危急保安器离心飞锤的动作可以用弹簧进行整定。为保险起见,一般汽轮机有两个离心飞锤,分别整定为两个动作值:汽轮机正常转速的110%和111%,即转速为3300r/min和,3330r/min。
为切实防止汽轮机超速事故的发生,除了危急保安器之外,在液压调速系统中还设有超速后备保护滑阀,此滑阀通常放在调速器的滑阀上。当汽轮机转速过大时,调速器滑阀行程增大,带动超速后备保护滑阀,将安全油压泄去。一般超速后备保护滑阀的动作值为正常转速的112%~114%,对应3360~3420r/min 。
(2)凝汽器真空低保护
为了使汽轮机的运行有较好的经济仪并能及时发现和消除凝汽设备远行中的故障应对凝汽器的真空进行监视,当汽轮机凝汽器的真空降低时,必须相应降低汽轮机的负荷,否则将改变转子及叶片的受力情况及机组中心,引起汽轮机的振动增大,轴向位移增大。为此,汽轮机应设置凝汽器真空低保护。当凝汽器真空低至规定值(一般为67~73kPa或500~550mmHg)时,送出汽轮机跳闸信息,使汽轮机停止运行。凝汽器真空低保护的信息使用开关量变送器检测。当汽轮机启动过程中凝汽器的真空低于规定值,且凝汽器低真空保护的跳闸信息存在,则汽轮机不能启动。因此,可以采用在检测信息中加入闭锁条件的方法,使用两个同样规格,并且有可调差值的压力开关同时测量凝汽器的真空值,将两个压力开关的输出触点串联起来作为凝汽器真空低的跳闸信息。两压力开关的整定值为:主压力开关的触点整定在真空值低到72kPa(540mmHg)(假设的跳闸值)以下时触点接通闭合。闭锁用压力开关的触点整定在真空值升到93kPa(700mmHg)以上时触点闭合接通,当真空降到67kPa(500rnmHg)以下时触点断开。由此,在汽轮机启动过程中,当真空低于93kPa时,闭锁用压力开关的触点断开,无跳闸信息。当真空值升到93kPa以上再降到72kPa时,发出跳闸信息,同时,当真空值降到67kPa以下时,跳闸信息被切除。
(3)轴承润滑油压低保护
汽轮机的轴颈是靠油膜与轴承接触的。若润滑油压过低,将破坏油膜致使轴颈与轴承直接接触。轴颈与轴承间的高速摩擦所产生的大量热量将使回油油温迅速上升,严重时将使轴瓦烧坏,转子下沉或汽缸内部动、静部分发生碰撞。为此,应设置轴承润滑油压低保护。
润滑油压低保护框图如图示2-2所示。
第 6 页 共 30 页
在汽轮机运行过程中,若润滑油压降至低I值(即O.07MPa)时,联动控制系统将自动启动交流润滑油泵(或润滑油泵的交流电机);当润滑油压下降至低Ⅱ值(即0.031MPa)时,联动控制系统将自动启动直流润滑油泵(或润滑油泵的直流电机);当润滑油压降至低Ⅲ值(即0.02MPa)时,发出汽轮机跳闸信息,使汽轮机紧急停机;当润滑油压降至低Ⅳ值时,则必须停止盘车。
(4)轴向位移过大保护
轴向位移保护的作用是:防止汽轮机转子推力轴承磨损造成汽轮机转子与静子部分相碰撞。制造厂规定轴向位移应小于±1.2mm,所谓“+”、“-”是指:轴向位移向推力瓦工作面(即发电机方向)为“+”,轴向位移向非推力瓦工作面(即汽轮机机头方向)为“-”。冷态时,将转子向推力瓦工作面推足,此时定轴向位移表为零。
轴向位移检测装置安装在尽量靠近推力轴承处,用以排除转子膨胀的影响。 图2-3所示是油压式轴向位移检测装置工作原理。
油压式轴向位移检测装置是目前使用较广泛的一种轴向位移检测装置。
在汽轮机轴上有一凸缘,在凸缘两侧各装有一只油喷嘴,由汽轮机的油系统节流孔板向油喷嘴供油。当油喷嘴与凸缘平面的距离变化时,油喷嘴出口前的油压,即节流孔板后的油压亦发生变化。二者距离越小,则油喷嘴出口前油压越高。所以,当油喷嘴位置固定,且汽轮机转轴产生轴向位移时,油喷嘴出口前的油压变化就对应了轴向位移的大小。因此,只要知道油喷嘴和凸缘平面距离与油喷嘴出口前油压的对应关系,即可利用装在该段油管道上的压力表及压力开关检测轴向位移值和提供保护用的开关量信息。一般在汽轮机上安装了两套完全相同的油嘴,分别设置在汽轮机轴上凸缘的两侧,如图2-3所示,用以检测汽轮机朝两个方向的轴向位移。
图2-2 轴承润滑油压低保护系统框图
第 7 页 共 30 页
图2-3 油压式轴向位移检测装置工作原理
(a)结构原理; (b)接线原理
PZ—压力表;PX—压力开关;SF—试验阀;FWX—阀位开关; LD—试验信号灯;HD—动作信号灯;K—输出继电器
第 8 页 共 30 页
第3节ETS系统常见故障及处理
ETS系统及设备的一些较普遍的故障的原因分析及处理方法列表如下: 序号 1 故障现象 故障原因 故障处理 检查外围测量设备和线路 参数未到达设定值ETS动作 可能是外围测量设备动作不准确或线路出现短路或断路情况 2 参数到达设定值ETS未动作 线路断路或继电器不能动作问题 检查线路,继电器有问题更换继电器 更换输入模件 3 参数以到达设定值并已送至ETS输入端,ETS未动作 EST输入模件已坏
DEH数字电液调节系统在50 MW汽轮机上的应用(2009-06-11 23:21:39)
分类:电厂类 标签:教育
一五○发电厂现有4台上海汽轮机厂生产的50 MW机组,型号为N5090型,投产于197010至
197409。#3、#4汽轮机组调速系统采用的是液压调节系统,它在快速性、可靠性、精确性等方面都存在着不少问题,加之检修、维护工作量大,调试困难,远不能 满足现代机组精确调节、安全运行的需要,因此应用国内外普遍采用的比较成熟先进的DEH 汽轮机调节控制系统代替原来的机械液压式调节系统,是技术发展的必然趋势。近几年河北 省南部电网许多电厂进行了DEH改造,取得了良好的效果,积累了丰富的经验,一五○发电 厂2002年在#3、#4机组技改中也进行了DEH改造,设备选用DEHⅢA型纯电液调节系统。?
1系统介绍 1.1系统组成
DEHⅢA型汽轮机数字式电液控制系统,由计算机控制部分和EH液压部分组成。在实施DEH 改造的机组中保留了原来保安系统中的旋转阻尼、危急保安器与超速危急断路油门, 增加了EH液压控制系统和计算机控制系统。 1.1.1EH液压控制系统
EH液压系统包括抗燃油供油系统、执行机构和危急遮断系统。
a. 供油系统用来提供高压抗燃油,它主要由油箱、EH油泵、滤油泵、冷却油泵、电加热器 、控制块、滤油器、溢油阀、蓄能器、冷油器、抗燃油再生装置等部件组成。
b. 执行机构有5只,分别独立控制1个自动主汽门和4个调速汽门,油动机直接与汽门阀杆连接,在各调速汽门的油动机上,均安装1个电液伺服阀或电磁阀及2只线性位移传感器LVDT,调速汽门的开度经过模数转换,反馈至DEH与给定值相比较,精确地控制汽轮机的转速或功率。 c. 危急遮断系统由AST电磁阀、OPC电磁阀、隔膜阀等组成,用来在危急状态下迅速关闭 调速
第 9 页 共 30 页
汽门和自动主汽门,实现停机,以保证汽轮机的安全。 1.1.2计算机控制系统
计算机控制系统主要包括操作员站、工程师站、DPU、通讯接口站、各种I/O卡件及冗余电源等。
1.2系统功能
DEHⅢA型主要功能有:汽轮机转速控制、自动同期控制、负荷控制、一次调频、协调控 制、快速减负荷、主汽压控制、单多阀控制、阀门试验、超速试验、OPC控制、甩负荷工况 控制等。 1.3主要特点 a. 快速、准确、灵敏度高,转速和负荷控制范围大。转速控制范围50~3 500 r/min,精度±1 r/min;负荷控制范围0~115%,负荷控制精度0.5%;调速系统迟缓率<0.06%,甩满负荷下转速超调量<7%,维持3 000 r/min;控制装置的控制周期200 ms,硬OPC保护≤10 ms,软OPC保护≤20 ms;转速控制回路≤50 ms,电源负荷率≤50%,双电源;DPU按1∶1冗余配置;当主DPU出现故障时,能自动无扰切换至备用DPU。
b. 该系统为多回路、多变量调节系统,综合运算能力强,具有较强的适应外界负荷变化和 抗内扰能力,可方便地实现机炉协调控制,有利于电网的稳定运行。
c. 能使汽轮机的转速或功率的实际值准确地等于给定值,静态特性良好。机组甩负荷时, 由于各个回路可以实现无扰切除,使汽轮机的转速迅速稳定在3 000 r/min。?
d. 可提供调频、带基本负荷、定汽压、定功率和机炉协调等多种运行方式,而原来的液压 调节系统在这方面却受到了很大限制,这使机组的工况适应性大大提高。
e. 可降低热耗,提高机组的经济性。DEH改造后,新增阀门管理功能,在启动过程中及低负荷工况下,可以实现全周进汽,以便于机组暖机或减少金属热应力;在大负荷运行时, 能够合理地设置调速汽门的重叠度,实现喷嘴调节方式,以减少不必要的节流损失,提高了 机组的热经济性。?
2改造后运行情况 2.1运行概况
一五○发电厂对2台汽轮机进行了DEH改造,经过多次启、停机及长周期运行考验,运行情况良好,在机组启动升速、跨越临界转速、超速试验、并网升降负荷、变工况运行、抗扰动能力以及自动主汽门和调速汽门活动等试验方面,都显示了液压调节系统无可比拟的优越性,且具有在线检修维护、调试方便快捷等优点,达到了良好的预期效果。 2.2暴露的问题及解决措施 2.2.1DEH系统卡件故障
改造后的#3、#4机的操作员站在运行中都出现过死机现象,经分析认为是操作员站 的显卡发生故障,及时进行了更换,没有酿成事故。 2.2.2调门晃动
机组启动冲车期间,多次出现调门晃动现象。其特征是:调速汽门的开度指令不停地改变, 调速汽门的开关程度也跟着忽大忽小、反复振荡,造成转速随之波动,将主 蒸汽参数降低后趋于稳定。经分析认为,引起调速汽门晃动的主要原因是DEH阀门管理曲 线不合理,经认真校核后曲线比较平滑稳定。
2.2.3专用键盘问题 2.2.3.1原因分析
20030608T13:16,#3机负荷由48 MW突然降至33 MW,报警窗口显示协调系统切除, 调压回路投入,后手动恢复。分析确定原因如下。
a. 机组在调试期间虽然取消了调压回路的投切按钮,但没有对调节参数进行调试。
b. 一五○发电厂为防止运行人员误操作,没有配备专用操作键盘,当运行人员使用软键盘 调出数据趋势组时,按下了专用键盘上的粘滞键(Ctrl或Alt键)而没有察觉到,造成在需要用键盘输入数值时,Ctrl和Alt键组合其他键发出操作指令,导致误操作。两者综 合起作用,造成了调压回路投入,PID输出变小,阀门突关,机组甩负荷。 2.2.3.2措施
a. 对运行值班员进行培训,要求运行值班人员尽量少操作软键盘,在操作软键盘时 要注意键盘上各按键的状态,确保在操作时没有控制按键被同时按下。?
第 10 页 共 30 页