体系体例改造步伐的加速和电网峰谷差的日益增年夜,各发电厂机组的变负荷调峰运行加倍频仍,要求机组具有高度的自动化水平,并实现AGC方式运行。半山电厂4号机系上海汽轮机厂生产的N125-135/535/535型超高压、中心再热、凝汽式汽轮机,于1984年投产发电。由于该型机组设计年月早,受那时设计技术和工艺制造水平的限制,机组的经济性、靠得住性及其调峰性能较差,尤其是调理控制系统采用纯液压调理系统,存在着调理性能差、控制精度低、响应速度慢、靠得住性差、经济效益低、自动化水平低等诸多缺陷。是以,运用国内外年夜机组普遍采用的比力成熟进步前辈的DEH电液调理控制系统对原汽轮机液压调理系统进行了技术改造,提高其自动化水平,以知足现代化电网的要求。
  4号机运用上海新华控制公司生产的DEH-ⅢA型汽轮机电液调理控制系统,本文胖囟愿脑斓募际跆氐恪⒛谌荨⒓捌湓诵星榭鼋胁龊头治觥?BR>1DEH-ⅢA技术规范及控制功能
DEH-ⅢA控制系统,是主机不成朋分的组成部门,它由电气和液压两部门组成,它们经由过程电液伺服阀毗连。
1.1DEH-ⅢA技术规范
  转速控制范围:30~3400r/min,精度±1r/min;
负荷控制范围:0%~115%,精度0.5%;
转速不等率:3%~6%可调;升速度控制精度:±1r/min;系统缓慢率:<0.06%;
  最高飞升转速:当汽轮机从额定工况甩负荷时转速的最高飞升小于7%额定转速;
  快速关闭时间:油念头全行程快速关闭时间约0.2s。
1.2DEH-ⅢA基本控制功能
  DEH-ⅢA的基本自动控制功能是汽轮机的转速控制和负荷控制,主要功能有:汽机复位(挂闸);手动/自动升速/ATC自启动;可按经验曲线的法式启动;磨擦检查;在DEH控制下进行103%、110%超速庇护实验、机械超速庇护实验;同期;机组并网后DEH将自动带初负荷以避免逆功率运行且有负荷限制功能;DEH可按运行人员给定的方针值及负荷变更率自动调理机组的电负荷;主汽压控制及限制;可凭据需要决议机组是否介入一次调频;能够与CCS系统配合实现机炉协调;接收AGC控制指令;故障诊断报警;OPC超速庇护(103%nH关高、中压调门;110%nH关所有阀门停机);可以实现与DCS通讯提供DCS所需信息;停机状态下可进行软件仿真实验(在工程师站进行);可以在工程师站进行参数修改、组态;实现阀门治理和在线实验;能进行在线切换;实现节省调理和喷嘴调理;实现运行进程中的监视等。
2改造的主要技术措施
本次汽轮机DEH控制系统改造中增加一套自力的高压抗燃油供油装配,保留原液压系统的主汽门操作座和求助紧急遮断系统,低压平安油与高压抗燃油用隔膜阀联系。每个调理阀操作机构配备一只高压油念头与伺服阀,用高压抗燃油驱动,高压调门油念头4个,中调门油念头2个,共用6只单侧进油油念头。
  低压系统改造中保留主汽门执行机构及平安保安油系统,仅将原来上汽厂调理阀的低压油念头换成高压抗燃油油念头,并可撤除液压调理油管路。调门快关由OPC电磁阀进行,OPC平安油经由过程隔膜阀与低压平安油相连,保证平安停机。
2.1调理系统改造
  调理系统改造中将原来液压调理部门改用高压抗燃油及计较机控制器。原来的旋转阻尼、放年夜器、同步器及高、中压油念头均不用。
 (1)增加DEH-ⅢA控制器,DEH-ⅢA中实现转速、功率等的多种自动控制功能,并提供Pen-tiumⅡ操作员站和工程师站,对系统进行显示、操作、组态和维护。
 (2)高压调理阀共4只,中压调理汽门2只划分配备高压单侧油念头,由MOOG阀直接控制调理阀的开度,以调理进汽量。
 (3)高压调理汽阀油念头直接安装在高压调门的顶部,由油念头直接带动阀门,原传念头构予以撤除。
 (4)中压调门单侧油念头仍安装在原中压油念头的位置,经由过程杠杆带动阀门开启或关闭,在阀门蒸汽室盖上端增加关闭阀门的弹簧箱。
 (5)高压油念头和中压油念头共6只,每只油念头中主要部件包括:截止阀、单向阀、卸荷阀、伺服阀、滤网等。油念头关闭时有缓冲器,关闭时间常数<0.15s。
2.2保安系统改造
  原透平油保安系统全数保留,包括平安油控制的高压及中压主汽门操作座,求助紧急遮断装配,两只机械飞环式求助紧急遮断器及其附属部套包括:求助紧急遮
断油门、实验装配、喷油装配、超速指示器、电磁阀等,但求助紧急继动器、防煤油门取消不用,增加两只超速庇护控制OPC电磁阀(110VDC,0.1A);增加隔膜阀一只,透平油平安油压1.2MPa,动作油压0.8MPa。
2.3启动阀改造
  采用纯电调系统,对启动阀进行了下列改良:增加一只复位电磁阀,接在保安系统复位油管路上;在原启动阀上部活塞套筒的复位油端加装一只非凡法兰,使其将复位油封住;将启动阀操作手轮置于全开位置不动;当机组启动时,只经由过程操作挂闸按钮使电磁阀动作,建立复位油,使系统复位挂闸并随即建立平安油及启动油,使主汽门全开。
2.4供油装配及油管路
  高压抗燃油供油装配为所有油念头提供动力油,正常工作油压为14.5MPa,主要由下列部件组成:抗燃油油箱;两台不异进口等压变量PV29型柱塞EH高压油泵,1台运行、1台备用;磁性过滤器、25L蓄能器;控制块;回油过滤器;再生装配(硅藻土滤芯和波纹纤维素滤芯);自轮回滤油系统;EH油冷油器等。EH供油装配的控制部门由DCS操作系统直接控制。
  油管路系统主要由一套不锈钢管和4个高压蓄能器及2只低压蓄能器等组成。
3改造后运行异常问题分析
4号机调理控制系统改造成DEH纯电调控制后,机组运行中曾2次发生在EH油泵工作正常时泛起EH母管油压下降的情况,危及机组的平安正常运行。
3.1EH母管油压异常现象
  第一次EH母管油压下降泛起在机组改造后的试运行阶段,那时由于冲转进程中2、3号轴振偏年夜造成轴振庇护动作(那时汽轮机转速为1400r/min左右),发出旌旗灯号使磁力断路油门电磁阀通电动作,同时凭据DCS主庇护的设计,发出旌旗灯号使EH油系统中的OPC电磁阀动作,泄往OPC平安油,这时候泛起了主汽门未关、EH母管油压慢慢下降,调门逐渐关小、转速逐渐下降的非正常状态。检查发现磁力断路油门动作后未能准确泄往透平平安油,而接在透平平安油管路上的挂闸压力开关是以未能准确反映旌旗灯号,DEH控制装配接到的旌旗灯号仍在“挂闸”状态,是以阀限仍为100%,即转速给定值没有置零。这时候泛起了调门油念头油缸下腔进油、泄油同时发生的所谓“导通”现象,造成EH母管油压下降。那时接纳手拍求助紧急保安器脱扣停机的法子来关闭主汽门和调速汽门,同时EH母管油压恢复正常,待磁力断路油门电磁阀及油系统检查正常后重新冲转。
  另外一次异常情况发生在滑参数停机进程中,机组那时带80MW负荷运行泛起3号瓦振高达0.07mm的情况,被迫减负荷至零,拍车停机。但由于那时的高压内缸温度高达420℃以上,对开缸检修十分晦气,决议采用重新冲转并网并继续滑停方式处置,当挂闸主汽门开启后泛起了汽轮机转速直线上升的情况,直至跨越3000r/min,即拍车停机。拍车后DEH的转速给定值仍高达2999r/min,且挂闸旌旗灯号依然存在,脱扣旌旗灯号不泛起。同时EH母管油压泛起了下降直到备用EH油泵启动,最终泛起EH母管油压低的跳机庇护旌旗灯号。那时被迫接纳了不挂闸,设定方针转速为零,使得转速给定值下降的法子来减小DEH控制调门开度的输出量,当给定转速接近零时,重新挂闸,按常规冲转。
3.2异常问题分析
  针对机组泛起的上述情况,分析认为问题的要害在于透平平安油管路上的挂闸压力开关上,由于两个挂闸压力开关中的一个泛起了故障,不能按设计要求准确地反映出脱扣的旌旗灯号(即平安油压低于0.65MPa),而DEH在未接到脱扣旌旗灯号前自动连结挂闸时的阀限无100%,同时连结给定转速,使DEH连结了汽轮机转速维持在3000r/min左右的调门开度输出,同时由于拍车停机造成了透平平安油压下降,隔膜阀动作,OPC平安油压下降,因而泛起了非DEH控制的状态,即调门油念头油缸下腔一方面要连结调门的开度而进油,另外一方面由于OPC平安油压泄往而泄油,最终造成EH母管油压下降的异常现象。
  机组泛起的主汽门开启后一经挂闸,汽轮机转速直线上升的情况,也是由于挂闸压力开关故障酿成的。即调门开度在3000r/min左右的水平上,一旦主汽门开启,调门完全不能起到控制转速的作用,会泛起转速飞升的情况。
  是以,对这类DEH改造的机组来说,透平平安油压在停机时能否正常、迅速泄往,且将旌旗灯号准确传给DEH控制系统是十分重要的,它将直接影响DEH对换门开度控制的准确性。另外一方面,DEH控制系统只凭据挂闸压力开关的旌旗灯号来判定是否挂闸,从而决议调门的阀位开度是0%或100%,似乎显得不够完善,当挂闸压力开关故障或透平平安油压泛起不正常时,将使DEH控制器发犯错误的指示旌旗灯号,从而影响机组调速系统的正常运行。
4竣事语
4号汽轮机液压调理系统改造成DEH纯电调控制,基本实现了设计的各项功能,取得了较好的效果,极年夜地提高了系统的平安性、靠得住性和自动化水平,基本知足了现代电网对火机电组的控制要求,为省内外一年夜批125MW汽轮机液压调理系统改造成DEH纯电调控制系统提供了有益的经验。 

 

点击次数:  更新时间:2014-04-06 14:55:34  【打印此页】  【关闭