汽轮机调节保安系统试验措施.docx
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汽轮机调节保安系统试验措施
印尼南加海螺水泥2×18MW燃煤自备电厂项目
#1汽轮机调节保安系统调试方案
编制：
审核：
批准：
中国华电
2014年8月18日
工程名称
印尼南加海螺水泥2×18MW燃煤自备电厂项目
文件名称
#1汽轮机调节保安系统调试方案
文件类型
分系统
批准
会签
建设单位
安装单位
调试单位
批准
审核
编写
目录
1目的4
2编制依据4
3设备系统简介4
3.2调节保安系统的主要技术规范4
3.3调节系统的工作原理和系统介绍5
3.4EH系统构成6
4调试内容及验评标准8
5组织分工8
6使用仪器设备8
7静态试验应具备的条件8
8调试内容与步骤9
8.1阀门特性试验及关闭检查9
8.5主、调速汽门严密性试验9
8.6超速保护试验10
8.7真空严密性试验11
9安全注意事项11
#1汽轮机调节保安系统调试方案
1目的
为了更好地实施主机调节保安系统的试运行，通过对该系统设备及相关系统调试，保证系统各参数正常，系统保护、联锁、信号正确，达到《火电工程调整试运质量检验及评定标准》所规定的要求。
2编制依据
2.1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）及相关规程》2.2《火电工程调整试运质量检验及评定标准》；
2.3《火电工程启动调试工作规定》；
2.4《火电机组达标投产考核标准（2001年版）及其条文解释》；
2.5《电力建设施工及验收技术规范》；
2.6制造厂家及设计院相关资料。
3设备系统简介
3.1本方案以汽机说明书为基础进行编制，说明书为汽轮机调节保安系统的安装，调试以及日后的使用维护和检修提供必要的依据。
汽机说明书列出了调节（控制）、保安、供油及热工系统的主要技术规范，工作原理，功能，调整与试验，系统各部套的主要安装数据等进行介绍；并简单介绍了汽轮机热工控制系统。
在使用说明书时，还需要随时参考本机组的其他有关文件和图纸，特别是与调节系统有关的系统总图及相关部套图纸。
3.2调节保安系统的主要技术规范
序号
项目
单位
技术规范
备注
1
汽轮机额定转速
r/min
3000
2
油泵进口油压
MPa
0.1
3
主油泵出口油压
MPa
～0.981
4
转速不等率
%
3-6
5
迟缓率
%
≤0.2
6
油动机最大行程
mm
120
7
危急遮断器动作转速
r/min
3270～3330
8
危急遮断器复位转速
r/min
2910
9
转速表超速保护值
r/min
3270
停机（三选二）
10
转子轴向位移报警值（付推定位）
mm
+1.0或-0.6
报警
11
转子轴向位移保护值
mm
+1.3或-0.7
停机
12
润滑油压降低报警值
MPa
0.05～0.055
联启交流油泵
13
润滑油压降低报警值
MPa
0.04
联启直流油泵
14
润滑油压降低保护值
MPa
0.02～0.03
停机（三选二）
15
润滑油压降低保护值
MPa
0.015
停盘车
16
润滑油压升高报警值
MPa
0.16
停电动泵
17
主油泵出口油压低报警值
MPa
0.683
联启高压油泵
18
轴承回油温度报警值
℃
65
19
轴瓦温度报警值
℃
100
21
轴承回油温度停机值
℃
75
停机
22
轴瓦温度停机值
℃
110
停机
23
冷凝器真空降低报警值
MPa
-0.087
24
冷凝器真空降低保护值
MPa
-0.061
停机（三选二）
25
轴承座振动保护值
mm
0.08
停机
26
DEH控制器超速停机值（TSI）
r/min
3300
停机（三选二）
27
发电机解列、自动主汽门关闭、手机停机
联关抽汽电磁阀，抽汽逆止阀
28
1、发电机解列+DEH≥3090r/min或DEH≤3070r/min
调速汽门关闭
3.3调节系统的工作原理和系统介绍
3.3.1汽轮机调节系统采用数字电液调节系统（简称DEH），采用DEH系统将比一般液压系统控制精度高，自动化水平大大提高，它能实现升速（手动或自动），配合电气并网，负荷控制（阀位控制或功频控制），及其他辅助控制，并与DCS通讯，控制参数在线调整和超速保护功能等。
能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。
3.3.2基本原理
并网前在升速过程中，转速闭环为无差控制，控制器将测量的机组实际转速和给定转速的偏差信号经软件分析处理及PID运算后作为给定输入到伺服卡并与油动机反馈信号比较后将其偏差放大成电流信号来控制电液伺服阀及调节阀门开度，从而减少转速偏差，达到转速无差控制，当转速达到3000/min时，机组可根据需要定速运行，此时DEH可接受自动准同期装置发出的或运行人员手动操作指令，调整机组实现同步，以便并网。
3.3.3机组并网后，如果采用功率闭环控制，可根据需要决定DEH使机组立即带上初负荷，DEH实测机组功率和机组转速作为反馈信号，转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正，功率给定与功率反馈比较后，经PID运算和功率放大后，通过电液伺服阀和油动机控制调节阀门开度来消除偏差信号，对机组功率实现无差调节，若功率不反馈，则以阀位控制方式运行，即通过增加转速设定，开大调节汽阀，增加进汽量达到增加负荷的目的。
在甩负荷时，DEH自动将负荷调节切换到转速调节方式。
机组容量较小时建议可不采用功率闭环控制。
3.4EH系统构成
3.4.1主汽门自动关闭器及启动挂闸装置
主汽门自动关闭器及启动挂闸装置功能结构图如下，启动挂闸装置控制主汽门执行机构（主汽门自动关闭器）上下动作进而控制主汽门开启，同时启动挂闸装置可以对机组机械超速复位。
挂闸电磁铁得电建立复位油，压力油经过节流孔建立起安全油。
安全油将启动挂闸装置切换阀压下，接通启动油路开启主汽门，在停机时安全油泄掉，切换阀切断启动油，并泄掉自动关闭器的油缸腔室中的油，使主汽门快速关闭。
主汽门开关电磁阀正常不带电，得电时切断压力油卸掉启动油关闭主汽门，可以用于做主汽门严密性试验。
3.4.2危急遮断器、危急遮断器滑阀及连杆
危急遮断器采用飞锤式，当机组转速升至3270～3300r/min时，飞锤因离心力增大克服弹簧力而飞出撞击危急遮断油门的挂钩，使其脱扣，保安油泄放，关闭主汽门，调节汽阀。
3.4.3电磁阀组件
电磁保护装置由两个并联的AST电磁阀和两个并联的OPC电磁阀组成，机组正常时AST电磁阀及OPC电磁阀不带电。
AST电磁阀接受不同来源的停机信号（即ETS系统停机信号），电磁阀得电动作，安全油和控制油泄掉关闭主汽门，调节汽阀，切断汽轮机进汽而使其停机。
信号来源可以是转速超限，轴向位移超限，润滑油压降低，轴承回油温度升高或瓦温高，冷凝器真空降低等保护信号，也可是手控开关停机信号等。
OPC电磁阀接收OPC信号，关闭调节汽阀。
3.4.4机组的紧急停机
当机组转速超过额定转速的109-111%时，危机遮断器动作，使机组紧急停机。
当DEH数字控制器发出停机信号时，使机组紧急停机。
当汽机发生下列5种监视参数中的任何一种超过规定值时，均应使电磁阀动作而使机组紧急停机。
a转速升至额定转速的109%（3270r/min）
b轴向位移超过+1.3mm或-0.7mm
c润滑油压力低于0.02MPa
d凝汽器真空低至-0.061MPa
eDEH发出停机
如果机组发生其他故障，运行人员认为必须停机，或正常情况下需停机时就地用手拍装在前轴承座端面的危急遮断装置或在集控室手动电磁保护装置按钮，泄去安全油和控制油，使机组停机
3.5有关设备介绍
3.5.1交流调速油泵
交流调速油泵型号80Y-100A流量：
45m3/h扬程：
85m
交流调速油泵电机型号1MT-0001功率：
30kW电压：
380/660V
电流58/335A转速：
2900r/min
3.5.2调速系统性能指标
转速摆动值：
≤±1r/min.
负荷控制精度≤±0.5%
速度不等率4.5%，4-6%可调
甩负荷超调量＜8%
4调试内容及验评标准
4.1调试内容
4.1.1对调节保安系统完成挂闸、驱动阀门及遮断机组的试验。
4.1.2汽门关闭时间。
4.1.3阀门活动试验、遮断电磁阀试验、超速试验、汽门严密性试验。
4.1.4甩负荷试验。
5组织分工
5.1调试单位负责组织系统的检查、方案的实施及指导，并做好记录。
5.2安装单位负责临时管道的安装及系统、设备维护，消除缺陷。
5.3运行人员负责进行系统检查及操作、配合热工人员试验。
6使用仪器设备
序号
设备名称
型号
备注
1
便携振动表
2
红外线测温仪
3
在线表计
7静态试验应具备的条件
7.1润滑油、调节保安油管道及设备安装完毕，润滑油、调节保安油系统油冲洗工作结束，油质经化验符合制造厂要求的标准，临时滤网已拆除，系统设备恢复正常。
7.油系统有关的热工仪表校验结束安装完毕。
7.4润滑油系统的交流辅助油泵、直流油泵经试运合格，各联锁保护回路已调好。
7.5主油箱油位正常，主油箱高低油位报警信号已校好，联锁回路已确认。
7.6调节保安系统各油压表安装齐全，并经校验合格，各油动机处行程指示安装完毕。
7.7润滑油冷油器经过通水检查，无泄漏，具备通水条件。
7.8热工、已完成安全系统中的各跳闸电磁阀、压力开关整定，保护回路已经过检查，主机各停机保护已完成调整。
7.9静态调整过程中应投入润滑油系统，投入冷油器控制，润滑油温40±5℃之间。
7.10交流调速油泵试运合格，调速油压1.0MPa左右。
7.11配合热工人员进行动态模拟试验完毕。
7.12进行静态试验前应清理现场，现场道路通畅照明充足并配有足够的消防器材，有专职消防人员值班。
8调试内容与步骤
8.1阀门特性试验及关闭检查
8.1.1主汽门关闭时间测定
测取主汽门的关闭时间，应与厂家提供的数据相一致。
8.2主汽门的活动试验
所有阀门都可以进行阀门在线活动试验。
8.3危急遮断油门调试
8.3.1人为压出飞锤，应能将危急遮断油门拉钩撞击脱扣。
8.3.2全开主汽门、调速汽门，分别手脱危急遮断油门拉钩，主汽门、调速汽门应迅速关闭。
8.4定速后空负荷的试验
8.4.1打闸试验
机组第一次升到3000r/min时，应进行就地和集控跳闸试验各一次，就地跳闸试验手动进行。
8.5主、调速汽门严密性试验
电气各项试验结束，发电机带负荷20﹪，运行4-6小时后解列发电机，在主汽压力不低于50额定压力的条件下，进行主汽门和调速汽门的严密性试验。
8.5.1主汽门严密性试验：
在主汽门关闭而调速汽门不关条件下，严密性试验开始计时，在该画面上记录转速趋势图，记录转速惰走时间，根据到达给定转速所消耗的时间，判定阀门严密性。
当试验完成时，将汽机转速恢复3000r/min。
8.5.2调速汽门严密性试验：
试验方法与上述相同，使调速汽门迅速关闭，而主汽门不关。
8.6超速保护试验
超速保护试验应满足发电机带负荷20﹪，运行4-6小时后解列发电机，主汽门严密性试验合格，轴向位移、轴承振动在正常值范围。
8.6.1试验应具备的条件∶
1）试验时，主蒸汽压力维持4.7MPa，不应超过40%额定值，温度为470℃之内。
2）超速试验前应进行一次打闸试验，并检查各汽门关闭迅速，无卡涩。
3）试验应在带负荷20﹪四小时后进行。
4）升速前应注意排汽缸温度正常。
5）试验时统一指挥，明确分工，严密监视。
6）应有两只以上转速表，转速表宜选用较高等级。
7）超速过程中严密监视汽轮发电机组振动，振动保护在投入位置。
8）升速中应有专人在集控室和就地监视转速，准备打闸，集控和就地通迅畅通。
9）试验前投入连续记录和计算机连续打印装置，以记录机组的转速、振动、瓦温、排汽温度等参数。
8.6.2试验方法
1）当各项确认情况正常，人员到位，可进行超速试验。
试验前先开启交流调速油泵，解除电超速保护。
2）机械超速试验，热工应闭锁110%通道。
3）然后平稳提升转速直至危急遮断器动作。
4）主汽门关闭后，转速降至3000r/min左右时，操作启动阀复位。
5）超速试验应进行三次，前两次动作转速之差应小于额定转速的0.6%，第三次动作转速与前两次之平均值的差值应小于额定转速的1%。
8.6.3注意事项
1）试验时不得有人在汽轮发电机上方或两侧站立及行走。
2）试验时升速应平稳连续，严禁在超速状态下停留。
3）若任一转速表超过3360r/min而危急遮断器拒动作，立即打闸停机。
4）若试验过程中任一轴振动值较正常值突增0.02mm，应立即紧急停机。
5）若试验过程中胀差、温差、回油温度等出现异常情况，应停止试验。
8.6.4试验完毕，恢复机组3000r/min空载运行。
8.7真空严密性试验
8.7.1该试验在80%负荷以上进行。
8.7.2关闭抽空气手动门，观察真空下降情况，同时记录下表参数。
8.7.3试验时间为8分钟，若真空低于0.0867MPa，立即开启抽空气手动门。
8.7.4试验过程中，机组负荷稳定，否则立即开启抽空气手动门，试验停止。
8.7.5试验结果见下表
时间
真空
排汽温度
轴封压力
负荷
min
kPa
℃
kPa
MW
0
1
2
3
4
5
6
7
8
真空严密性试验结果
kPa/min
真空严密性试验合格标准
≤0.4kPa/min
9安全注意事项
9.1机组启动前，油质须经具备资质单位化验合格
9.2调节保安系统动态调整试验应严格按照制造厂家规定执行
9.3试运期间，应有专人监护设备，盘上有专人负责操作
9.4机组进行超速试验时应做好必要的安全防范措施
9.4.1机组进行超速试验时，机组两旁不许站人
9.4.2机组进行超速试验时，机头处及集控室内必须设专人负责手动打闸
9.4.3机组进行超速试验时，必须严格按照措施进行
9.4.4机组进行超速试验时，必须保持蒸汽参数稳定
9.4.5机组进行超速试验时，必须加强振动监测
2014年8月18日
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