吳涇8期啟動運行方式簡介

1、啟動運行方式簡介 上海汽輪機有限公司 目 錄 1 概述 2. 高中壓聯(lián)合啟動 21 啟動前的準備22 掛閘23 沖轉24 600RPM25 TV控制26 暖機27 閥切換28 同期29 并網(wǎng)210 負荷變化（低的穩(wěn)定壓力）211 負荷變化（滑壓）212 負荷變化（額定壓力）3. 甩負荷控制 1 概述汽輪機為上海汽輪機有限公司生產的引進型凝汽式汽輪機（N600-16.7/538/538），旁路配置為30高壓旁路及40低壓旁路。本汽輪機為一臺四缸四排汽中間再熱凝汽式汽輪機。其特點是采用數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)，操作簡便，運行安全可靠。高中壓分缸，低壓缸采用雙流三層缸結構。為了滿足電廠的運行要求，本機組根據(jù)

2、西屋公司經驗，結合采納了使用多年的大型汽輪機運行經驗并參考國內外其他機組的運行方式，經過周密的熱力系統(tǒng)，主機本體結構的核算，我們設計推出了這個低參數(shù)，高中壓缸聯(lián)合啟動方案。這就要求在啟動時，必須打開高低壓旁路，并按要求控制高低壓旁路閥門以維持設定的主汽壓和再熱壓力。而傳統(tǒng)的再熱汽輪機中壓缸在冷態(tài)啟動時不參與控制，僅全開全關，所以在汽輪機冷態(tài)啟動時，要求高低旁路關閉，再熱調節(jié)閥全開，主蒸汽進入汽輪機高壓缸做功，經高排逆止門進入再熱器，經再熱后送入中低壓缸，再進入凝汽器。由于汽輪機在啟動階段流量較小，在3000 r/min時只有3-5% 的流量，高壓排汽壓力將很低。因此，在汽輪機啟動時，高低壓旁路

3、閥門必須維持再熱壓力在較低的水平。2高中壓聯(lián)合啟動(冷態(tài))高中壓缸聯(lián)合啟動，即高壓調節(jié)汽閥及再熱調節(jié)閥一起控制機組的轉速。具體過程如下： 2.1 啟動前的準備2.1.1 機組在盤車狀態(tài)。 2.1.2 蒸汽參數(shù)滿足啟動條件，主蒸汽參數(shù)最低為2.5-3MPa(a)，320,（不超過360），冷再熱蒸汽壓力低于0.2MPa(a)，320，旁路流量應達到5%以上。 如果汽輪機HP和IP轉子金屬溫度低于204.4°C (400°F)，進汽溫度屬于冷態(tài)啟動區(qū)。 主汽門前溫度不應該超過426.7°C (800°F)，再熱蒸汽溫度應當在冷態(tài)啟動區(qū)。 如果HP和IP轉子金

4、屬溫度等于204.4°C(400°F)或更高，主汽門進汽蒸汽溫度在主汽門切換到調節(jié)汽閥控制前應當在曲線“閥切換時最小主汽門進汽蒸汽溫度”之上。2.1.5 背壓(絕對值)必須盡可能低，不能高于圖“無負荷低負荷運行指南”所給出的再熱蒸汽溫度和低壓排汽壓力限制。2.2 汽輪機掛閘，DEH在操作員自動（Operator Auto）方式， 操作員用閥位限制器升高調節(jié)汽閥（GV）至全開。此時,汽輪機各閥門及旁路系統(tǒng)的狀態(tài)為表1所示。表1 汽輪機和旁路系統(tǒng)在啟動前的狀態(tài)系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全關調節(jié)汽閥由操作員用閥位限制器升調節(jié)汽閥至開再熱調節(jié)閥全關再熱主汽門全開高排通風閥打開，保證高

5、壓缸真空 高排逆止門關閉，因為冷再熱壓力大于高排壓力高壓疏水閥打開中壓疏水閥打開排汽噴水 關閉高壓旁路閥控制主蒸汽壓力在它的設定點2.5-3Mpa，溫度控制噴水保證熱再熱溫度在凝汽器限制內。低壓旁路閥控制熱再熱壓力在它的設定點<=0.2MPa溫度控制噴水保證出口溫度凝汽器設計限制內。2.3. 操作員選擇目標轉速600 r/min,從 “啟動推薦” 圖上查出沖轉時間，并轉換成升速率，一般為100 r/min/min。此時，IV打開，控制轉速至600 r/min。保持機組轉速在600rpm足夠長的時間檢查所有的儀表，保證儀表狀況良好。機組在600 rpm前偏心記錄儀所顯示的值應小于0.076

6、mm的穩(wěn)定值。轉速超過600rpm監(jiān)視振動。注 意當機組升速超過3RPM后，水必須能夠進入排汽噴水控制閥和冷油器管。表2 汽輪機和旁路系統(tǒng)在600 r/min時的狀態(tài)系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全關調節(jié)汽閥全開（單閥方式）再熱調節(jié)閥控制轉速再熱主汽門全開高排通風閥打開，保證高壓缸真空 高排逆止門關閉，因為冷再熱壓力大于高排壓力高壓疏水閥打開中壓疏水閥打開排汽噴水 關閉高壓旁路閥控制主蒸汽壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證熱再熱溫度在工廠設計限制內。低壓旁路閥控制熱再熱壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證出口溫度在凝汽器限制內。2.4 機組保持轉速600 r/min至少4分鐘，DEH記憶中壓缸的穩(wěn)定流

7、量F1。2.5 選擇IV/TV至暖機轉速2100 r/min為目標轉速，以選定的升速率升速至目標轉速。TV開始打開，與IV一起控制轉速。DEH送到TV和IV的指令是一樣的，但是到IV的流量指令有一個偏差，保證到中壓缸的流量比高壓缸流量多F1。 表3 汽輪機和旁路系統(tǒng)在升速時的狀態(tài)（從IV到TV/IV切換）系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門開始打開控制轉速調節(jié)汽閥全開（單閥方式）再熱調節(jié)汽閥繼續(xù)控制轉速。 再熱主汽門全開高排通風閥打開，保證高壓缸真空高排逆止門關閉，因為冷再熱壓力大于高排壓力高壓疏水閥打開中壓疏水閥打開排汽噴水 關閉，高壓旁路閥控制主蒸汽壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證熱再熱溫度在工廠設

8、計限制內。低壓旁路閥控制熱再熱壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證出口溫度在凝汽器限制內。2.6機組在2100r/min保持3-4小時進行暖機，根據(jù)轉子應力的情況可調整中高壓缸的流量分配比（1-1.5）。流量比可在窗口設定，緩沖時間3分鐘。 考慮到啟動參數(shù)低,TV小閥流量可能不足,因此要提前進行閥切換,初步考慮定在暖機結束后即2100rpm進行TV/GV閥切換。2.7 運行人員在閥切換窗口選擇TV/GV進行閥切換，蒸汽溫度應高于規(guī)定的閥切換溫度。 GV開始關閉，轉速下降10rpm后TV全開，轉速控制由GV進行。調節(jié)汽閥控制轉速并且保持轉速在TV到GV閥切換轉速。 表5汽輪機和旁路系統(tǒng)在TV/GV

9、閥切換時的狀態(tài)系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門控制轉速并保持在TV/GV閥切換轉速。在調節(jié)汽閥關下轉速下降10rpm后全開。調節(jié)汽閥開始關閉，在TV全開后控制轉速再熱調節(jié)汽閥保持再熱主汽門開高排通風閥打開 高排逆止門關閉，因為冷再熱壓力大于高排壓力高壓疏水閥打開中壓疏水閥打開排汽噴水 在2600rpm時投入高壓旁路閥控制主蒸汽壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證熱再熱溫度在工廠設計限制內。低壓旁路閥控制熱再熱壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證出口溫度在凝汽器限制內。2.8 選擇同步轉速(3000 r/min)為目標轉速。GV控制轉速至同步轉速。汽輪機和旁路系統(tǒng)在同步轉速（但在發(fā)電機同步之前）的狀態(tài)如表6

10、所示。表6 汽輪機和旁路系統(tǒng)在同步轉速時的狀態(tài)系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全開 調節(jié)汽閥控制并保持在同步轉速再熱調節(jié)汽閥控制轉速，并有再熱壓力補償作用 再熱主汽門開高排通風閥打開 高排逆止門關閉，因為冷再熱壓力大于高排壓力高壓疏水閥打開中壓疏水閥打開排汽噴水 在2600RPM時投入高壓旁路閥控制主蒸汽壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證熱再熱溫度在工廠設計限制內。低壓旁路閥控制熱再熱壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證出口溫度在凝汽器限制內。 注意： 在機組同步之前，高排逆止閥下游的冷再熱壓力必須盡可能的低。低旁應控制冷再熱壓力小于0.8Mpa（a），如果壓力高于0.828Mpa（a）（120psia

11、），并網(wǎng)后高排溫度有可能超過允許的限制值而引起機組遮斷。2.9 發(fā)電機并網(wǎng)，IV和GV將迅速打開至計算的5初負荷閥位。高排通風閥在機組同步60秒后關閉，高排壓力將升高，打開高排逆止閥。如果高壓缸第一級壓力與高排壓力的比小于1.7超過60秒，控制系統(tǒng)將推薦機組停機。如果高壓排汽溫度超過426°C，危急遮斷系統(tǒng)將遮斷機組。汽輪機和旁路系統(tǒng)在同步并帶最小負荷的狀態(tài)如表7所描述。（高中壓缸流量比并網(wǎng)后1分鐘恢復為1。表7 汽輪機和旁路系統(tǒng)在同步后帶初負荷的狀態(tài)系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全開 調節(jié)汽閥同步后打開到5%負荷位置(壓力補償)再熱調節(jié)汽閥同步后打開到5%負荷位置(壓力補償) 再熱主汽門

12、全開高排通風閥并網(wǎng)后延時60秒關閉高排逆止門在高排通風閥關閉后打開高壓疏水閥打開中壓疏水閥打開排汽噴水 投入高壓旁路閥控制主蒸汽壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證熱再熱溫度在工廠設計限制內。低壓旁路閥控制熱再熱壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證出口溫度在凝汽器限制內。2.10 負荷變化（低的穩(wěn)定的主蒸汽壓力）隨著負荷的增加，調節(jié)汽閥進一步打開讓更多的蒸汽進入汽輪機以增加負荷。高壓旁路閥將關小以保持主蒸汽壓力在高旁設定點。再熱調節(jié)汽閥的開度將隨著負荷的增加而增加。隨著再熱調節(jié)汽閥的開大，低壓旁路閥將關小以保持再熱蒸汽壓力在低旁設定點。在3040%負荷，再熱調節(jié)汽閥將全開，而低旁閥全關。 隨著負荷

13、的增加，機組將以一個固定的主蒸汽壓力運行，此壓力由旁路系統(tǒng)控制。 一旦高旁和低旁閥全關，高旁和低旁閥將自動置于備用狀態(tài)。如表8所描述。表8 汽輪機和旁路狀態(tài)從最小負荷到旁路閥全關的狀態(tài) 系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全開 調節(jié)汽閥控制負荷，如果需要，投功率反饋回路再熱調節(jié)汽閥用與調節(jié)汽閥同樣的指令控制負荷，再熱調節(jié)汽閥應調整到在旁路閥門全關時全開。 再熱主汽門全開高排通風閥關閉高排逆止門打開高壓疏水閥在10%負荷時關閉 中壓疏水閥在20%負荷時關閉 排汽噴水 在10%負荷時切除高壓旁路閥控制主蒸汽壓力在它的設定點。溫度控制噴水保證熱再熱溫度在工廠設計限制內。低壓旁路閥控制熱再熱壓力在它的設定點。溫度

14、控制噴水保證出口溫度在凝汽器限制內。 通過調節(jié)調節(jié)汽閥控制主蒸汽壓力，通過鍋爐燃燒率來控制負荷變化率（汽輪機跟蹤方式）。從這點到滑壓運行，汽輪機和旁路系統(tǒng)狀態(tài)如表9所描述。表9汽輪機和旁路系統(tǒng)在負荷變化時的狀態(tài)（定壓）系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全開 調節(jié)汽閥控制在低的穩(wěn)定的主蒸汽壓力再熱調節(jié)汽閥在旁路閥門全關時接近全開。 再熱主汽門全開高排通風閥關閉高排逆止門打開高壓疏水閥在10%負荷時關閉 中壓疏水閥在20%負荷時關閉 排汽噴水 在10%負荷時切除高壓旁路閥關閉（在備用方式）低壓旁路閥關閉（在備用方式）2.11 負荷變化(滑壓)當調節(jié)汽閥達到最佳閥位，負荷將由改變主蒸汽壓力來實現(xiàn)（滑壓運行）。

15、 這里有兩個可選擇的控制方案: a DEH置于操作員自動(OA)方式,所有壓力或功率回路都切除, 但頻率回路投入, 以便對電網(wǎng)頻率變化作出響應。b DEH置于REMOTE方式，切除所有的反饋回路, 包括頻率反饋, 鍋爐控制開始滑壓, 指令DEH禁止移動閥位, 鍋爐控制必須包括頻率補償邏輯。在電網(wǎng)頻率擾動時, 必須迅速調節(jié)汽機閥門。在滑壓狀態(tài), 閥位將是:表10汽輪機和旁路系統(tǒng)在負荷變化時的狀態(tài)（滑壓）系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全開 調節(jié)汽閥固定在最佳閥位, 僅對電網(wǎng)頻率變化作出響應 再熱調節(jié)汽閥全開。 再熱主汽門全開高排通風閥關閉高排逆止門打開高壓疏水閥關閉 中壓疏水閥關閉 排汽噴水 切除高壓旁

16、路閥關閉（在備用方式）低壓旁路閥關閉（在備用方式） 212負荷變化(額定壓力) 在滑壓方式，隨著負荷的升高, 蒸汽壓力將達到額定值，標志著滑壓運行結束。操作員可以選擇第所描述的汽機跟蹤方式或用汽機控制方式打開調節(jié)汽閥升負荷。同時, 鍋爐控制保持壓力在額定位(即鍋爐跟蹤方式)。 如果選擇鍋爐跟蹤方式, 閥位將是:表11汽輪機和旁路系統(tǒng)在負荷變化時的狀態(tài)（額定壓力）系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全開 調節(jié)汽閥用功率給定設定負荷.再熱調節(jié)汽閥全開。 再熱主汽門全開高排通風閥關閉高排逆止門打開高壓疏水閥關閉 中壓疏水閥關閉 排汽噴水 切除高壓旁路閥關閉（在備用方式）低壓旁路閥關閉（在備用方式）3. 甩負荷控

17、制當從發(fā)電機油開關接受到甩負荷信號, 汽輪機控制系統(tǒng)OPC動作，迅速關閉調節(jié)汽閥和再熱調節(jié)汽閥, 以阻止機組超速。同時，高排通風閥及疏水閥均打開，高排逆止門關閉，因為冷再熱壓力大于高排壓力。 旁路系統(tǒng)將迅速地打開, 實現(xiàn)旁路系統(tǒng)的功能, 讓鍋爐來的蒸汽進入凝汽器。高旁設定點將設定在甩負荷發(fā)生之前的最后主蒸汽壓力。當OPC動作后過7.5秒且機組轉速降到低于103%時，OPC動作停止。當機組降到低于額定轉速時，再熱調節(jié)汽閥(IV)將迅速打開控制轉速。待冷再熱壓力低于0.828 MPa(a)后，GV打開維持3000 r/min。表22 OPC動作后的狀態(tài) 系統(tǒng)/閥門 狀 態(tài)主汽門全開 調節(jié)汽閥關閉再

18、熱調節(jié)汽閥控制轉速 再熱主汽門全開高排通風閥當油開關斷開時打開，使高排蒸汽進入凝汽器 高排逆止門隨著OPC動作，閥門轉到關閉位置，因為冷再熱壓力超過高壓排汽壓力高壓疏水閥打開 中壓疏水閥打開 排汽噴水 投入高壓旁路閥全開, 去限制主蒸汽壓力在油開關打開之前的主蒸汽壓力設定點低壓旁路閥全開, 控制熱再熱壓力在低旁設定點甩負荷后如果冷再熱壓力低于0.828 MPa(a)，則GV將打開與 IV一起維持3000RPM并一起重新并網(wǎng)帶負荷；甩負荷后如果冷再熱壓力高于0.828 MPa(a)，則將由IV單獨維持3000RPM，GV保持關閉。如果冷再熱壓力仍居高不下，可以用IV并網(wǎng)。但并網(wǎng)后操作員必須盡快將

19、負荷升到10%以上，讓GV盡快打開。如高排溫度超過預定的限制值, 控制系統(tǒng)將閉合接點遮斷汽輪機。旁路系統(tǒng)在甩負荷期間及甩負荷后的功能就是將鍋爐負荷從汽輪機轉換到旁路系統(tǒng)，以避免鍋爐停機。在大多數(shù)情況下，操作員必須在正常運行之前迅速降低鍋爐負荷至一個較低的水平 。4 控制系統(tǒng)說明4.1 簡介控制系統(tǒng)采用西屋公司DEH III型，硬件采用WDPF（西屋公司分散處理系統(tǒng)）。DEH III型系統(tǒng)是高可靠性的汽輪機控制器，它以分散結構和微處理器為基礎，再加冗余處理特性，使在線維修更加容易，并擴展了控制和監(jiān)視功能。WDPF系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)高速公路通訊，這種通訊方式能夠更新信息，使運行人員可以監(jiān)視控制過程，

20、它可以在線改變參數(shù)。數(shù)據(jù)高速公路提供了系統(tǒng)的基本管理功能，可以使控制器之間或站之間相互隔離，這樣，一個系統(tǒng)發(fā)生故障，就不會影響其它系統(tǒng)。通訊采用廣播技術，這種技術可以使各個站不中斷地發(fā)送信息，每秒鐘在數(shù)據(jù)高速公路上可以發(fā)送10000多個信息，該通訊速率使數(shù)據(jù)在高速公路上傳遞，刷新時間可以短到0.1秒。DEH III型的數(shù)據(jù)高速公路是冗余的，兩條高速公路可以同時使用，即一條數(shù)據(jù)高速公路出故障時，另一條備用的高速公路即自動投入使用。本系統(tǒng)由三種不同的硬件組成：工程師站、操作員站和控制部分（DPU）。其中，控制部分分為OPC（超速保護）/OA(操作員自動)站實現(xiàn)基本的轉速、負荷的控制，RSM（轉子應

21、力監(jiān)視）站和ATC（汽輪機自動控制）站。每個DPU是與數(shù)據(jù)高速公路分開的獨立的站，使用其自己的DHC（高速公路控制器），每個DPU的應用程序是存儲在有后備電池的隨機存儲（RAM）中，冗余的DPU有各自的電源，可以使一個DPU停下來進行維修而不影響另一個DPU的工作。閥門接口卡為QVP卡，閥門的調試采用軟件進行。操作員站是操作員和系統(tǒng)之間的通訊接口，它有鍵盤和鼠標，操作員可以通過它們來控制CRT顯示，并將數(shù)據(jù)送入。系統(tǒng)報警既可以被打印又可以顯示。操作員站和工程師站的永久存儲器作為圖形顯示存儲。操作員從這些站上可以顯示在數(shù)據(jù)高速公路上的任意一點的值，將持續(xù)10分鐘或者60分鐘的多達200點的不同變

22、量的有時間標志的值存儲于存儲器中。工程師站除了在操作員站中包括的部分外，還包括了一個軟盤驅動器，一個工程師鍵盤，一個鼠標。軟盤驅動器可以用來裝載應用程序和基本系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，也可以裝載高速公路上不同站的圖形。在這個控制臺上，工作人員可以進入所有的應用程序，在軟盤和硬盤上復置這些程序，并根據(jù)需要修改或刪除程序。也可以按需要增加新的圖形。4.2 DPU功能 4.2.1超速保護（OPC）：(1)103% 超速保護 (2)關鍵輸入信號的三選二邏輯，增加了可靠性（轉速、油開關狀態(tài)、掛閘狀態(tài)、主蒸汽壓力、中壓缸排汽壓力、功率等）。4.2.2操作員自動(OA):(1)大范圍轉速控制(2)負荷控制(3)超速試驗

23、(4)閥門試驗(5)遙控接口(自動調度、鍋爐控制等)(6)主蒸汽壓力限制4.2.3轉子應力監(jiān)視(RSM)轉子應力監(jiān)視控制是監(jiān)視汽輪機在啟動時的升速率和加負荷時的加負荷率，使高中壓轉子應力水平低于它們的限制點。在轉子應力高的情況下，RSM將推薦轉速或負荷保持，直至實際的或預期的應力小于許可值。4.2.4汽輪機自動控制(ATC)通過計算的轉子應力自動設定升速率，并將機組從盤車轉速帶到同步轉速，在并網(wǎng)后自動設定升負荷率。它能夠提供最快的驅動速度而不超過許可的轉子應力，從而延長了高、中壓缸轉子的壽命。4.3系統(tǒng)特點可靠性· 采用西屋公司W(wǎng)DPF分散控制系統(tǒng)部件· DPU冗余控制和手

24、操器備用· 重要信號采用3選2技術先進性· 用SUN工作站作為操作員站和工程師站· 采用窗口技術· 轉子應力監(jiān)視和ATC控制,適合汽輪機在不同工況下的要求 靈活性· 硬件可以在線維修· 人機接口編程采用圖形和文本方式· 控制邏輯開放,維修方便· 閥門調試采用軟件進行5 DEH與BP SYS關系1 DEH在BPON方式下運行時， IV先開，以便比TV流量多一個常量，在GV控制階段IV比GV流量多一個常量。IV指令隨TV或GV指令而變，并有主汽壓力修正和再熱壓力補償，以便IV流量不隨主汽壓力而變，也不隨再熱壓力而變。在并網(wǎng)后IV快速開啟。2 如果旁路故障，旁路應關閉，在LPVLVCL均HPVLVCL為1時，