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华能营口热电有限责任公司1、2号机组集控运行规程(可编辑)
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目 录
目 录 I
第一章 主设备概述 1
1 汽轮机 1
2 锅炉 11
3 发变组 20
第二章 主设备规范 22
1 汽轮机 22
2 锅炉 28
3 发电机及励磁系统 34
第三章 机组联锁保护 37
1 总则 37
2 机组主要控制系统(参考) 38
3 机组主要保护 40
4 发变组保护 42
第四章 机组启动 45
1 启动总则 45
2 机组启动划分 46
3 机组冷态启动 47
4 非冷态启动 69
第五章 机组停运操作 73
1 停机规定 73
2 停机前的准备工作 73
3 滑参数停机 74
4 停机后的工作 79
5 正常停机 80
6 锅炉停炉后的冷却 83
第六章 机组停运后的保养 85
1 保养目的及要求 85
2 停炉保养 85
3 停机保养 87
第七章 正常运行监视与调整 88
1 总则 88
2 机组运行控制方式 88
3 汽轮机正常运行主要控制参数 90
4 锅炉正常运行监视与调整 94
5 发电机正常运行监视与调整 101
第八章 机组试验 117
1 定期试验与切换 117
2 机组启动前试验 118
3 汽轮机试验 119
2 锅炉试验 147
附 录 156
第一章 主设备概述
1 汽轮机
1.1 汽轮机概述
1.1.1 汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂制造的亚临界、一次中间再热、单轴、两缸、两排汽、单抽供热式汽轮机。
1.1.2 机组按照“以热定电”的原则,结合国内外先进的设计经验进行重新设计,通流结构介于反动式与冲动式透平之间,级数少,效率高。
1.1.3 采用数字式电液调节(DEH)系统,自动化程度高。
1.1.4 整锻转子高压通流反向布置,中压通流正向布置,低压通流为对称布置,轴向推力自平衡。
1.1.5 汽轮机采用多层缸结构,通流部分轴向间隙大,径向间隙小,具有较好的热负荷适应性。
1.1.6 低压汽轮机采用一个1000mm末级叶片的低压缸,这种设计降低了汽轮机总长度,紧缩电厂布局。
1.1.7 机组的通流及排汽部分采用三维设计优化,具有较高的运行效率;机组运行高度可靠。
1.1.8 汽机旁路系统采用高、低压串联旁路,其容量按锅炉最大连续蒸发量的30%设置。给水系统采用单元制。每台机组设置二台50%容量汽动调速给水泵,一台35%电动调速给水泵。三台高压加热器采用大旁路系统。给水系统还为再热器减温器、过热器减温器及旁路系统提供减温水。
1.1.9 机组由8级回热系统组成。1、2、3级抽汽分别供给三台高压加热器; 2、3级抽汽同时还具有不小于80t/h工业抽汽的能力,正常运行3级抽气投入即可满足工业供汽要求,只有在机组负荷较低时需投入2级抽汽才能满足工业供汽要求;4级抽汽分别供给除氧器、小汽机、中压辅汽联箱用汽;5、6、7、8级抽汽分别供给四台低压加热器。5级抽汽在采暖期同时供两台热网加热器用汽。7、8号低加为共用一个壳体的复式加热器,卧式布置在凝汽器喉部。
1.1.10 三台高压加热器(内置蒸汽冷却段和疏水冷却段),一台除氧器和四台低压加热器组成八级回热系统。各级加热器疏水逐级自流或单独排入凝汽器。
1.1.11 凝结水系统采用中压凝结水精处理系统,每台机组设3台50%容量凝结水泵。从凝汽器出来的凝结水分别经过凝结水泵、凝结水精处理装置、轴封冷却器和4台低压加热器进入除氧器。采暖系统的热网加热器疏水通过三台热网加热器疏水变频泵进入除氧器。
1.2 适用范围
1.2.1 本产品适用于中型电网承担基本电负荷及热负荷。
1.2.2 本机组寿命在30年以上,该机型适用于北方及南方地区冷却水温的条件,在南方夏季的水温条件下照常满发330MW。
1.2.3 本机组的年运行小时数可在7500时以上。
1.3 蒸汽流程
1.3.1 汽轮机通流采用冲动式与反动式组合设计。新蒸汽从下部进入置于该机两侧两个固定支承的高压主汽调节联合阀,由每侧各两个调节阀流出,经过4根高压导汽管进入高压缸,进入高压缸的蒸汽通过一个冲动式调节级和12个反动式高压级后,由外缸下部两侧排出进入再热器。再热后的蒸汽从机组两侧的两个再热主汽调节联合阀,由每侧各两个中压调节阀流出,经过两根中压导汽管由中部下半缸进入中压缸,进入中压缸的蒸汽经过11级反动式中压级后,从中压缸上部经过1根φ1219联通管进入低压缸。低压缸为双分流结构,蒸汽从通流部分的中部流入,经过正反向各6级反动级后,从两个排汽口向下排入一个凝汽器,在采暖抽汽工况下,连通管上的蝶阀的开度,可根据采暖参数的要求,逐渐关小,使中排区域的压力逐渐升高,然后蒸汽从中压缸下部2-Φ1000的抽汽口抽走,另一小部分蒸汽进入低压缸,排入冷凝器。
1.4 结构特点
1.4.1 高中压缸
1.4.1.1 高中压内、外缸均由合金钢铸件制成,均在水平中分面分为上、下两半。内缸支撑在外缸水平中分面上,通过定位销在顶部和底部导向,以保持中心线的准确位置,允许汽缸根据温度变化自由膨胀和收缩,把可能发生的变形降到最低限度。
1.4.1.2 高中压外缸是由四只“猫爪”支托的,这四只“猫爪”与下半汽缸一起整体铸出,位于下半水平法兰的上部,因而使支承面与水平中分面齐平。在电端“猫爪”搭在位于轴承箱两侧的键上,并可以在其上自由滑动。轴承箱是落地的。在调端“猫爪”以同样方式搭在前轴承箱下半两侧的支承键上,并可以同样方式自由滑动,当温度变化时,汽缸“猫爪”能自由胀缩。
1.4.1.3 高压汽轮机的喷嘴室也由合金钢铸成,并通过水平中分面形成了上下两半。它采用中心线定位,支撑在内缸中分面处。喷嘴室的轴向位置由上下半的凹槽与内缸上下半的凸台配合定位。上下两半内缸上均有滑键,决定喷嘴室的横向位置。这种结构可以保证喷嘴室根据主蒸汽温度变化沿汽轮机轴向正确的位置收缩或膨胀。主蒸汽进汽管与喷嘴室之间通过弹性密封环滑动连接,这样可把温度引起的变形降到最低限度。
1.4.1.4 汽轮机高压隔板套和高中压进汽平衡环支撑在内缸的水平中分面上,并由内缸上下半的定位销导向。汽轮机中压1号隔板套﹑中压2号隔板套和低压排汽平衡环支撑在外缸上,支撑方式和内缸的支撑方式一样。
1.4.2 低压缸
1.4.2.1 低压缸是由与外缸下半一体的并向外伸出的撑脚支托。撑脚坐在台板上,台板浇注在基础中,低压缸的位置靠键来定位。两端有两个预埋在基础里的轴向定位键位于轴向中心线上,牢牢地固定住汽缸的横向位置,但允许做轴向自由膨胀。两侧两个预埋在基础里的横向键分别置于横向中心线上,牢牢地固定住汽缸的轴向位置,但允许横向自由膨胀。因此两横向定位键中心线与两轴向定位键中心线交点为低压缸独立绝对死点,低压缸可以以死点为中心在基础台板上自由膨胀。
1.4.2.2 低压外缸全部由钢板焊接而成,为了减少温度梯度设计成3层缸。由外缸、1号内缸、2号内缸组成,减少了整个缸的绝对膨胀量。
1.4.2.3 低压缸两端的汽缸盖上装有两个大气阀,其用途是当低压缸的内压超过其最大设计安全压力时,自动进行危急排汽。大气阀的动作压力为0.034—0.048Mpa(表压)。
1.4.2.4 汽轮机的连通管上采用连杆膜板式膨胀节,吸收各方向热膨胀,连通管上装有阀碟,用以调节供热抽汽流量及压力。
1.4.3 转子
1.4.3.1 高中压转子是高中压部分合在一起的1根30Cr1Mo1V耐热合金钢整锻结构,高压部分为鼓形结构,中压部分为半鼓形结构,总长7268.8,带叶片最大外缘直径为φ1678。推力轴承位于前轴承箱处,与推力盘形成轴系的膨胀死点。高压动叶片叶根为T形叶根,有效地防止了叶根处的漏汽,提高高压缸效率。
1.4.3.2 调节级与高压叶片均反向布置,中压叶片正向布置,同时还设计有3个平衡鼓,机组在额定负荷运行时保持不大的正推力。
1.4.3.3 低压转子为30Cr2Ni4MoV合金钢整锻结构,转子总长为8181.5,带叶片最大外圆直径φ3714。低压转子为双分流对称结构,1—4级为半鼓形结构,5—6级带有较大的整锻叶轮。低压末级采用1000叶片,强度好,跨音速性能好。低压转子与发电机转子刚性联接。
1.4.3.4 高中压转子和低压转子之间通过整体的联轴器法兰刚性连接。转子通过前轴承箱中的推力轴承定位。
1.4.3.5 转子的低温脆性转变温度(FATT)的数值:高、中压转子FATT≤121℃,低压转子FATT≤17℃。
1.4.3.6 转子装好叶片后,要进行高速动平衡,达到一定平衡精度,减少运行时振动。为此在每根转子的中部和前后各有一个动平衡面,沿每个平衡面圆周分布螺孔,可以实现制造厂高速动平衡和电厂不揭缸动平衡。
1.4.4 叶片
1.4.4.1 汽轮机通流部分采用冲动式与反动式联合设计。汽轮机通流包括1个反向布置的带有部分进汽的冲动式调节级,12级反向布置的反动式高压压力级,11级正向布置的反动式中压压力级,2×6双分流的低压压力级。
1.4.4.2 调节级动叶片采用电脉冲加工成三只为一组并带有整体围带和三叉叶根的三联叶片。高、中压动叶全部为弯曲自带冠叶片,枞树型叶根,
1.4.4.3 高压动叶片叶根为T形叶根,可有效防止叶根处的漏气,提高高压缸效率
1.4.4.4 反动式机组构造简单,采用轮鼓式转子和径向密封。由于采用径向密封,轴向间隙大,故允许转子和汽缸之间有较大的胀差,保证机组启动灵活。
1.4.4.5 低压1-6级为变截面扭曲动叶片,均为自带围带,枞树型叶根结构。低压末几级的疏水,采用了特殊的疏水收集器结构。在隔板外环的疏水收集器设计中充分考虑到水滴的轨迹,达到最好的疏水效果。末级隔板采用了疏水槽结构。为减小末级叶片水蚀,末级动叶的进汽边嵌入司太立合金;保证静叶和动叶之间合适的间隔,以使水滴形成较好的水雾;
1.4.5 高压主汽联合调节阀
1.4.5.1 高压主汽联合调节阀体是整体CR-Mo合金钢锻件。
1.4.5.2 高压主汽阀是简单布置的通常被称为“双重蝶阀”的结构。它由两个单座的不平衡阀组成,一个阀安装在另一个内部。阀处于关闭位置时,蒸汽进汽压力与压缩弹簧的作用力一起通过阀杆把每一个阀门紧紧的关闭在它的阀座上。
1.4.5.3 高压主汽阀开启时,预启阀首先开启,油动机行程35.4mm时预启阀全开,高压主汽阀全开时的油动机行程是215.4mm。
1.4.5.4 主蒸汽通过高压主汽阀进入独立控制的调节阀,控制高压缸进汽。每一侧蒸汽室有两个调节阀,每个调节阀都由各自的执行机构控制。每个高压调节阀控制34个喷嘴。
1.4.5.5 高压自动主汽门(TV)和调节汽门(GV)的排列如图:1-1图
1.4.6 再热主汽调节阀和油控跳闸阀
1.4.6.1 二个再热主汽调节阀安装在再热器和汽轮机中压缸之间的管路上,
1.4.6.2 再热主汽阀的作用是作为再热调节阀的备用保险设备,当超速跳闸机构动作,汽轮机跳闸时,万一调节阀失灵,则再热主汽阀关闭。
1.4.6.3 再热主汽阀是由悬挂在阀碟摇臂上的阀碟以及通过键与阀碟摇臂相连的轴所组成。轴通过连杆与活塞杆相连接的连杆转动,油动机油缸活塞向上移动而打开阀到安全位置。由关闭到全开油动机行程178mm。全开时阀碟端部与阀端盖上制动凸台必须贴紧。活塞向下移动关闭阀,由压缩弹簧所产生的关闭力在全部时间内都作用在阀上,这些压缩弹簧作用在活塞上,从而产生一个正的关闭力。
图1-1 高压自动主汽门(TV)和调节汽门(GV)的排列图
蒸汽室——喷嘴室——阀门管理(从调速器端向发电机方向看)
GV ---- 调节阀
3—2 ---- 第一位数代表实际位置号,第二位数代表调节阀开启顺序号
1.4.6.4 油控跳闸阀
1. 当超速跳闸阀和事故跳闸阀关闭时再热主汽阀将被打开,油动机供压力油跳闸控制阀将被关闭,使阀杆漏汽不能排走,从而对轴产生一个推力,使各面密封,即能卡住轴使轴不能转动,又减少低压漏汽。
2. 当超速跳闸机构跳闸时,油动机泻油,跳闸控制阀开启,排走阀杆漏汽,减少作用在轴上的压力,以便用最小的力关闭再热主汽阀。
1.4.7 滑销系统
在汽轮机启动、运行和停机时,汽轮机的各个零部件的温度要发生很大的变化,为了保证汽轮机各个部件正确地膨胀(收缩)和定位,同时保证汽缸 和转子中心一致,本机组设计了合理的滑销系统。
1.4.7.1 机组膨胀的绝对死点,由低压缸预埋在基础中的两块横向定位键和两块轴向定位键限制低压缸的中心移动,因此横向定位键和两块轴向定位键中心线交点也就是排汽口处为低压缸绝对死点,汽缸可以在基础台板的水平面内沿任何方向作自由膨胀。
1.4.7.2 高中压外缸是由四只“猫爪”支托的,这四只“猫爪”与下半汽缸一起整体铸出,位于下半水平法兰的上部,因而使支承面与水平中分面齐平在排汽端。“猫爪”搭在位于轴承箱两侧的键上,并可以在其上自由滑动,轴承箱是低压外缸的一部分,在调端“猫爪”以同样的方式搭在前轴承箱下半两侧的支撑键上,并可以同样的方式自由滑动,在前后端,外缸与相邻轴承箱之间都用定中心梁连接,它们与汽缸与相邻轴承间由螺栓及定位销固定。这些定中心梁保证了汽缸相对于轴承座正确的轴向和横向位置。与低压缸一体的排汽端轴承座牢牢地固定了高中压外缸相对于低压缸的轴向位置,轴承箱与台板之间各轴向键(位于轴向中心线)可在其台板上沿轴向自由滑动,但是它的横向移动却受到一横向键的限制,轴承侧面的压板限制了轴承座产生任何倾斜或抬高的倾向,这些压板与轴承座凸肩间留有适当的间隙,台板允许轴向滑动,每个“猫爪”与轴承座之间都用双头螺栓连接,防止汽缸与轴承座之间产生脱空。螺母与“猫爪”之间留有适当的间隙,当温度变化时,汽缸“猫爪”能自由膨胀或收缩。
1.4.7.3 转子之间都是采用法兰式刚性联轴器联接,形成了轴系。轴系轴向位置是靠推力盘来定位的。推力盘包围在推力轴承中,由此构成了机组动静之间的死点。也称为机组的“相对死点”。
1.4.8 盘车装置
1.4.8.1 在低压缸和发电机联轴器处,提供一套转速3rpm的自动啮合和脱开型的盘车装置。在机组启动前和停机后,低速旋转转子,保持转子均匀的加热或冷却,限制偏心值防止转子的热变形。
1.4.8.2 在汽轮机升速超过盘车转速并具有足以使盘车设备脱开的转速时,啮合小齿轮将自动脱开。此时“零转速指示器”的压力开关将闭合,并提供气动啮合缸活塞下的压缩空气,把操纵杆推向完全脱离啮合的位置,弹簧座上的限位开关被拨到断开位,停运盘车电动机。
1.4.8.3 盘车装置投自动时, 当转子转速降到200r/min,首先对盘车设备提供充足的润滑油,并检查顶轴油泵工作正常。当转子停转时,“零转速指示器”的压力开关将闭合,接通供气阀电源并向气动啮合缸提供压缩空气。啮合后,弹簧座上的限位开关被拨到启动位, 启动盘车电动机。
1.4.8.4 盘车装置自动无法投入时,在转子转速到零后,需就地手动啮合,启动盘车装置。
1.4.9 轴承
1.4.9.1 汽轮机每根转子均有两个径向轴承支撑,整个轴系有一个推力轴承。它们均是强迫润滑型的。
1.4.9.2 高中压转子和低压转子的径向轴承,均采用无扭转4瓦块可倾瓦支撑轴承,增强抵抗由于调节级负荷变化引起的蒸汽力的能力,提高轴系稳定性。
1.4.9.3 推力轴承是在六瓦块间能自动平均分配荷载的均载式轴承。利用平衡桥的摇摆运动,使所有巴氏合金表面载荷中心处在相同的平面内,使每一个瓦块受力均匀。通过高中压转子上的推力盘,把转子推力传到瓦块上。机组的高中压缸反向流动、低压缸双分流结构,故蒸汽产生的推力在每个缸上保持平衡,因此阀门的开度对推力轴承载荷影响很小。
1.4.10 轴封
1.4.10.1 主机、给水泵小汽机轴封均为迷宫式汽封,并合用同一轴封系统,在机组启停或低负荷时,采用主汽、再热冷段汽或外部(启动炉)辅汽供汽方式。
1.4.10.2 高压缸轴封约在10%负荷时形成自密封,中压缸轴封约在25%负荷时形成自密封,外泄蒸汽排到轴封供汽母管,再流向低温轴封。
1.4.10.3 系统在75%负荷时达到自密封。多余的蒸汽通过轴封供汽母管溢流阀流往凝汽器。
1.4.10.4 各供汽调节阀,溢流调节阀等主要设备,每阀上均置一压力控制器,该控制器接受蒸汽母管的压力讯号后,产生空气压力输出,所以在各种工况下均能使通往汽封的蒸汽保持在给定的压力范围内。
1.4.11 后汽缸喷水系统
1.4.11.1 低压缸排汽区设有1套喷水减温装置,机组转速达到600r/min直至带15%负荷时及机组正常运行时出现低压缸汽温度大于79℃时投入运行,降低低压缸温度,保护末叶片。
1.4.11.2 系统配置气动喷水调节阀,失压时阀门关闭。
1.4.12 汽轮机本体疏水系统
1.4.12.1 系统中有6个气动疏水阀:1个用于高压第1级疏水、2个用于主蒸汽导管疏水、1个用于高压外缸疏水、2个用于再热进汽导管疏水,气动疏水阀失压时阀门关闭。
1.4.12.2 系统中还有2个气动通风阀,气动疏水阀失压时阀门关闭。
1.4.13 润滑油系统
本系统除润滑油系统外,还有供危急遮断撞击子用油和发电机氢密封油系统油源。润滑油系统包括主油箱、主油泵、辅助油泵、冷油器、顶轴油系统、除油烟系统和储油箱、油净化装置等。
1.4.14 汽封系统
包括高低压供汽调节站、辅助蒸汽供汽站、溢流调节站。每站的调节阀上均置一压力控制器,该控制器接受蒸汽母管的压力讯号后产生空气压力输出,所以在各种工况下均能使通往汽封的蒸汽保持在给定的压力范围内。
1.5 DEH系统(外厂资料仅供参考)
1.5.1 DEH系统组成
1.5.1.1 A.DEH控制装置及外围设备:
1.5.1.2 DEH控制器是将转速或负荷的给定值和汽轮机各反馈信号进行基本运算,并给出控制各蒸汽阀门伺服执行机构的输出信号。.
1.5.1.3 DEH外围设备包括:DEH操作盘、信号指示盘、CRT及打印机等.操作盘和指示盘包括电指示器、按钮、开关。用于显示控制中机组主要信号的状态,机组的转速或负荷的目标值和参考值,阀门的位置和限制值,通过各种不同的按钮,人员可以改变控制器的输入值。按不同的速率来改变转速与负荷,可以在操作盘上通过控制器来给定参考值。控制器把转速、第一级蒸汽压力及发电机的功率信号与给定的参考值进行比较,控制进汽阀门的开度。
1.5.1.4 阀门执行机构:汽轮机进汽阀的开度由各自的执行机构(油动机)来控制,油动机由油缸和弹簧组成,其开启由高压抗燃油的压力驱动,关闭靠弹簧力。油缸与控制块连接,其上装有隔离阀、卸载阀和逆止阀,加上相应的附件就可构成两种基本类型的控制机构:连续控制型和开关型。
1.5.1.5 EH供油系统:EH供油系统的功能是提供高压抗燃油并由抗燃油来驱动伺服执行机构,伺服执行机构将DEH来的电指令信号转换成EH油压信号,调节汽机各进汽阀开度;同时,供油系统还向小机的高、低压调门提供高压抗燃油作为动力油。供油系统中的油是一种磷酸脂型抗燃油,它具有良好的抗燃性和流体的稳定性。润滑油和抗燃油都有各自的供油系统,二者互不相通。
1.5.2 DEH功能
1.5.2.1 具有“自动(ATC)”、“操作员自动(OA)”、“操作员手动(OM)”三种运行方式。
1.5.2.2 汽轮机的自动升速、同步和带负荷。
DEH提供在汽机寿命消耗允许条件下按照汽轮机所处不同热状态和蒸汽参数相适应的合理升速率;实现汽机从盘车转速到带满负荷的自动升速控制。自动升速系统的设计,充分考虑蒸汽旁路系统的设置,适应投入蒸汽旁路系统和不投旁路运行的启动升速方式,该系统应该包括:
a)所有必须的预先检查,以满足进行自动升速的最低条件。
b)所有调节汽机升速率的必要运算和监视过程。
c)汽机升速率限制。
d)汽轮发电机组的自动同期。
e)能满足不同启动运行方式(冷态、温态、热态、极热态)的要求。
f)带初始负荷。
g)汽机负荷限制。
h)DEH的操作显示设备在主控制台上,运行人员能在升速过程的任何阶段进行控制监视;同时系统能连续监视升速过程;并能显示所有与升速相关的参数,对运行人员提供指导。在升速或带负荷过程中的任何阶段都能进行运行方式的切换选择。
1.5.2.3 负荷控制。
系统将根据协调控制系统(CCS)或运行人员给出的负荷指令,自动调节汽轮发电机出力。该装置能监视主机状态、汽轮发电机组辅助设备状态、汽机热应力及各限制机组出力的过程变量。当出现非常工况(如真空降低、汽压降低等)时,系统将把负荷指令信号限制到一个适当值,并发出负荷限制报警信号并给出接点输出。
1.5.2.4 阀门试验及阀门管理
运行人员可在操作台上对阀门进行试验操作,可实现阀门开闭状态的在线和离线试验。DEH还应具有阀门管理功能(汽机进汽方式选择)。
1.5.2.5 热应力计算和控制功能。
系统可以计算高压转子和中压转子的热应力,实时热应力值将同极限值比较。当任一热应力超过极限值时,发出保持转速或保持负荷的信号。
在机组运行过程中,系统还能根据汽机转子热应力对汽机周期性寿命消耗进行计算并累计,计算结果将在CRT显示及打印。
1.5.2.6 当CCS投入时,DEH系统满足锅炉跟踪、汽轮机跟踪、机炉协调、定压变压运行、快速减负荷(RB)、手动等运行方式的要求。
1.5.2.7 DEH具有OPC超速保护功能,并可通过DEH操作员站完成汽轮机超速试验。该系统具有检查输入信号的功能,一旦出现故障时,给出报警,但仍能维持机组安全。
1.5.2.8 显示、报警和打印。
DEH系统能通过CRT向运行人员提供汽轮机启动和运行过程中的全部信息(如参数曲线等)及每一步骤的操作指导。
1.5.2.9 该装置具有内部自诊断和偏差检测装置,当该系统发生故障时,能切换到手动控制,并发出报警。
1.5.2.10 DEH有冗余设置和容错功能,手动、自动切换功能,功率反馈回路和转速反馈回路的投入与切除功能。
1.5.2.11 DEH具有最大、最小和负荷变化率限值的功能。
1.5.2.12 DEH与CCS系统有完善、可靠的接口。
1.5.2.13 DEH所有输出模拟量信号均为4~20mA,并负责提供两线制变送器电源。
1.5.2.14 DEH留有与分散控制系统DCS、旁路控制(BPC)、汽轮机监测保护(TSI)、汽轮机事故跳闸(ETS)、电网ADS、电压自动调节装置(AVR)、自动同期装置(ASS)及其它设备的接口。
1.6 汽轮机危急跳闸系统(ETS)
1.6.1 ETS即危急遮断系统,主要监视汽机转速、推力瓦磨损、EH油压、凝汽器真空、润滑油压。当这些参数超过其运行限制值时,该系统就关闭汽轮机进汽阀,另外还提供一个可接受所有外部跳闸信号的遥控跳闸接口。该系统主要由ETS控制柜和危急遮断控制块两部分组成。
1.6.2 AST-OPC电磁阀组件
1.6.2.1 危急遮断控制块由六个电磁阀组成,两只并联布置的超速保护电磁阀(20/OPC-1、2)及两个逆止阀和四个串并连布置的自动停机危急遮断保护电磁阀(20/AST-1、2、3、4)和一个控制块构成超速保护-自动停机危急遮断保护电磁阀组件,这个组件布置在高压抗然油系统中。它们是由DEH控制器的OPC部分和AST部分所控制,正常运行时两个OPC电磁阀是失电常闭的,封闭了OPC母管的泄油管道,使高压调节汽阀执行机构活塞杆的下腔建立起油压,当转速超过103%额定转速时,OPC动作信号输出,这两个电磁阀就被励磁打开,使OPC母管油液经无压回油管路排至EH油箱。这样相应的调节阀执行机构上的卸载阀就快速开启,使各高中压调节阀及各抽汽逆止阀迅速关闭。
1.6.2.2 四个串连布置的AST电磁阀是由ETS系统所控制,正常运行时这四个AST电磁阀是得电关闭的,封闭了AST母管的泄油通道,使主汽门执行机构调节阀门执行机构活塞杆的下腔建立起油压,当机组发生危急情况时,AST信号输出,这四个电磁阀就失电打开,使AST母管油液经无压回油管路排至EH油箱。这样主汽门执行机构和调节阀门执行机构上的卸载阀就迅速打开,使各个汽门快速关闭。
1.6.2.3 四个AST电磁阀布置成串并联方式,其目的是为了保证汽轮机运行的安全性及可靠性,AST/1和AST/3、AST/2和AST/4每组并联连接,然后两组串联连接,这样在汽轮机危急遮断时每组中只要有一个电磁阀动作,就可以将AST母管中的压力油泄去,进而保证汽轮机的安全。在复位时两组电磁阀组的电磁阀,只要有一组关闭,就可以使AST母管中建立起油压,使汽轮机具备起机条件。
1.6.2.4 AST油和OPC油是通过AST电磁阀组件上的两个逆止阀隔开,这两个逆止阀被设计成:当OPC电磁阀动作时,AST母管油压不受影响;当AST电磁阀动作时,OPC母管油压也失去。
1.6.3 薄膜接口阀
1.6.3.1 它连接着低压透平油系统和高压抗然油系统,其作用在于当汽轮机发生转速飞升使危急遮断器动作或危急遮断装置发出停机信号时,通过危急遮断器滑阀使机械超速-手动停机母管泄油,当该油路油压降至一定值时,薄膜阀打开,使AST油母管泄油,这样即可通过EH油系统关闭高、中压主汽阀和高、中压调节阀。强迫汽轮机停机,以保证汽轮机组安全。
1.6.3.2 当机组正常运行时,低压透平油系统中的保安油通入薄膜阀的上腔,克服弹簧力,使阀保持在关闭位置,堵住AST母管的排油通道,使高中压主汽阀执行机构和高中压调节阀执行机构投入工作。
1.6.3.3 机械超速机构-危急遮断器或手动遮断滑阀(保安操纵装置中)的单独动作或同时动作,均能使透平油系统中的保安油油压下降或消失,从而使薄膜阀在弹簧力的作用下打开,将AST油通过无压力回油母管排至EH油箱,将所有阀门关闭。
1.6.3.4 在高压抗燃油供油压力为14Mpa表压,自动停机润滑油压降到0.35MPa表压时薄膜接口阀打开。在高压抗燃油压力为0帕,自动停机润滑油压升0.17Mpa时,薄膜接口阀关闭。
1.6.3.5 危急遮断试验装置:包括1个冷凝器真空试验块、1个EH油压低试验块、1个轴承油压低试验块、2个轴承油泵事故油泵启动试验块。每个试验块均采用双通道冗余设计,每个通道设有就地手动截至阀和远控电磁阀。可以进行试验和维修。
1.7 汽轮机监视仪表(TSI)
1.7.1 330MW汽轮机装有以下各类监视仪表,用来观察机组的启动、运行和停机状况。
1.7.2 汽缸膨胀测量:
1.7.2.1 汽缸膨胀测量仪实际上是测定前轴承箱相对于死点(基础)的移动量。并记录当机组启、停和负荷、蒸汽温度变化时汽缸的膨胀量和收缩量。在这些瞬时工况下如果指示值出现异常现象,则运行人员应当对它加以分析。在负荷、蒸汽参数和真空相似的情况下,这种仪表所指示的前轴承箱的相对位置,应该基本上是相同的。
1.7.2.2 汽缸膨胀没有报警或跳闸限制值。仪表指示的汽缸膨胀值应和以前在同样运行工况下的读数进行比较,若两者存在较大差异,运行人员就应该作出判断,通常可采用在低压缸撑脚,轴承箱底座与台板接触面上加润滑脂改善润滑的方法来加以处理。有时候也需要调整轴承座,使之膨胀顺畅。
1.7.3 转子轴向位移测量
1.7.3.1 汽轮机装有4个转子位置测量探头,以测量转子的推力盘相对于轴承座的轴向位置,由于蒸汽的作用,推力盘对位于其两侧的推力瓦块施加轴向压力,由此引起的轴瓦磨损使转子轴向移动将在转子位置测量仪表上显示出来。每个测量通道都装有报警和跳闸继电器,当转子的轴向移动超越第一个预定位置时,便自动报警。如果转子的轴向移动量超过第二个预定的位置,则跳闸继电器动作,使汽轮机跳闸停机。
1.7.3.2 轴向位移的报警和跳闸限制值与推力轴承的间隙和它的最大推力负荷有关。本汽轮机推力轴承的设计间隙为0.25~0.38mm,预计最大推力负荷为4.1MPa,转子位置报警值定为转子推力盘从推力轴瓦间隙的中央位置定位,如果推力轴承的间隙小于或大于0.38mm,则按间隙的实际值与0.38mm差值的一半,调整报警值或跳闸值。
1.7.4 差胀测量
1.7.4.1 当蒸汽进入汽轮机后,动静部分将随之膨胀。由于转子的质量比汽缸小,因此转子加热较快,膨胀也较快。动、静部分的轴向间隙虽然允许汽轮机内部有差胀,但如果差胀超过允许的限制值,则会造成动、静部分的磨损,甚至碰撞。
1.7.4.2 差胀测量用来显示动、静部分的相对位移,它可以连续地指示汽轮机在运行中的轴向间隙。测量通道有报警和跳闸输出功能,当差胀使轴向间隙达到限制值时,继电器动作。在经过一个暂态过程后,动、静部分的温度逐步趋向一致,差胀值随之减小,接着允许再改变进入汽轮机的蒸汽流量和温度。
1.7.4.3 差胀——发电机端(LP*)记录仪刻度0-50mm
整 定 值
ATC流程图(P-11)选 择
记录仪读数(MM)
转子伸长(正差)
跳闸
跳闸极限值1
8.94(16.46)
报警
跳闸极限值1
9.70(15.7)
冷 态
25.4(0)
转子缩短(负差)
报警
跳闸极限值2
26.16(-0.76)
跳闸
跳闸极限值2
26.92(-1.52)
1.7.5 转子偏心度测量
1.7.5.1 在机组停机过程中。如果上缸的温度比下缸高,则由于不均匀冷却,会导致转子弯曲,用盘车装置低速旋转转子,使转子温度趋于均匀,从而减小转子的弯曲程度。
1.7.5.2 一般情况下本装置指示和记录转速低于600r/min时的转子偏心。当汽机转速超过600r/min时,偏心测量将自动断开。
1.7.5.3 如果可以在轴承挡油环处用便携式转子偏心表测量,汽机冲转前的双振幅偏心值不应超过0.025mm。
1.7.5.4 转子偏心度测量有报警信号输出,当偏心度达到限制值0.076mm时进行报警。通过机械式偏心指示仪可以观察转子偏心瞬时变化值。
1.7.5.5 如有必要使机组停止盘车,则应使转子弓背位于转子的下部,以减小转子上、下部分的温度梯度。当机械偏心测量仪的瞬时值为最小时,是转子的最佳静止位置。
1.7.5.6 偏心度传感器位于汽轮机前轴承箱垂直中心线的顶部,其读数之最小值便是转子和传感器的最小间隙。在这一位置,转子的上半部(较冷部分)处在汽缸上部较高温度的介质中,因此,可以减小转子的弯曲。
1.7.6 轴振动测量
1.7.6.1 振动监视装置用来测量转子的振动。本汽轮机发电机组的每个轴承座上装有两个互成90°的振动传感器,连接到汽轮机监视装置,它将直接测量转子的振动值。过大的振动预示汽轮机可能发生事故或表示汽轮机运行不正常。每个振动测量通道装有报警和跳闸输出,当任何一个轴承上测得过大的振动值时,继电器发出相应的动作。下面是给出的振动限制值(峰—峰值),测量单位为0.01mm:
满意值
报警值
跳闸值
7.6
12.5
25.4
1.7.6.2 上述值在临界转速范围内也适用;
1.7.6.3 在轴承座上临时测量时,振动限制值按上述值减小一半。
1.7.7 键相
1.7.7.1 键相位可作为转子相角的基准点,在转子上开一个键相槽,其信号可接到振动通道和分析系统中。
1.7.8 零转速
1.7.8.1 当机组达到零转速时,这些零转速继电器动作。在前轴承箱内装有零转速传感器,监视着安装在转子上齿轮的转速。继电器的输出信号用来向盘车装置发出投入信息,并用于报警。
1.7.9 转速测量
1.7.9.1 转速监测装置由转速传感器作为输入单元,其中一路转速的模拟输出信号与DCS相连,连续记录汽轮机的转速。另有报警作为附加输出,它们分别对应各不相关的预定转速。当转速超越某一预定值时,相应的继电器动作,以控制盘车装置,排汽缸喷水装置和顶轴装置的投停。
1.8 汽轮机蒸汽和金属热电偶
1.8.1 高—中压缸热电偶
序号
热电偶号
热电偶位置
测温对象
说 明
1
TC3010
蒸汽室内壁(左)
金属
与“启动时主蒸汽参数”图表相对照,从主汽阀向调节阀控制切换之前,均匀加热蒸汽室
2
TC3020
蒸汽室内壁(右)
3
TC3030
蒸汽室外壁(左)
金属
用以保证速度级蒸汽室内、外壁温差不超过80℃
4
TC3040
蒸汽室外壁(右)
5
TC3050
第一级金属(调节级后)
金属
(a)采取冷态启动还是热态启动(b)如果冷态启动,则确定转子加热时间(见图表“冷态启动转子加热规程)(c)如果热态启动,则确定达到额定转速的升速时间(见图表“热态启动推荐值)
6
TC3070
第一级蒸汽(调节级后)
蒸汽
与第5项对照,将实测温度和预定温度相比较
7
TC3210
高中压外缸端壁(调端)
金属
与第8项比较,以监测汽封区转子金属与汽封蒸汽间的温差(见图表“汽封蒸汽温度推荐值”)
8
TC3230
高压汽封蒸(高中压汽封公用集汽管)
蒸汽
指示汽封蒸汽温度,并与第7项温度进行比较
9
TC3270
高中压外缸下部排汽区(调端)
金属
进水检测热电偶,在所述温度区成对使用,当下缸温度比上缸温度低42℃时即报警
10
TC3260
高中压外缸上部排汽区(调端)
11
TC3440
高中压外缸上部排汽区(电端)
当下缸温度比上缸温度低56℃时,即停机。可参见“汽轮机防进水“一节
12
TC3450
高中压外缸下部排汽区(电端)
13
TC3920
中压主汽阀进口(左)
蒸汽
当温度达到最低值260℃时,开始计算转子加热时间(见冷态启动转子加热规程)
各主汽阀进口最大温度差为14℃
14
TC3250
中压主汽阀进口(右)
15
TC3320
高中压外缸法兰温度
金属
用于测量高中压外缸法兰温度
16
TC3330
高中压外缸螺栓温度
金属
用于测量高中压外缸螺栓温度
17
TC3910
高中压外缸高排区
蒸汽
测量高压排汽温度427℃,发出报警信号
18
TC3331
高中压外缸中排区
蒸汽
测量中压排汽温度
用于ATC程序进行中压转子应力计算
19
TC3760
高压主汽阀蒸汽(左)
蒸汽
测定每一个高压主汽阀蒸汽温度。各主汽阀的最大温差为14℃
20
TC3770
高压主汽阀蒸汽(右)
1.8.2 低压缸热电偶
序号
热电偶号
热电偶位置
测温对象
说 明
1
TC3110
TC3120
低压缸排汽口(调端)
低压缸排汽口(电端)
蒸汽
用以报警和记录低压缸排汽温度,79℃报警,121℃为极限值,允许持续时间为15min,如果超过121℃必须紧急停机
2
TC3500
低压汽封蒸汽
蒸汽
用以监视低压汽封蒸汽温度,如果温度超过177℃或低于121℃,即予报警
2 锅炉
2.1 锅炉设备简介
华能营口热电厂1、2号锅炉,是哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的两台HG-1100/17.5-HM35型300MW机组锅炉。
锅炉机组是采用美国(ABB——CE)燃烧工程公司引进技术设计和制造的配300MW汽轮发电机组的亚临界压力,自然循环单炉膛,带一次中间再热、平衡通风汽包炉,采用正压直吹式制粉系统,直流式煤粉燃烧器四角布置,双切圆燃烧,摆动燃烧器调节再热汽温,喷水减温调节过热汽温,三分仓容克式空气预热器,采用自然风冷式钢带排渣机连续固态排渣,全钢构架悬吊结构,锅炉运转层为栅格板大平台,运转层以上为紧身封闭布置,设计煤钟为70%扎赉若尔褐煤+30%鸡西烟煤,校核煤种为伍牧场长焰煤。锅炉以最大连续负荷即B-MCR工况为设计参数,锅炉的最大连续蒸发量为1100t/h;锅炉的额定蒸发量为1046t/h。
锅炉采用单炉膛,四角布置的摆动式燃烧器
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