DEH啟動控制及保護(hù)專題.ppt

港電DEH控制系統(tǒng)專題介紹鄭建林 DEH專題介紹 三 汽機(jī)主保護(hù)設(shè)置 汽機(jī)啟動裝置 Start updevice 是汽機(jī)啟動順控與DEH之間的接口 橋梁 在大多數(shù)情況下 啟動裝置接受啟動順控控制 參與DEH的復(fù)位 掛閘 沖轉(zhuǎn) 暖機(jī) 維持額定轉(zhuǎn)速直至并網(wǎng)帶初負(fù)荷 實(shí)際上 啟動裝置直接參與對高中壓主汽閥和高中壓調(diào)閥的開度控制 啟動裝置的核心部分是一個受控的斜坡函數(shù)發(fā)生器 其自身的動態(tài)特性為 在0 60S內(nèi) 輸出TAB變化為0 100 TAB值一般由汽機(jī)啟動順控自動設(shè)置 運(yùn)行在OM上也可以設(shè)置 啟動裝置進(jìn)入工作狀態(tài)的前提是 汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)未動作且液壓供油單元工作正常 油壓大于15MPA 一 啟動裝置TAB介紹 一 啟動裝置TAB介紹 一 啟動裝置TAB介紹 一 啟動裝置TAB介紹 機(jī)組啟動過程中 啟動裝置TAB每次到達(dá)某一限值時 其輸出TAB都會停止變化 等待SGCST執(zhí)行特定任務(wù)操作 操作完成收到反饋信號后 啟動裝置TAB輸出才會繼續(xù)變化 TAB值不是直接輸入汽機(jī)控制器 而是做了處理 目的還是為了保證機(jī)組安全 啟動裝置的輸出與汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的輸出YR 代表汽機(jī)控制閥閥位 的關(guān)系如上圖所示 1 TAB值在0 46 在這個范圍內(nèi) TAB會完成TTS復(fù)位 ESV跳閘電磁閥復(fù)位 CV跳閘電磁閥復(fù)位 ESV閥開啟等操作 在該過程中 要求確保CV可靠關(guān)閉 因此此時對應(yīng)的YR輸出是 10 2 拐點(diǎn)1 50 0 TAB大于50 后 YR 0后 調(diào)門才會開啟 3 TAB值46 92 YR的輸出線性的從 10升至105 在該過程中 汽機(jī)完成沖轉(zhuǎn) 暖機(jī) 額定轉(zhuǎn)速 并網(wǎng) 具體控制為轉(zhuǎn)速 負(fù)荷控制器控制 4 拐點(diǎn)2 92 105 TAB大于92 后 YR 105 此時TAB完全放開 只起限制作用 交由其它控制器控制汽機(jī) 一 啟動裝置TAB介紹 汽輪機(jī)在啟停和變工況過程中 由于進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽溫度和流量發(fā)生變化 使得汽缸與轉(zhuǎn)子的金屬表面溫度也發(fā)生變化 通過熱傳導(dǎo)汽缸和轉(zhuǎn)子的內(nèi)部溫度也發(fā)生相應(yīng)變化 當(dāng)溫度改變時 物體由于外在約束以及內(nèi)部各部分之間的相互約束 使其不能完全自由脹縮而產(chǎn)生應(yīng)力 這種由溫度變化而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力 在汽輪機(jī)的啟動過程中 熱應(yīng)力是造成設(shè)備損壞的主要原因之一 特別是高參數(shù) 大容量汽輪機(jī) 往往會因?yàn)榕瘷C(jī)不充分或蒸汽參數(shù)不合適 造成熱應(yīng)力過大而產(chǎn)生汽缸裂紋 螺栓斷裂 轉(zhuǎn)子裂紋和彎曲等設(shè)備損壞事故 故啟動過程中的熱應(yīng)力監(jiān)視和控制相當(dāng)重要 熱應(yīng)力控制得當(dāng) 既可以實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)安全 快速地啟動 又可以減少壽命損耗 延長使用期限 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 SIEMENSDEH的一個顯著特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)就是汽輪機(jī)的啟動沖轉(zhuǎn)必須由其提供的程控子組完成 系統(tǒng)未提供運(yùn)行人員手動操作的界面 為了實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的ATC DEH需要對啟動過程中的很多設(shè)備 系統(tǒng)以及汽輪機(jī)相關(guān)的重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和確認(rèn) X準(zhǔn)則就是其中一個重要的條件 其實(shí)質(zhì)是變溫度準(zhǔn)則 就是根據(jù)金屬部件不同的溫度 確定不同的蒸汽溫度 并使之與汽輪機(jī)金屬部件溫度匹配 溫差控制在TSE差值內(nèi) 從而實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)在啟動過程中的熱應(yīng)力控制 并使啟動時間最小 最佳 目前使用的X準(zhǔn)則有六個 分別是X2 X4 X5 X6 X7A B和X8 根據(jù)X準(zhǔn)則在汽輪機(jī)自啟動程控中的步驟 可劃分為 順控第13步 X2準(zhǔn)則 打開主蒸汽管道上的主汽門并對閥體預(yù)熱的條件 順控第20步 X4 X5 X6 汽機(jī)沖轉(zhuǎn) 開調(diào)門的條件 順控第23步 X7A X7B 汽輪機(jī)中速暖機(jī)結(jié)束 升速到額定轉(zhuǎn)速的條件 順控第29步 X8 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶負(fù)荷的條件根據(jù)功能劃分 最低蒸汽溫度的限定 避免熱部件不必要的冷卻 X5 X6 蒸汽與金屬部件的溫差 限制熱應(yīng)力 X7A X7B X8 X2 在汽輪機(jī)用蒸汽沖轉(zhuǎn)之前過熱度的限定 X4 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 溫差是用來表征熱應(yīng)力最直接的物理量 為此汽機(jī)廠根據(jù)各部件的特性 制定了主要厚重部件的溫差限制 以期望把熱應(yīng)力限制在合理的壽命消耗范圍內(nèi) 溫度裕度的計算如圖所示 其中 橫坐標(biāo)表示部件中心的溫度 縱坐標(biāo)表示溫差 兩條上下線是汽機(jī)廠根據(jù)部件特性給出的正 負(fù)溫差限制值 分別代表機(jī)組升 降兩個工況下部件最大的允許溫差 將部件允許的溫差減去部件實(shí)際溫差 dT 得出的差值就是部件溫度裕度Margin上限溫度裕度ddTU dTpermu dT下限溫度裕度ddTL dT dTpermLMargin越大 所受的熱應(yīng)力越小 反之 如果Margin越小 說明熱應(yīng)力越大 如果Margin小于0 此時熱應(yīng)力已經(jīng)超出了廠家的要求 再進(jìn)行升速或變負(fù)荷將會導(dǎo)致超出預(yù)期的壽命消耗 減少部件的使用壽命 因此需要限制 目前我們汽機(jī)共有五個部件需要進(jìn)行Margin計算 分別是高壓主汽門 高壓調(diào)門 高壓缸 高壓轉(zhuǎn)子 中壓轉(zhuǎn)子 這五個Magin的取小值作為整臺機(jī)組應(yīng)力控制的限制值 經(jīng)過計算的部件溫差 以溫差值和棒圖的形式在OM畫面顯示 溫度裕度大于零時 以綠色數(shù)值顯示 如果差值變?yōu)樨?fù)數(shù) 顏色將變成黃色 差值低于 15K時顯示為紅色 這些報警特征可用來提醒和指導(dǎo)運(yùn)行人員 通過采取措施來改善狀況 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 TSE涉及的溫度測點(diǎn) MAA11CT021A 1高壓主汽門殼體溫度100 MAA11CT022A 1高壓主汽門殼體溫度50 MAA12CT021A 1高壓調(diào)門殼體溫度100 MAA12CT022A 1高壓調(diào)門殼體溫度50 MAA21CT021A 2高壓主汽門殼體溫度100 MAA21CT022A 2高壓主汽門殼體溫度50 MAA22CT021A 2高壓調(diào)門殼體溫度100 MAA22CT022A 2高壓調(diào)門殼體溫度50 MAA50CT031A高壓缸蒸汽溫度100 MAA50CT032A高壓缸蒸汽溫度50 MAA50CT011A 12A 13A高壓內(nèi)缸壁溫90 處溫度 三取二 偏差報警45 MAB50CT011A 12A 13A中壓內(nèi)缸金屬90 處溫度 三取二 偏差報警18 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 西門子超超臨界汽輪機(jī)采用X準(zhǔn)則來確保啟動時合適的蒸汽參數(shù) 以及高壓缸 高中壓轉(zhuǎn)子得到充分暖機(jī) 采用高壓級壓力控制來減少啟動初期高壓缸部分的應(yīng)力 從而實(shí)現(xiàn)安全快速的啟動 高壓級壓力控制器由汽輪機(jī)主順控的第3步自動投入 當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速大于402r min時 自動退出 退出后 調(diào)節(jié)器的輸出值始終是110 不會對高調(diào)門進(jìn)行限制 主要目的是減少汽輪機(jī)開始沖轉(zhuǎn)到低速暖機(jī)過程中高壓缸部分的熱應(yīng)力 在帶有旁路系統(tǒng)的再熱汽輪機(jī)啟動時 高壓調(diào)節(jié)閥先打開 汽輪機(jī)高壓缸接收蒸汽流量 最初由于蒸汽的凝結(jié)而加熱 然后則是對流產(chǎn)生加熱 最初的凝結(jié)階段 在飽和蒸汽溫度下產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱交換 飽和蒸汽溫度則與蒸汽的壓力相關(guān) 但是 如果冷再熱蒸汽壓力 高壓缸的背壓 已經(jīng)異常的高了 相應(yīng)的飽和蒸汽溫度也高 則會在受監(jiān)視的部件中發(fā)生不允許產(chǎn)生的溫度梯度 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 為了限制飽和蒸汽的溫度發(fā)生如此變化 需要通過壓力限制控制器的控制 在適當(dāng)?shù)膲毫ο逻M(jìn)行加熱 因此 高壓葉片級壓力控制器就用作壓力限制控制器 在蒸汽開始進(jìn)入高壓缸及加速到暖機(jī)速度期間 它通過閥位設(shè)定值組成對各高壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)行限制 該控制器有一變化的壓力設(shè)定點(diǎn) 它是高壓缸部件平均溫度和許用溫差的函數(shù) 隨著溫度的升高 它的作用逐漸減少 當(dāng)該控制器工作時 將汽輪發(fā)電機(jī)加速到暖機(jī)速度所需的任何動力都靠進(jìn)一步打開中壓調(diào)節(jié)閥來獲得 在冷態(tài)啟動的情況下 高壓調(diào)節(jié)閥此時可能被節(jié)流 這時主蒸汽溫度較低及暖機(jī)速度也較慢 這樣 高壓葉片就不會因鼓風(fēng)作用而遭受過度的溫升 該控制器通過汽輪機(jī)SGC投入 當(dāng)汽輪機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之下的最小設(shè)定轉(zhuǎn)速時或在測量數(shù)值有故障時控制器工作狀態(tài)切除 高壓葉片級壓力控制器是PI控制 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 在機(jī)組啟動 甩負(fù)荷或其它異常工況下 由于高壓缸進(jìn)汽量的減少 導(dǎo)致高壓缸未幾級葉片在高速旋轉(zhuǎn)下摩擦產(chǎn)生的高溫得不到有效的冷卻 葉片可能產(chǎn)生超出許用范圍的熱應(yīng)力和差脹 為此DEH專門設(shè)置了高排溫度限制調(diào)節(jié)器 高排溫度限制調(diào)節(jié)器是一個PI調(diào)節(jié)器 DEH用高壓缸 12級后 的蒸汽溫度表示長葉片溫度 用高壓內(nèi)缸壁溫代表高壓轉(zhuǎn)子溫度 轉(zhuǎn)子溫度和葉片溫度的溫差再乘以 1作為調(diào)節(jié)器的輸入偏差 通過限制中調(diào)門的開度來增加高壓缸的進(jìn)汽量 從而避免高壓缸長葉片區(qū)域的蒸汽溫度超過最大許可值 葉片溫度與轉(zhuǎn)子溫度的差值還用于高排溫度保護(hù) 15 報警 關(guān)高調(diào)門切高壓缸 開高排通風(fēng)閥 10 警告 0 ETS動作 汽輪機(jī)跳閘 高壓缸切除后 只有機(jī)組負(fù)荷大于100MW且高壓葉片溫度小于515 兩個條件都滿足 自動投入SGCOPENHP TURB的程控 恢復(fù)高壓缸進(jìn)汽運(yùn)行 二 熱應(yīng)力及溫度準(zhǔn)則 西門子660MW超超臨界汽輪機(jī)的自動化程度較高 通過執(zhí)行汽輪機(jī)主順控SGC來自動完成整個啟動過程 從汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn) 升速到360r min 低速暖機(jī) 升速到額定轉(zhuǎn)速3000r min 高速暖機(jī)一直到并網(wǎng)帶負(fù)荷 在各個階段 主順控會通過X準(zhǔn)則的判斷來確定熱應(yīng)力是否符合要求 以決定是否可以進(jìn)行下一步 或繼續(xù)在本步等待 直到條件滿足 這些判斷由程序自動實(shí)現(xiàn) 不需運(yùn)行人員干預(yù) 否則反而會導(dǎo)致應(yīng)力超限 順控程序中 重點(diǎn)區(qū)別限壓和初壓模式 在限壓模式中 汽機(jī)側(cè)調(diào)整機(jī)組負(fù)荷 鍋爐跟隨調(diào)節(jié)主汽壓力 此時壓力調(diào)節(jié)器是無效的 它快速跟蹤進(jìn)汽設(shè)定值OSB的輸出YR 隨時處于備用狀態(tài) 一旦主汽壓力和壓力設(shè)定值偏差過大時 壓力調(diào)節(jié)器即可投入作用 關(guān)小調(diào)門 維持機(jī)前壓力 而在初壓模式中 鍋爐側(cè)調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷 汽輪機(jī)跟隨調(diào)節(jié)主汽壓力 此時壓力調(diào)節(jié)器發(fā)揮作用 限壓 初壓方式可以通過OM系統(tǒng)手動執(zhí)行 三 SGC順控程序介紹 一 汽機(jī)程控啟動步序 第1步 空步 程序設(shè)置空步是為了為順控步須的執(zhí)行提供充裕的執(zhí)行時間 另一方面是為以后邏輯的變更留下位置 第2步 投入汽機(jī)各閥門組的子環(huán) 投入相關(guān)汽門的SLC 把各汽門置于SGC順控子組控制之中 該子環(huán)在不投的情況下可以單獨(dú)操作 第3步 投入汽機(jī)限制控制器 a 高壓排汽溫度控制投入 作用 避免高壓缸末幾級長葉片鼓風(fēng)過熱損壞 激活后 通過關(guān)小中調(diào)門減少中壓缸進(jìn)汽量 從而開大高調(diào)門增加高壓缸的進(jìn)汽量 達(dá)到減少高壓缸鼓風(fēng)過熱的目的 b 高壓葉片壓力控制投入 作用 限制高壓缸進(jìn)汽壓力 防止過大的汽化潛熱釋放導(dǎo)致汽機(jī)部件產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力 該控制器由汽機(jī)自啟動順控子組激活 激活后 汽機(jī)中主門控制負(fù)荷或升速 高調(diào)門負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)主汽溫度和流量 當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速大于暖機(jī)轉(zhuǎn)速360r min后 該控制器自動解 三 SGC順控程序介紹 除控制 c 壓力控制為限壓方式 在限壓模式下 DEH控制機(jī)組負(fù)荷 轉(zhuǎn)速 負(fù)荷調(diào)節(jié)器起作用 蒸汽壓力調(diào)節(jié)器處于跟隨狀態(tài) 當(dāng)主汽壓力設(shè)定值與主汽壓力的差值大于0 8Mpa時 限壓模式觸發(fā) 蒸汽壓力調(diào)節(jié)器退出跟隨狀態(tài) 蒸汽壓力調(diào)節(jié)器的輸出小于轉(zhuǎn)速 負(fù)荷調(diào)節(jié)器的輸出 蒸汽壓力調(diào)節(jié)器起作用 直到主汽壓力偏差小于0 8Mpa 在初壓模式下 DEH控制機(jī)前壓力 蒸汽壓力調(diào)節(jié)器起作用 當(dāng)初壓模式和限壓模式相互切換時 通過對兩個調(diào)節(jié)器設(shè)定值的偏置進(jìn)行動態(tài)變換 從而使兩個調(diào)節(jié)器的輸出逆向變化 如初壓模式向限壓模式轉(zhuǎn)換時 蒸汽壓力調(diào)節(jié)器的輸出減小 轉(zhuǎn)速 負(fù)荷調(diào)節(jié)器的輸出增大 來達(dá)到切換的目的 在轉(zhuǎn)速 負(fù)荷調(diào)節(jié)器和蒸汽壓力調(diào)節(jié)器中 其負(fù)荷設(shè)定值和壓力設(shè)定值可以接收DCS來的外部設(shè)定值 三 SGC順控程序介紹 第4步 投入汽機(jī)本體疏水子環(huán) 汽機(jī)本體疏水中高壓疏水包括左右兩個高調(diào)門前疏水門 補(bǔ)汽閥前后兩個疏水閥 高壓缸疏水門和下游高壓缸疏水門以及兩個冷再管道疏水門 中壓疏水包括兩個中壓主汽門前疏水閥 兩個中壓調(diào)門前疏水和兩個調(diào)門后疏水 低壓疏水即抽汽管道和軸封母管疏水包括一抽抽汽逆止門前的疏水閥 三抽抽汽逆止門前的疏水閥 四抽抽汽逆止門前的疏水閥 六抽A側(cè)抽汽逆止門前的疏水閥 六抽B側(cè)抽汽逆止門前的疏水閥和前后軸封漏汽母管疏水閥 第5步 開啟汽機(jī)調(diào)門前疏水門 汽輪機(jī)啟動過程應(yīng)是一個汽缸被加熱的過程 進(jìn)入汽缸的蒸汽溫度高于汽缸金屬溫度 暖機(jī)的初階段 蒸汽對汽缸進(jìn)行凝結(jié)放熱 有大量的凝結(jié)水 直到汽缸和蒸汽管道壁溫達(dá)到該壓力下的飽和溫度時 凝結(jié)放熱過程結(jié)束 凝結(jié)水量才大大減少 因此啟動過程當(dāng)中必須要進(jìn)行疏水 第6步 空步 第7步 空步 三 SGC順控程序介紹 第8步 啟動汽機(jī)潤滑油泵檢查順控子組 檢查主機(jī)直流油泵和主汽門關(guān)閉 潤滑油泵檢查只能在盤車時進(jìn)行 所以對于汽輪機(jī)跳閘后惰走期間或甩負(fù)荷后的再次啟動 該試驗(yàn)無需執(zhí)行 第9步 空步 第10步 空步 第11步 檢查汽機(jī)主汽門打開前的各項條件合格 HP和IP上下外缸溫差在限制值之內(nèi) 所有輔助系統(tǒng) 潤滑油 頂軸油 真空 汽封系統(tǒng)等 運(yùn)行正常 各調(diào)門的閥限設(shè)置為105 退出勵磁機(jī)干燥器 主汽門在第15步到第20步之間開啟 對調(diào)門閥體預(yù)熱 主汽門開啟時間長短取決于加熱蒸汽溫度和蒸汽品質(zhì) 在第16步到第19步之間任一點(diǎn)關(guān)閉主汽門 返回至第16步重新走程序 主汽門開啟時間由幾種情況決定 主汽壓力小于2MPa主汽門保持全開 主汽壓力大于2MPa主汽門延時后關(guān)閉 主汽壓力2 3MPa之間 調(diào)門預(yù)熱30分鐘 主汽壓力3 4MPa之間 調(diào)門預(yù)熱15分鐘 主汽壓力大于4MPa 主汽門立即關(guān)閉 若是熱態(tài)啟動 還要確認(rèn)蒸汽品質(zhì) 冷態(tài)啟動時 即使蒸汽品質(zhì)不合格 也允許主汽門開啟一定時間 以便加熱閥體 轉(zhuǎn)速大于暖機(jī)轉(zhuǎn)速時的再次啟動不考慮蒸汽品質(zhì) 三 SGC順控程序介紹 第12步 檢查蒸汽參數(shù)a X1和X2準(zhǔn)則滿足 作用 X1和X2準(zhǔn)則在汽輪機(jī)主順控的第13步 即開啟高壓主汽門前加以判斷 目的是為了避免高壓調(diào)門閥體承受過大的熱應(yīng)力 在冷態(tài)啟動時 汽輪機(jī)高壓調(diào)門的閥體溫度低于主蒸汽的飽和溫度 在打開主汽門后 蒸汽與調(diào)門接觸 以凝結(jié)換熱的方式向調(diào)門閥體傳遞熱量 由于凝結(jié)換熱的放熱系數(shù)很大 劇烈的換熱將使閥體的溫度很快上升到蒸汽的飽和溫度 如果閥體內(nèi)部溫度過低 就會在閥體內(nèi)部產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力 所以要使主蒸汽的飽和溫度低于高調(diào)閥閥體內(nèi)部溫度加某一值 b Z3準(zhǔn)則滿足 兩側(cè)主蒸汽都有10K以上的過熱度 延時30minc Z4準(zhǔn)則滿足 兩側(cè)再熱蒸汽有10K以上的過熱度 延時30min第13步 投入低壓缸噴水 主再熱蒸汽暖管結(jié)束 第14步 打開再熱主汽門前疏水門 三 SGC順控程序介紹 作用 中壓主汽門前疏水應(yīng)在主 再熱蒸汽管道暖管結(jié)束后開啟 從而避免中壓主汽門開啟后可能導(dǎo)致的管道冷卻 該條件適用于溫 熱態(tài)啟動 第15步 升TAB 設(shè)置初始負(fù)荷 作用 機(jī)組在溫 熱態(tài)啟動時 汽機(jī)在并網(wǎng)后應(yīng)帶一定的初負(fù)荷 以此避免汽輪機(jī)無負(fù)荷或低負(fù)荷運(yùn)行產(chǎn)生的高壓缸鼓風(fēng)危險 第16步 主汽門全開 此時 高排通風(fēng)閥應(yīng)關(guān)閉 只有當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速大于1980r min時 為防止鼓風(fēng)摩擦 汽機(jī)高排通風(fēng)閥才應(yīng)當(dāng)開啟 此時如果出現(xiàn)以下關(guān)閉主汽門條件 則主汽門立即關(guān)閉 a 蒸汽品質(zhì)不合格 主汽壓力大于3MPa且高調(diào)門50 殼體溫度小于210 主汽門開 延時15分鐘 b 蒸汽品質(zhì)不合格 主汽壓力大于2MPa且高調(diào)門50 殼體溫度小于210 主汽門開 延時30分鐘 c 蒸汽品質(zhì)不合格 主汽壓力大于2MPa且高調(diào)門50 殼體度大于210 無延時 三 SGC順控程序介紹 d 蒸汽品質(zhì)不合格 主汽壓力大于4MPa 無延時 e 主汽門開啟時間限制為60分鐘 即子組第16步至第20步在60分鐘內(nèi)無法完成 f 調(diào)門泄漏 汽機(jī)轉(zhuǎn)速升至臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域 作用 汽機(jī)自啟動順控第11步未將蒸汽品質(zhì)合格子環(huán)投入 那么走到第16步后 主汽門的開啟時間將取決于主蒸汽壓力和高調(diào)門50 殼體溫度 由該兩個參數(shù)決定汽機(jī)主汽門開啟預(yù)熱閥體的時間 并在預(yù)熱結(jié)束后觸發(fā)關(guān)閉主汽門的信號 TAB降至 35 以免汽機(jī)主汽門長時間開啟等待蒸汽品質(zhì)合格 引起閥體冷卻 第17步 空步 第18步 根據(jù)高壓轉(zhuǎn)子中心溫度 選擇合適的主蒸汽流量 高壓轉(zhuǎn)子中心溫度小于400 主蒸氣流量應(yīng)大于10 高壓轉(zhuǎn)子中心溫度大于400 主蒸氣流量應(yīng)大于15 第19步 空步 第20步 釋放蒸汽品質(zhì)選擇 三 SGC順控程序介紹 若在第11步時蒸汽品質(zhì)合格子環(huán)未投入的情況下TAB小于35 高 中壓主汽門關(guān)閉而且汽機(jī)轉(zhuǎn)速小于390r min時 為避免不合格蒸汽進(jìn)入汽機(jī)引起汽機(jī)腐蝕或結(jié)垢 汽機(jī)自啟動順控在第11步至第20步間循環(huán) 等待蒸汽品質(zhì)合格手動釋放蒸汽品質(zhì)選擇后方才允許調(diào)門開啟 滿足以下條件 程控走步至第21步 A 汽機(jī)輔助系統(tǒng)運(yùn)行正常 B 主機(jī)潤滑油系統(tǒng)運(yùn)行正常 C 汽機(jī)潤滑油溫控制閥后溫度合適 D 兩個凝汽器背壓合適 E 汽缸無嚴(yán)重變形 上下缸溫差合格 F 至少一個高 中壓主汽門開啟 G 汽機(jī)轉(zhuǎn)速值不在臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi) H TAB 62 I 壓力設(shè)定值和實(shí)際壓力的偏差不超限 J 高排溫度高保護(hù)不動作 K 蒸汽品質(zhì)合格確認(rèn)子環(huán)投入 三 SGC順控程序介紹 L TSC裕度大于30K M X4準(zhǔn)則在汽輪機(jī)主順控第20步起作用 即開啟高壓調(diào)門進(jìn)行沖轉(zhuǎn)前加以判斷 目的是防止汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時濕蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)及高壓缸末級葉片處蒸汽濕度過大 蒸汽對金屬的放熱系數(shù)與蒸汽的狀態(tài)有很大的關(guān)系 濕蒸汽的放熱系數(shù)較大 過熱蒸汽的放熱系數(shù)較小 汽輪機(jī)冷態(tài)啟動時 為了避免在金屬部件內(nèi)產(chǎn)生過大的溫差 要采用微過熱蒸汽沖動轉(zhuǎn)子 所以要使主蒸汽溫度高于其飽和溫度一定值 N X5 X6準(zhǔn)則滿足 避免汽機(jī)高 中壓缸冷卻 X5準(zhǔn)則在汽輪機(jī)主順控第20步 即開啟高壓調(diào)門進(jìn)行沖轉(zhuǎn)前加以判斷 目的是防止汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時 進(jìn)入的蒸汽冷卻高壓缸和轉(zhuǎn)子 故確保主蒸汽的溫度高于高壓缸平均溫度和高壓轉(zhuǎn)子平均溫度某一值 而在極熱態(tài)啟動時 允許蒸汽的溫度可以略低于高壓缸缸體和轉(zhuǎn)子的溫度 X6準(zhǔn)則在汽輪機(jī)主順控第20步 即開啟汽輪機(jī)中壓調(diào)門進(jìn)行沖轉(zhuǎn)前加以判斷 目的是防止汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時 進(jìn)入的蒸汽冷卻中壓缸轉(zhuǎn)子 故確保再熱蒸汽的溫度高于中壓轉(zhuǎn)子平均溫度某一值 而在極熱態(tài)啟動時 允許蒸汽的溫度可以略低于中壓轉(zhuǎn)子的溫度 三 SGC順控程序介紹 O 主蒸汽溫度不高 P 再熱蒸汽溫度不高作用 在汽機(jī)開調(diào)門沖轉(zhuǎn)前 需要檢查主機(jī)的主要輔助系統(tǒng)尤其是潤滑油系統(tǒng)工作正常 檢查主機(jī)本體的上下缸缸溫 汽機(jī)轉(zhuǎn)速以及主汽門開啟等狀況 檢查汽機(jī)各控制器和沖轉(zhuǎn)蒸汽參數(shù)是否合格 第21步 開調(diào)門 汽機(jī)沖轉(zhuǎn)至暖機(jī)轉(zhuǎn)速 此時YR指令開始大于0 調(diào)門開始打開 第22步 退出蒸汽品質(zhì)合格確認(rèn)子環(huán) 此時蒸汽品質(zhì)合格確認(rèn)子環(huán)退出 汽機(jī)處于暖機(jī)轉(zhuǎn)速 第23步 準(zhǔn)備升至額定轉(zhuǎn)速前 設(shè)定汽機(jī)調(diào)門閥限 檢查汽機(jī)暖機(jī)效果 a 主蒸汽流量大于15 三 SGC順控程序介紹 b X7A X7B準(zhǔn)則滿足 限定了汽機(jī)轉(zhuǎn)子或缸體溫度的下限 即說明汽機(jī)的這些金屬部件已經(jīng)充分預(yù)熱 具備快速通過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)的條件 X7A X7B準(zhǔn)則在汽輪機(jī)主順控第23步 即結(jié)束低速暖機(jī)準(zhǔn)備升速至額定轉(zhuǎn)速前加以判斷 目的是確保低速暖機(jī)時使蒸汽充分加熱汽輪機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子 汽輪機(jī)的啟動是對汽輪機(jī)各部件加熱的過程 為了使轉(zhuǎn)子的熱應(yīng)力不超過允許應(yīng)力 要使轉(zhuǎn)子的內(nèi)外溫差小 所以必須對其進(jìn)行充分暖機(jī) 從暖機(jī)轉(zhuǎn)速加速到額定轉(zhuǎn)速過程中 要快速通過臨界轉(zhuǎn)速區(qū) 但又不得超過應(yīng)力限制 高壓轉(zhuǎn)子暖機(jī)是否充分 需由X7a準(zhǔn)則判斷 高壓缸暖機(jī)是否合適 需由X7b準(zhǔn)則判斷 三 SGC順控程序介紹 c 中壓轉(zhuǎn)子中心溫度大于20 汽機(jī)允許啟動的最低轉(zhuǎn)子溫度 d TSC最小溫度上限裕度大于30K e 1 2號凝汽器背壓合適 f 額定轉(zhuǎn)速釋放子環(huán)手動投入 第24步 空步 第25步 汽機(jī)升至額定轉(zhuǎn)速 第26步 關(guān)閉汽機(jī)高 中壓缸前疏水門 第27步 手動退出額定轉(zhuǎn)速釋放子環(huán) 額定轉(zhuǎn)速釋放子環(huán)已退出 第28步 汽機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)汽機(jī)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行 第29步 保持汽機(jī)在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行進(jìn)行暖機(jī) 以便暖透汽機(jī)中壓缸部分 a X8準(zhǔn)則滿足 說明 該準(zhǔn)則用于限定中壓轉(zhuǎn)子溫度下限 三 SGC順控程序介紹 由于汽機(jī)中壓部分的散熱強(qiáng)于高壓部分 因此汽機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后 熱應(yīng)力主要集中在中壓部分 所以要控制中壓轉(zhuǎn)子溫度 以便充分預(yù)熱 X8準(zhǔn)則在汽輪機(jī)主順控第29步 即結(jié)束高速暖機(jī)準(zhǔn)備并網(wǎng)帶負(fù)荷前加以判斷 目的是在汽輪機(jī)并網(wǎng)之前使汽輪機(jī)中壓轉(zhuǎn)子充分暖機(jī) 當(dāng)汽輪機(jī)并網(wǎng)后 為防止逆功率動作 會帶上一定的初負(fù)荷 隨著負(fù)荷的增加 中壓缸的蒸汽流量也會不斷加大 中壓缸的應(yīng)力也開始加大 X8準(zhǔn)則的目的就是讓再熱蒸汽溫度能和中壓轉(zhuǎn)子的暖機(jī)匹配 或者說讓中壓缸充分暖機(jī)從而能夠不受應(yīng)力的限制而在并網(wǎng)后帶上一定的初負(fù)荷 在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)不帶負(fù)荷時 中壓調(diào)門的開度很小 在帶負(fù)荷后才開始開大 故高壓缸主要在暖機(jī)轉(zhuǎn)速時就能得到暖機(jī) 而中壓缸主要在帶負(fù)荷后才得到暖機(jī) 這使得中壓缸很容易在帶負(fù)荷初始階段受到應(yīng)力的限制 故在并網(wǎng)前滿足X8準(zhǔn)則非常必要 b TSC最小溫度上限裕度大于30K 第30步 空步 三 SGC順控程序介紹 第31步 向DCS發(fā)送允許發(fā)電機(jī)并網(wǎng) 發(fā)電機(jī)允許并網(wǎng) 旁通條件 發(fā)電機(jī)已并網(wǎng) 說明 DEH負(fù)責(zé)調(diào)整同期轉(zhuǎn)速 其它并網(wǎng)操作由DCS完成 第32步 發(fā)電機(jī)已并網(wǎng) 說明 發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)程控在DCS中完成 第33步 放開汽機(jī)調(diào)門的開度限制 汽機(jī)調(diào)門參與負(fù)荷控制 TAB設(shè)定值 99 說明 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前 汽機(jī)轉(zhuǎn)速控制器和TAB限制汽機(jī)調(diào)門最大開度不大于62 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后 TAB升至99 將汽機(jī)調(diào)門全開范圍釋放 汽機(jī)調(diào)門開度轉(zhuǎn)由負(fù)荷控制器調(diào)節(jié) 而旁路控制器會逐漸關(guān)閉旁路閥門 另外 如果主汽壓力過低 汽機(jī)限壓控制器將會干預(yù) 自動關(guān)小調(diào)門 第34步 隨著汽機(jī)調(diào)門的不斷開關(guān) 高旁會逐漸關(guān)小 待高旁閥位全關(guān)后 汽機(jī)自動轉(zhuǎn)為初壓控制 滿足高旁全關(guān) 負(fù)荷控制方式 壓力控制器起作用 初壓運(yùn)行方式這四個條件時 DEH發(fā)出全部蒸汽進(jìn)入汽機(jī)的信號 并由RS觸發(fā)器保持 直至汽機(jī)發(fā)生跳閘或甩負(fù)荷等工況 此時高旁全關(guān)轉(zhuǎn)為安全 三 SGC順控程序介紹 閥運(yùn)行模式 機(jī)組主控為TF方式 第35步 啟動步驟結(jié)束 二 汽機(jī)程控停運(yùn)步序 西門子T3000的停止順控默認(rèn)都是從第51步開始 順控停機(jī)步須是51至61步 這期間主要是按順序完成關(guān)高排逆止門 退出高排溫度限制 關(guān)主汽門 投入汽機(jī)疏水子環(huán)和勵磁干燥器子環(huán) 檢查頂軸油和盤車運(yùn)行正常 進(jìn)行潤滑油泵試驗(yàn) 所有疏水關(guān)閉 悶缸等待汽機(jī)冷卻 待缸體溫度降至200 方可再次打開疏水 在這里特別要強(qiáng)調(diào)一下疏水的重要性 在停機(jī)過程中 蒸汽參數(shù)由高逐漸降低 特別是滑參數(shù)停機(jī) 蒸汽在前幾級作功后 蒸汽內(nèi)含有濕蒸汽 在離心力的作用下甩向汽缸四周 負(fù)荷越低 蒸汽含水分越多 另外汽機(jī)脫扣后 汽缸及蒸汽管道內(nèi)仍有較多的余汽凝結(jié)成水 疏水必須放掉 而且盡量在凝汽器真空破壞前放掉 否則將造成汽機(jī)葉片水蝕 機(jī)組振動 上下缸產(chǎn)生溫差及腐蝕汽缸內(nèi)部 可見停機(jī)步序是相當(dāng)簡單的 主要標(biāo)志就是高中壓主汽門和調(diào)門關(guān)閉 三 SGC順控程序介紹 ADDProtection 附加保護(hù) 下面13項ADDProtection在AP542中形成綜合信號 以三付硬結(jié)點(diǎn) 常閉結(jié)點(diǎn) 接至AP541 ETS保護(hù)在AP541 其中任意一點(diǎn)動作 但三秒內(nèi) 三取二邏輯未動作 認(rèn)為測點(diǎn)故障 將閉鎖三取二跳機(jī)邏輯 只保留三取三跳機(jī)邏輯 即剩下的兩點(diǎn)必須打開后 方會觸發(fā)汽機(jī)保護(hù) 1軸承溫度高 2軸承絕對振動 3鍋爐保護(hù)即MFT 4發(fā)電機(jī)定子冷卻水流量低 5發(fā)電機(jī)定子線圈進(jìn)水溫度 6發(fā)電機(jī)A側(cè)漏液液位 7發(fā)電機(jī)B側(cè)漏液液位 8發(fā)電機(jī)氫冷A溫度 9發(fā)電機(jī)氫冷B溫度 10發(fā)電機(jī)勵磁熱風(fēng)溫度 11凝汽器水位 12EH油箱油位 13EH壓力低附加保護(hù)之外設(shè)置的保護(hù)還有 超速保護(hù)BRAUN1 超速保護(hù)BRAUN2 汽輪機(jī)遮斷按鈕遮斷 發(fā)電機(jī)保護(hù) 潤滑油油箱油位 潤滑油濾油器后壓力 2軸承軸向位移 1凝汽器壓力 2凝汽器壓力 凝汽器壓力計算值保護(hù) 1低壓缸末端汽缸溫度 2低壓缸末端汽缸溫度 高壓缸葉片溫度保護(hù) 跳閘電磁閥斷線保護(hù) 四 汽機(jī)主保護(hù)設(shè)置 DEH系統(tǒng)閥門斷線報警 PASSOUT 說明當(dāng)下列情況下 DEH系統(tǒng)發(fā)生PASSOUT報警 1 超速時 ETS的安全型卡件失電 所有跳閘電磁閥失電 發(fā)出PASSOUT報警 2 就地任一跳閘電磁閥斷線 就會發(fā)出所對應(yīng)閥門的PASSOUT報警 3 ETS的安全型卡件通道故障 跳閘電磁閥對應(yīng)I O卡件 供電24VDC不正常 發(fā)出所對應(yīng)閥門的PASSOUT報警 4 ETS的安全型卡件重啟 發(fā)出PASSOUT報警 DEH系統(tǒng)中 PASSOUT發(fā)生的原理 ETS的安全型卡件DO卡件自我檢測回路24VDC供電是否正常 當(dāng)引起PASSOUT故障的原因消失后 應(yīng)采取以下任一方式 使PASSOUT復(fù)位 1 硬件復(fù)位按鈕2 STCONTROLLER畫面中的REINTEGRATIONF ACK復(fù)位3 啟動裝置值復(fù)位 啟動裝置值 8 5時正常復(fù)位 或啟動裝置值 12 5自檢復(fù)位 會自動跳機(jī)一次 檢測跳閘回路正常 四 汽機(jī)主保護(hù)設(shè)置 DEH中的修改邏輯用到的PASSOUT與ETS動作用到的PASSOUT的區(qū)別 修改前邏輯為任一閥門的任一跳閘電磁閥指令失電 閥門快關(guān) 但伺