超超临界百万机组汽轮机超速保护系统优化与改造

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东汽660MW超临界汽轮机轴封系统设计与优化

东汽660MW超临界汽轮机轴封系统设计与优化

东汽 660MW 超临界汽轮机轴封系统设计与优化摘要:东方汽轮机有限公司(以下简称东汽)制造的660MW超临界高、中压分缸汽轮机轴封系统设计主蒸汽、低温再热蒸汽和辅汽三种供汽方式,国内火电厂在实际应用中只使用低温再热蒸汽和辅汽两种供汽方式,没有投运主蒸汽供轴封系统。

针对中电(普安)发电有限责任公司(以下简称普安电厂)使用的东汽660MW超临界高、中压分缸汽轮机调试过程进行分析,对汽轮机轴封系统设计应用情况进行调查研究,发现了汽轮机轴封系统的设计缺陷,通过优化轴封系统设计,优化轴封系统运行方式,可以实现轴封系统设计功能。

机组调试结果表明,轴封系统设计优化之后,可以适应汽轮机启动、停运、甩负荷等各种工况,保证汽轮机安全。

关键词:轴封系统;设计优化;调查研究;安全1.前言普安电厂两台D660AL汽轮机(型号N660-25/580/580)是东汽设计制造的新一代高效超临界660MW优化机型,单轴、一次中间再热、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。

本汽轮机组轴封系统采用自密封轴封系统,即在机组正常运行时,由高、中压端轴封的漏汽经喷水减温后作为低压轴端轴封供汽的汽轮机轴封系统,多余漏汽经溢流站溢流至#8低加或者凝汽器。

在机组启动或者低负荷运行阶段,轴封供汽由外来蒸汽提供,机组负荷达100MW时开始自密封,至负荷280MW时达完全自密封,该轴封系统从机组启动到满负荷运行,全过程均能按机组轴封系统供汽要求自动进行切换。

本轴封系统设计的外来汽源有高温辅汽(辅汽母管直供)、低温辅汽(辅汽母管减温减压后辅汽)、冷再和主蒸汽共四路汽源,高温辅汽、低温辅汽、冷再三路汽源集合成一个供汽站,由一个调门控制向轴封母管供汽;主蒸汽作为单路汽源,由主蒸汽供轴封母管调节门向轴封供汽;低温辅汽和冷再供轴封管路设计施工完毕,但是从未投运,只使用高温辅汽供轴封管路。

机组冷态启动时应先用高温辅汽向轴封供汽,热态启动时用高温辅汽和主蒸汽联合供汽,正常运行中为自密封运行方式,主蒸汽和高温辅汽作为轴封用汽的备用汽源。

无再热超超临界机组热力系统及其优化设计

无再热超超临界机组热力系统及其优化设计

无再热超超临界机组热力系统及其优化设计无再热超超临界机组是一种高效能、低排放的热力发电装置,具有较高的发电效率和较低的烟气排放。

热力系统是该机组的核心组成部分,它直接影响到机组的工作效率和发电能力。

对于无再热超超临界机组热力系统的优化设计具有重要意义。

无再热超超临界机组的热力系统主要包括:锅炉系统、汽轮机系统和再热器系统。

锅炉系统是该机组的能量转化设备,通过燃烧传热将燃料的化学能转化为水蒸气的热能。

汽轮机系统是将锅炉中产生的高温高压水蒸气转化为机械能,并驱动发电机产生电能。

再热器系统是提高汽轮机系统效率的关键,通过将部分蒸汽再次加热,提高蒸汽的温度和压力,减少对汽轮机系统的损失。

无再热超超临界机组的热力系统优化设计的核心目标是提高机组的效率和发电能力。

在设计过程中,需要考虑以下几个方面:要合理设计锅炉系统。

合理选择燃料种类和燃烧方式,确保燃料燃烧充分,减少烟气中的余热损失。

要优化锅炉传热面积和布置,增加热交换效率,提高蒸汽的温度和压力。

要优化汽轮机系统。

合理选择汽轮机型号和参数,确保蒸汽的能量转化效率最大化。

要优化汽轮机的叶轮和导向叶片的角度和布置,减少能量损失。

还要考虑蒸汽再热器系统的布置和参数选择,以提高蒸汽的温度和压力,减少对汽轮机系统的损失。

无再热超超临界机组热力系统的优化设计是提高机组效率和发电能力的关键。

通过合理设计锅炉系统、优化汽轮机系统和再热器系统,可以减少能量损失和排放,提高发电效率和经济性。

在设计过程中,还需要考虑到可持续发展和环境保护的要求,选择清洁燃料和减少排放,以实现绿色发展和可持续利用能源。

超临界汽轮机超速保护系统分析

超临界汽轮机超速保护系统分析

第23卷第1期 电 站 系 统 工 程 V ol.23 No.1 2007年1月Power System Engineering Jan., 2007文章编号:1005-006X(2007)01-0057-03超临界汽轮机超速保护系统分析武汉大学动力与机械学院 覃 超 谢诞梅* 董 川 李懿靓摘 要:随着我国高参数和大容量机组的快速发展,特别是超临界超长机组的急剧增多,机组自身的安全性,直接影响各大电网的安全性和稳定性。

超临界汽轮机转子由于转动惯量大,转子飞升时间常数小,所以对它进行超速保护尤为重要。

重点分析超临界汽轮机的超速保护系统的特点。

关键词:超临界汽轮机;超速保护;机械超速保护;电超速保护 中图分类号:TK264.2+1 文献标识码:AAnalysis of Overspeed Protection System of Supercritical Steam TurbineQIN Chao, XIE Dan-mei, DONG Chuan, LI Yi-liangAbstract: Nowadays, the number large capacity units with high parameter, especially with supercritical parameter and thin long shafts has been increased rapidly in electric networks. The safety of these units will have great impact on the safety steady of the network. As the inertia moment of supercritical steam turbine is large, and the time constant of rotor speedup is small, the overspeed protection system is very important for unit itself. The main characteristics of the overspeed protection system of supercritical steam turbines are analyzed.Key words: supercritical steam turbine; overspeed protection; mechanical overspeed protection; electric overspeed protection汽轮机是在高温、高压下高速运转的机械,其旋转部件承受巨大的离心力,该离心力是与转速的平方成正比的,因此随着转速的升高,其离心力将快速上升。

660MW超超临界机组独立电超速与ETS系统的逻辑优化与完善

660MW超超临界机组独立电超速与ETS系统的逻辑优化与完善

660MW超超临界机组独立电超速与ETS系统的逻辑优化与完善发布时间:2022-07-13T01:09:30.231Z 来源:《中国科技信息》2022年5期3月作者:王祥龙张学民[导读] 本文主要阐述了660MW机组超速保护系统改进的必要性和可行性,同时对独立电超速系统的设计方案进行总结分析并且结合ETS系统的特点将二者融合,在增加系统可靠性的同时真正做到一体化管理,也为后续同类型机组汽轮机独立电超速及ETS保护优化和改进提供了参考。

王祥龙张学民华润电力(锦州)有限公司,辽宁省锦州市太和区,121000摘要:本文主要阐述了660MW机组超速保护系统改进的必要性和可行性,同时对独立电超速系统的设计方案进行总结分析并且结合ETS系统的特点将二者融合,在增加系统可靠性的同时真正做到一体化管理,也为后续同类型机组汽轮机独立电超速及ETS保护优化和改进提供了参考。

关键字:汽轮机;独立电超速;ETS系统汽轮机转速是电厂所有监控保护系统中最重要的参数之一,汽轮机超速保护装置及危急遮断保护系统设计的可靠性、合理性是保证机组安全稳定运行的有效保障。

常规汽轮机组超速保护一般为三套,DEH超速、TSI超速及机械超速。

但是受系统结构等因素影响近年来机械超速暴露出一些安全运行问题,如:飞锤卡涩导致动作无规律或者不正常击出;飞锤间隙调整不当使机组莫名的跳闸等,大大降低机组安全运行的系数。

因此,近年来大部分新建项目都取消了机械超速而改为增设独立电超速。

由于独立电超速软硬件与ETS系统完全独立,虽然某种程度上增加了电超速系统的可靠性,但是对整个ETS系统而言它依然是一个分支,所以ETS与独立电超速系统的融合就显得尤为重要。

本文结合某660MW超超临界机组独立电超速的设计方案及与ETS的逻辑优化进行阐述供大家学习参考。

1 总体配置情况该公司为新建两台660MW超超临界燃煤发电供热机组,其中汽轮机为哈尔滨汽轮机厂配供的超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、抽汽凝汽式机组。

1000MW超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化方案探讨

1000MW超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化方案探讨

1000MW超超临界机组汽轮机节能改造及运行优化方案探讨摘要:能源是人类社会发展的源动力,随着社会的发展,人类对能源的需求量逐渐提高,然而全球能源的紧缺问题却日益严峻,如何高效的利用能源是解决这一问题的关键。

中国作为世界第一大煤炭生产及消费国,燃煤发电厂不仅承担着生产二次能源的任务,同时消耗了大量的一次能源,因此,对1000MW超超临界机组汽轮机的节能方面进行研究,降低火力发电厂供电煤耗,对我国节能减排具有重要的意义。

关键词:1000MW;超超临界机组;节能改造;运行;优化方案引言:随着我国工业化、城镇化进程的不断加快,人民生活水平日益提高,但我国资源储备率下降严重,节能减排工作形势严峻。

提高资源的利用率、保护环境已成为我国经济可持续发展的重要要求。

相关人员应做好研究工作,加强超超临界1000MW机组的节能降耗,充分利用资源,减少污染物的排放,保护生态环境,从而促进我国经济的可持续发展。

1 超超临界1000MW机组应用的必要性由于受到经济发展水平等因素制约,我国的燃煤发电技术发展相对缓慢。

超超临界1000MW机组作为重要的机组有着很多优点:第一,安全性能更好,有利于维护我国电网体系的安全;第二,与国内发电机组平均发电煤耗相比,超超临界1000MW机组的煤耗要低20t/h;第三,在机组设计方面,超超临界1000MW机组采用内螺纹管+螺旋管圈水冷壁形式,并采用分级燃烧方式和再循环泵的锅炉启动系统;第四,燃烧器的结构可以分为直流一次风、内二次风和旋流三次风,燃烧器的喷口处容易形成外浓内淡的环形煤粉浓度分布,并使煤粉气流与直流二次风混合延迟,扩大还原区面积,减少NOx的生成。

因此,超超临界1000MW机组的应用研究对机组的安全运行及我国的“节能减排”工作都具有十分重要的意义。

2 对节能改造技术的研究2.1 真空系统改造凝汽器真空提高系统属于热力发电厂节能技术领域,针对热力发电厂水环式真空泵抽气系统而设计的节能装置。

汽轮机电超速保护系统的改造

汽轮机电超速保护系统的改造
维普资讯
《 电气开关》 20 . o3 (0 8 N . J
4 9
文章编 号 :0 4— 8 X(0 8 0 0 4 0 1 0 2 9 2 0 ) 3— 0 9— 3
汽 轮 机 电超 速 保 护 系统 的改 造
王凤杰 , 孙俊丰
( 煤 集 团 热 电厂 , 岭 12 0 ) 铁 铁 00 1
t r i e i t n fr d, a s t o ee t ma n t a v sa e a d d t e b t m f o i e f i h p e s r n i g a — u b n sr so me t t ,w l cr a h i o g e i v le r d e h o t o t sd so g r su e e gn , c c o bh h c lr t g c o i g s e d o e v l e i e c u f o d s e d n . a w i h o d s e d n a s t n on d ee ai l s p e ft a v n t o pe o a h d i g Me n h l t e l a h d i g t n mi i g p i ta n n h h l e r t n
cn a a a i . tr t e s se i r n f r d, e t r i e i ae i p r t n a d sa l . ig l d c p ct Af y tm st s me t u bn s s f n o e a i n tb e o y e h a o h o
全运 行 。实践 证 明 , 急 遮 断器 长期 处 于静止状 态 , 危 极
从其四段抽汽进行供 热。型号为 C 5— .35 5 进 2 8 8/ 3 , 汽压 力 为 8 8 MP , 汽 温 度 为 5 5l 排 汽 压 力 为 .3 a 进 3c c, 0 0 4 a抽 汽 压 力 为 0 4 MP , 汽 量 为 9 th 冷 . 0 MP , .9 a 抽 7/ ,

不同类型超(超)临界机组协调控制与温控策略分析与优化

不同类型超(超)临界机组协调控制与温控策略分析与优化

百万等级超(超)临界机组运行及控制技术研讨会不同类型超(超)临界机组协调控制与温控策略分析与优化浙江省电力试验研究院尹峰副所长提要•一、不同类型超(超)临界机组协调控制特性与策略分析•二、不同类型超(超)临界机组温控传递特性与策略分析一、不同类型超(超)临界机组协调控制特性与策略分析1前言@采用直流锅炉的超临界、超超临界机组区别于传统亚临界汽包炉,其工艺流程与对象特性发生了较大变化,因此必须采用不同的运行方式与协调控制策略。

@针对不同类型的锅炉以及制造厂不同的控制要求,在设计与调试过程中,采取的控制策略也将各不相同,且各有其优缺点。

2 超临界机组对象与控制模型分析@机组蓄热特性分析机组的蓄热特性直接影响机组响应AGC 负荷指令的随动性能,正确分析与利用锅炉蓄热对机组协调控制系统的策略选择与参数配置具有重要意义。

@直流系统对蓄热特性的影响¾机组可用蓄热的主要来源:金属吸热部件与汽水工质在温度变化时的热惯性;¾处于蒸发区的饱和水的比热最大,蓄热能力最强;¾在相同的汽压条件下,直流锅炉蓄热能力仅为汽包炉的1/4~1/3。

¾汽压较高工况下单位质量工质汽化过程吸热多,汽温下降快,平衡时间短,锅炉蓄热所产生的蒸汽量少,过程汽压下降快;¾因此,滑压运行机组在高负荷段负荷对调门响应相对较弱,而汽压对调门响应则相对敏感,易产生偏离。

¾超(超)临界机组,随着汽压升高,蒸发段变短,蓄热能力快速下降;¾过临界后蒸发段消失,热水直接转化为蒸汽,汽压的下降将不能直接导致相变发生;¾仅由于给水推动原相变区物理位置后移,吸热升温后转化为少量蒸汽;¾因此,在超(超)临界区域,机组的蓄热利用能力迅速减弱,负荷与汽压的调门响应特性发生了更为显著的变化。

@协调系统结构模型分析三输入三输出系统调节系统的时域指令模型:¾汽机指令μ= f1(ULD)+PI(k1ΔN E -k2ΔP T )T¾燃料指令M = f2(ULD)+f3[PID(k3ΔNE+k4ΔP T )]+λPI(Δθ)¾给水指令W = f4(ULD)+f5[PID(k3ΔN E+k4ΔP T )]+λ’PI(ΔH)3 直流机组协调控制特性@相比汽包锅炉,汽机跟随为基础的协调系统更适应于直流锅炉的蓄热与汽水流动特性;@传统的锅炉跟随为基础的协调系统也同样适用于直流锅炉。

无再热超超临界机组热力系统及其优化设计

无再热超超临界机组热力系统及其优化设计

无再热超超临界机组热力系统及其优化设计
超超临界机组是高效节能的发电设备之一,其热力系统在其性能和经济性上起着关键
作用。

本文旨在介绍无再热超超临界机组热力系统的特点及其优化设计。

无再热超超临界机组是一种高效的燃煤发电机组。

与传统的再热汽轮机相比,其具有
以下特点:(1)无再热过程,简化了系统结构,降低了工艺复杂度和维护成本;(2)具
有超超临界参数,使其具备了较高的热效率和能效;(3)由于能耗降低,其排放量也相应降低,符合环保要求。

无再热超超临界机组的热力系统主要包括锅炉和汽轮机两部分。

锅炉采用单元建造,
采用先进的水冷壁技术,保证了锅炉的稳定性。

锅炉内部采用中间分层再循环系统,通过
分布式分层再循环调节系统,实现了锅炉的控制和调节。

汽轮机采用单背压调节和预留伞
形调节的方式,实现了其高效稳定的运行。

优化设计是提高无再热超超临界机组的热力系统性能和经济性的重要手段。

首先,在
锅炉方面,可以采用先进的燃烧技术,如低氮燃烧技术和完全燃烧技术,以提高燃烧效率
和减少污染物排放。

其次,在汽轮机方面,可以采用高效节能的汽轮机设计,如双背压汽
轮机技术和无中间抽汽的汽轮机技术。

最后,可以采用新型的控制系统,如基于人工智能
的控制系统,以提高系统的智能化和自动化程度。

综上所述,无再热超超临界机组热力系统具有结构简单、性能高效、环保节能等特点。

通过优化设计,可以进一步提高其经济性和环保性。

未来,随着技术的不断发展,无再热
超超临界机组的性能和经济性将得到更进一步的提高。

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超超临界百万机组汽轮机超速保护系统优化与改造摘要:上海汽轮机厂超超临界机组转速测量探头安装使用环境、超速保护回路一直存在一些问题和隐患,国内出现了多起由于超速保护系统工作异常导致的机组不安全事件和非停事件的发生。

因此,总结了该类型机组不安全事件和非停事件的原因分析报告,提出了超超临界百万机组汽轮机超速保护系统集成优化与综合改造,确保该类型故障不再发生,提高机组的安全生产运行的可靠性。

优质服务于国家一带一路建设,提升中国企业世界品牌优质、可靠性,为共建人类命运共同体做出应有之贡献。

关键字:百万机组;超速保护系统;优化与改造0 引言目前,国内所采用的1000MW汽轮机组多来自上海汽轮机有限公司、东方汽轮机厂与哈尔滨汽轮机有限公司。

上汽超超临界机组汽轮机超速保护系统取消了传统的机械危急遮断器,由2套电子式的超速保护装置构成,采用德国BRAUN公司的E16型三通道转速监测系统,每套超速保护装置包括3个转速模块和1个测试模块,当其中任何一套装置动作后使汽轮机跳闸,所有高、中压主汽门和调门油动机的跳闸电磁阀将失电,阀门在关闭弹簧的作用下快速关闭,使汽轮机组停机。

电超速设计为失电调机,超速保护装置的动作信号经过三取二后,通过硬回路直接切断电磁阀控制回路的电源,快速停机,超速保护装置的动作信号还同时送到ETS保护系统的处理器,在软件逻辑里再进行三取二的逻辑处理实现跳机。

汽轮机转速测量系统的实际应用过程中,不可避免会遇到各种问题,因此,为了保证汽轮机转速测量系统各项优点的充分发挥,必须根据发电企业汽轮机发电机组实际情况针对相应问题提出有效性、可行性的改进措施。

由于发电企业汽轮机发电机组条件及现状的差异性,所遇到的汽轮机转速测量系统的应用问题也会有所不同。

因此,本项目主要结合典型实例进行分析,提供可借鉴性的汽轮机转速测量系统应用实践经验。

1 机组设备概况国华印尼爪哇电厂1号机组,其主设备采用上海汽轮机有限公司引进西门子技术生产的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,该汽轮机采用全周进汽+补气阀调节配汽方式,机组采用9级回热抽汽。

该类型机组汽轮机超速保护系统取消了传统的机械危急遮断器,由2套电子式的超速保护装置构成,采用德国BRAUN公司的E16型三通道转速监测系统。

汽轮机是在高温、高压下高速运转的机械,其旋转部件承受巨大的离心力,该离心力是与转速的平方成正比的,因此随着转速升高,其离心力将快速上升,一旦转速超过其强度极限,将造成叶片断裂、动静摩擦、甚至断轴等严重事故。

而对于现在处于电厂主导地位的超(超)临界机组,由于其蒸气参数高、流量大。

机组甩负荷后转子动态飞升转速很高。

所以,汽轮机超速保护系统是超(超)临界机组保护系统中最重要的方面之一。

目前由于转速测量异常导致的机组不安全事件和非计划停运事件仍不断增多,本文通过对汽轮机超速保护系统优化与改造,提高了汽轮机运行的可靠性。

2 转速探头选型与安装环境优化2.1 事件概述2013年8月份国华某电厂6号机组负荷990MW,AGC方式运行,13:20机组协调退出,DEH系统“control not ok”故障报警,经检查为DEH系统转速6信号大幅度跳变,导致转速控制偏差过大报警并触发“control not ok”。

ETS机柜内部第6号布朗卡件面板显示同样存在跳变现象,最高转速尖峰值为3180rpm,拆除转速6信号探头端子接线后第6号布朗卡件面板显示为0,并报信号源故障,经过信号剔除后,“control not ok”信号复归,机组负荷控制恢复正常。

现场就地测温发现安装转速支架的2号瓦转速探头6表面温度高达98℃,转速探头套管和信号电缆明显烫伤,转速探头的使用说明书也明确说明了该产品的最高工作环境温度为90℃。

机组停运后检查转速探头6航空插头接口已经烫伤软化,对转速探头6测量阻值,发现转速探头6异常,因此判断此次转速探头6故障是由于安装使用环境恶劣,工作环境温度过高所致。

2.2 问题及原因分析通过调研国内同类机组汽轮机的运行情况,上汽超超临界机组2号瓦温度过高现象不是个例,目前已经投产的上汽超超临界机组运行期间2号瓦温度均偏高,通常为80℃左右。

由于温度过高导致转速信号异常的现象也时有发生[1]。

主要有以下两个方面的问题:(1)转速探头选型不合理,未采用耐高温探头;(2)上汽超超临界机组2号瓦温度偏高,布置在该位置的元件与电缆容易发生高温烫损。

2.3 改进措施及优化针对上述问题,采取以下优化措施:对霍尔转速探头进行改型。

取消带航空插头的探头,选用耐温程度较高且无航空插头的一体式霍尔探头。

同时在原测量盘上增加转速探头安装孔,增加一套备用探头,在其他任意一套转速探头失效时使用,如图1所示。

图1 优化后转速测量盘对2号瓦的高温环境进行改善。

在2号瓦转速盘四周增加冷却的仪用空气管路,布置在该位置的电缆进行移位,如图2所示,同时在2号瓦励端轴颈漏气处采用特殊的保温材料,并增加隔热金属板,通过调整轴封供汽,减少2号瓦处高中压缸的轴封漏汽。

图2 改造后2瓦实物图3 E16型布朗卡件参数设置优化3.1 问题及原因分析原E16型布朗卡件参数设置不合理,其测速模块E1655中的P02.04参数设置为“1”(传感器出现故障时进行报警),即当某一转速探头发生故障时,输出保护动作信号。

由于E1696管理模块会定期对单元内的E1655测速模块进行自检,自检时强制触发E1655测速模块保护信号输出,所以一旦自检到另一块E1655即会满足单通道“三取二”保护动作条件,造成机组保护误动事故。

3.2 改进措施及优化针对E16型转速处理单元参数设置不合理的情况进行分析和论证,并对上汽出厂设置的参数进行了修改。

考虑到本类型机组超速保护设备为两通道,当单个转速探头发生故障时,如果保护动作信号不触发不会给机组带来拒动的风险,因此将测速模块E1655中的P02.04参数由“1”修改为“0”,即当传感器发生故障时不会触发保护动作信号。

为确保转速超过跳闸值(3300rpm)后降至恢复值(3135rpm)以下时,转速卡内部继电器“自动复位”。

将管理模块E1696中的P03.02参数由“1”修改为“0”,即当传感器发生故障后存储故障报警,参数设置如表1所示。

表1 E16型转速处理单元设置表[2]卡件类型参数功能说明原厂设置优化后设置E16 96P02.01设置传感器故障时是否取消自动巡检(0=取消,1=不取消)10E16 96P02.03设置巡检方式(0=自动,1=手动)00E16 96P02.04设置传感器出现故障时是否报警(0=不报警,1=报警)10E16 96P03.02设置传感器出现故障时是否报警(0=不报警,1=报警)104 汽轮机超速保护旁路改造4.1 问题及原因分析采用ABB SYMPHONY PLUS系统的超超临界机组共有6个转速信号进入汽轮机控制系统,首先在ETS系统中参与保护,然后转接到BTC部分由汽轮机保护模件(TP800)完成转速测量,参与转速调节控制。

E16型转速处理单元将采集的转速信号在转速卡内部进行判断后输出开关量信号,开关量信号送至超速继电器DO1和DO2和ETS系统DI卡件,超速继电器的触点直接串入停机电磁阀供电回路,任一套超速保护装置检测到汽轮机超速时,直接断开该回路,如图3所示。

ETS 系统通过逻辑“三取二”判断后输出保护信号触发汽轮机遮断。

以上两个回路即为超速保护硬回路和软回路保护[3]。

图3 汽轮机超速保护回路ABB SYMPHONY PLUS系统存在以下问题:(1)如图4所示,当E16A和E16B 各有一个DO触点断开时,存在ETS保护误动风险:当E16A的DO1和E16B的DO2同时断开,ETS保护跳闸;当E16A的DO2和E16BV的DO1同时断开,ETS保护跳闸(2)机组正常运行时转速卡件输出至硬回路的开关量信号均为闭合状态,如果发生任意转速探头或转速卡件故障时,无法在线强制超速硬回路保护。

图4 ETS保护硬跳闸回路4.2 改进措施及优化针对上述问题,作如下优化:(1)ETS保护硬跳闸回路优化,在E16A的DO1和DO2后增加短接线,如图5所示,确保只有单个超速保护装置的两个DO同时断开时,ETS保护才动作,避免了ETS保护误动风险。

图5 优化后ETS保护硬跳闸回路(2)针对超速保护无法在线强制的问题,对超速保护回路进行了优化和改造,增加超速保护旁路功能,通过增加端子短接排的方法实现超速保护的旁路功能,从而保证超速保护硬跳闸回路能够在线强制。

ABB SYMPHONY PLUS系统超速旁路改造如图6所示。

图6 超速旁路改造图6 超速旁路改造后实物图机组正常运行时,E16A的DO1和DO2闭合,E16B的DO1和DO2闭合,打闸按钮1和2闭合,ETS跳闸电磁阀带有两路24V直流电压。

当机组发生1号转速探头或1号测速卡件故障时,需要在线强制超速保护时,短接E16A的DO1短接端子排和E16A的DO2短接端子排即可。

其他通道依次类推,通过这种方法能够达到屏蔽超速保护的目的。

5 改造的目的目前,国内所采用的1000MW汽轮机组多来自上海汽轮机有限公司、东方汽轮机厂与哈尔滨汽轮机有限公司。

上汽超超临界机组汽轮机超速保护系统取消了传统的机械危急遮断器,由2套电子式的超速保护装置构成,采用德国BRAUN公司的E16型三通道转速监测系统,每套超速保护装置包括3个转速模块和1个测试模块,当其中任何一套装置动作后使汽轮机跳闸,所有高、中压主汽门和调门油动机的跳闸电磁阀将失电,阀门在关闭弹簧的作用下快速关闭,使汽轮机组停机。

电超速设计为失电调机,超速保护装置的动作信号经过三取二后,通过硬回路直接切断电磁阀控制回路的电源,快速停机,超速保护装置的动作信号还同时送到ETS保护系统的处理器,在软件逻辑里再进行三取二的逻辑处理实现跳机[4]。

汽轮机转速测量系统的实际应用过程中,不可避免会遇到各种问题,因此,为了保证汽轮机转速测量系统各项优点的充分发挥,必须根据发电企业汽轮机发电机组实际情况针对相应问题提出有效性、可行性的改进措施。

由于发电企业汽轮机发电机组条件及现状的差异性,所遇到的汽轮机转速测量系统的应用问题也会有所不同。

因此,本文主要结合典型实例进行分析,提供可借鉴性的汽轮机转速测量系统应用实践经验。

通过调研该类机组、系统,对于暂未解决的问题,如E16型布朗卡件参数设置不合理,存在保护误动隐患;转速探头选型不合理,未采用耐高温探头,转速信号异常时常发生;转速探头安装环境温度高,电缆容易发生高温烫损;当E16A 和E16B各有一个DO触点断开时,存在ETS保护误动风险;机组正常运行时,如果发生任意转速探头或转速卡件故障,无法在线强制超速硬回路保护等问题,针对上述问题,进行原因分析,提出有效的解决方案,确保机组的可靠运行。

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