汽轮机组的试验
2018-08-10王思婷
【摘要】本文详细分析了汽轮机组试验方法,主要有油压降低试验、汽轮机超速试验、危机保安器活动试验(升速试验)、真空严密性试验、主机门杆活动试验、汽轮机热工保护试验、高加事故放水电动门试验、高加保护试验、低加保护试验、抽汽逆止门活动试验。
【关键词】汽轮机 保护试验
【中图分类号】TK227 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)17-0280-02
引言
汽轮机组的试验,以下情况,可以不进行相应的试验和切换工作:设备有明显重大缺陷,如经试验将引起缺陷发展导致运行情况恶化;运行系统甚为薄弱且缺乏完善的安全措施;机组运行中的定期试验、切换工作,在机组开机前已进行试验,开机后未够一个试验周期的。
一、油压降低试验
1.油压降低,油泵联动试验
在机组启动前,油系统检修工作结束,分别试启动交直流润滑油泵运行正常,然后维持交流润滑油泵运行;启动调速油泵运行正常后,停交流润滑油泵,并将交直流润滑油泵联锁投入;投入调速油泵联锁,停调速油泵,调速油压降低至1.8MPa时,热工讯号报警,调速油泵联动运行;投入交直流油泵联锁,联系热工人员关闭0.07MPa压力开关进油门,关闭0.075MPa和0.07MPa压力开关,进油总门,缓慢开启排油门,油压降至0.075MPa时,热工讯号报警,交流润滑油泵联动。试验完毕恢复原状;投入交直流油泵联锁,联系热工人员、关闭0.075MPa压力开关进油门,关闭0.075MPa和0.07MPa壓力开关进油总门,缓慢开启排油门,油压降至0.07MPa时,热工信号报警,并联动直流润滑油泵、试验完毕恢复原状。
2.汽轮机超速试验
机组在下列情况下应做超速试验:汽轮机大修后;停机一个月后重新起动;甩负荷试验前;危急保安器解体或调整后。
试验规定:试验前机组手动脱扣正常;做危急保安器喷油试验正常;高中压主汽门、调门严密性合格;每次超速试验前必须复位(RESET)最高转速;危急保安器的动作转速一般为额定转速的110%±1%(3270~3300r/min);超速试验一般应进行二次,两次动作转速差不应超过18r/min;超速保护动作后,必须等主机转速下降到3000r/min才能够重新复置挂闸;机组做超速试验前应带25%额定负荷(75MW以上),运行3~4小时,然后重新带分离器运行,迅速将负荷减至“0”后立即解列发电机进行试验。试验完毕重新并网,迅速带回原负荷;必须经分管生产副厂长批准,运行管理室、技术分部、设备管理部、机修等有关人员应在现场,值长指挥,试验人员分工明确;校对机头和集控的转速表应一致;启动调速油泵,油压正常后开启主油泵疏油门4~6圈,汽轮机手动打闸,检查高、中压主汽门、调门关闭,主机转速下降,重新复置挂闸汽轮机,维持主机转速在3000r/min;当做机械超速试验时,DCS上的DEH超速试验切至“机械”位置时,电气超速动作值将会改为3330r/min;试验过程中严密监视汽轮机高、中压内、外缸上下缸温差不超过35℃;高、中、低压扩容器压力不超过0.05MPa,否则应将有关疏水门关小;每次提升转速试验时在3200r/min以上停留时间不得超过一分钟;试验结束后,关主油泵疏油门,缓慢关闭调速油泵出油门,调速油压正常后停调速油泵并报告值长,发电机可以并列,并列后立即带回原负荷然后按负荷曲线加负荷。
3.危急保安器活动试验(升速试验)
机组运行2000小时后未做超速试验(一般在低谷负荷时进行);机组做超速试验前;机组每次启动(热态启动时只进行额定转速下的危急保安器活动试验);试验须在开机过程的全速阶段;联系控长,并在专责监护下做试验;进行危急保安器试验时,在满足试验条件下,主、再热蒸汽压力尽量取低值。
危急保安器升速喷油试验主机转速应在2900~3020r/min之间,并确认系统在“AUTO”控制方式;将主机转速控制在2900r/min;将主机目标转速设定为3000r/min;先将DCS上的DEH投至“试验”位置,然后在OIS“喷油试验(SPRAYIOLTEST)”画面中按“喷油试验(SPYOILTEST)”按钮,投入喷油试验,(SPYOILTEST)字体变红。若选择1#撞击子试验,字体变红。DEH发出指令使7YV带电,使1#危急遮断油门隔离;若选择2#撞击子试验,字体变红。DEH发出指令使8YV带电,使2#危急遮断油门隔离。两个撞击子只能选择其一,不允许同时试验;若#1撞击子对应的危急遮断油门隔离成功,则其下部控制的油压应泄掉,3PS信号发讯,此时5YV带电,1#危急遮断油门下部的模拟安全油压应建立,3PS信号应翻转,此时10YV带电,往1#撞击子后部腔室充油,然后按“GO”,当转速到一定时1#撞击子应飞出,模拟安全油压应泄掉,3PS信号再翻转;延迟5S时间让10YV失电,#1撞击子应缩回。10YV失电后5S,1YV带电,对1#危急遮断油门挂闸,当挂闸成功后,1#危急遮断油门模拟安全油压重新建立,3PS信号又翻转,DEH判断挂闸成功,1YV失电后若3PS未动作,则延迟5S后7YV失电,#1危急遮断油门解除隔离状态,7YV失电1S后5YV失电,一次喷油试验成功。若符合试验要求,OIS相应状态显示框中“成功(PASS)”两字将闪亮并保持5秒,且将动作转速记录下来,“#1撞击试验(1#FLYTEST)”选项状态恢复正常。从“FLYTEST”字体变红时计起,如冲油试验4分钟内不成功,则状态显示框中“失败(FAILURE)”两字将闪亮并保持5秒,“1#撞击子试验(1#FLYTEST)”选取项状态恢复正常。将主机转速控制在2900r/min;将主机目标转速设定为3000r/min;选择2#撞击子试验,字体变红。DEH发出指令使8YV带电,使2#危急遮断油门隔离;若2#撞击子对应的危急遮断油门隔离成功,则其下部控制的油压应泄掉,2PS发讯,此时5YV带电,2#危急遮断油门下部的模拟安全油压应建立,2PS信号应翻转,此时9YV带电,往2#撞击子后部腔室充油,然后按“GO”,当转速到一定时2#撞击子应飞出,模拟安全油压应泄掉,2PS信号再翻转;延迟5S时间9YV失电,2#撞击子应缩回。9YV失电后5S,2YV带电,对2#危急遮断油门挂闸,当挂闸成功后,2#危急遮断油门模拟安全油压重新建立,2PS信号又翻转,DEH判断挂闸已成功,2YV失电后若2PS未动作,则延迟5S后让8YV失电,2#危急遮断油门解除隔离状态,8YV失电1S后5YV失电,一次喷油试验成功。若符合试验要求,OIS相应状态显示框中“成功(PASS)”两字将闪亮并保持5秒,且将动作转速记录下来,“#2撞击子试验(2#FLYTEST)” 选项状态恢复正常。从“FLTEST”字体变红时计起,如冲油试验4分钟内不成功,则状态显示框中“失败(FALIURE)”两字将闪亮并保持5秒,“2#撞击子试验(2#FLYTEST)”选项状态恢复正常。
4.真空严密性试验
在控长、专责监护下,负荷240MW以上,稳定工况进行;关闭运行抽气器空气门,每分钟记录真空,排汽温度读数一次;第五分钟后开回运行抽气器空气门;真空平均下降速度取第三分钟至第五分钟的平均值;试验阶段真空降至0.0866MPa以下,应停止试验,立即开出空气门,恢复真空;严密性试验标准:0.133kPa(1mmHg/分)为优,0.266kPa(2mmHg/分)为良,0.399kPa(3mmHg/分)为合格。
5.主机门杆活动试验
所有阀门都可以在OIS上进行阀门在线试验,当阀门进行部分活动试验时,分成两组分别进行,一组是主汽门,另一组是调门。高、中压主汽门和调节汽门可进行15%(原开度基础上关闭15%行程)行程活动试验,阀门部分活动试验必须单个进行。
进行阀门部分活动试验前,必须满足以下条件:锅炉主调及汽机主调均在“手动(MAN)”方DEH在“自动(ARTO)”方式,但不能在“CCS控制(CCSCTL)”方式;机组必须已并网,负荷在50MW~310MW之间;高压调节阀进行活动试验时必须在“顺序阀方式(SEQ.MODE)”运行;无任一调节阀的伺服板有故障;当前没有任何阀门进行活动试验;高、中压主汽门全开,中压调门全开;高压调门开度正常且OIS画面上各阀位显示正确;联系控长将DCS上的DEH试验打至“试验投入”位置。
6.汽轮机热工保护试验
主要热工保护有:低真空、低油压、超速、差胀、軸向位移、MFT、发电机差动、轴承回油温度、发电机油开关跳闸。
主机热工保护的校验,主机脱扣保护校验一般只做到高压遮断电磁阀13YV,14YV,15YV,16YV及4YV电磁阀同时动作。但脱扣保护校验必须开启高中压主汽门,调门进行一次;进行主机脱扣保护及联锁校验前,应确定校验时对设备及系统无影响;确认调速油泵,EH油泵运行正常,各油压正常;联系热工确认DEH,ETS系统投入正常;主机脱扣保护校验下与“炉跳机”,“电跳机”横向联锁保护同时进行,应确证横向保护退出。
试验方法:开启高中压主汽门及调节汽门;检查DEH手操面板“手动”灯亮后,按“挂闸”按钮,检查“停机”灯灭,“挂闸”灯亮,OIS上“自动控制(AUTO.CTL)”画面上挂闸状态指示由空白变为“已挂闸(LATCHED)”;在OIS的“自动控制(AUTO.CTL)”画面上按“自动/手动(AUTO/MAN)”按钮,选择“自动(AUTO)”后,检查显示变为“自动(AUTO)”状态。在画面上按“启动方式(STR.MODE)”按钮,选择“调门启动(HIP.STR)”,检查显示“调门启动”,按“执行(RUN)”按钮,检查高压主汽门和中压主汽门逐渐开启;在OIS“自动控制”画面上(或DEH硬手操面板上按“手动”按钮),手动开启高中压调门。并确认高中压主汽门及调节汽门在全开位置;联系热工做高压遮断电磁阀试验,完成后,由热工短接脱扣保护接点。检查13YV~16YV及4YV电磁阀动作,主机脱扣,高中压主汽门及调节汽门关闭并确认保护动作值在规定值;保护校验结束,由热工恢复脱扣保护接点信号,系统恢复至所需状态;联系值长,以同样方法,完成横向保护校验。
7.高加事故放水电动门试验
关闭高加事故放水手动门;手动摇松事故放水电动门后,用电动全开;关闭事故放水电动门,稍摇紧少许,缓慢开启事故放水手动门,并检查事故放水电动门后温度,应无泄漏;试验时检查事故放水电动门开关正常,如不正常应报告控长,填缺陷单通知检修处理。
8.高加保护试验
开启高加出水电动门及进水联成阀;开启#1、2、3高加进汽电动门;开启#1、2、3段抽汽逆止门;关闭高加#1、2、3危急放水电动门;联系热工分别进行#1、2、3高加保护试验(以#1高加为例);联系热工、拔高加水位电接点读数至水位高Ⅰ值(#5机#1高加210mm,#2.3高加135mm)位置,高加水位高Ⅰ值应声光讯号报警;拔高加水位电接点读数至水位高Ⅱ值(#5机#1高加260mm,#2.3高加185mm)位置,高加水位高Ⅱ值声光讯号报警,并开启高加危急放水电动门;拔高加水位电接点读数至水位高Ⅲ值(#5机#1高加310mm,#2.3高加235mm)位置,高加水位高Ⅲ值声光讯号报警,并关闭高加进汽门,一、二、三段抽汽逆止门,关闭高加进出水门给水走高加旁路;#2、3高加试验方法同上。
9.低加保护试验
开启#2、3、4低加进汽电动门;开启#5、6段抽汽逆止门;联系统热工,分别进行各低加保护试验;联系热工、拔低加水位电接点读数至水位高Ⅰ值(#5机#2、3低加50+365mm,#4低加50+450mm)位置,低加水位高Ⅰ值声光讯号报警;拔低加水位电接点读数至水位高Ⅱ值(#5机#2、3低加100+365mm.#4低加100+450mm)位置,低加水位高Ⅱ值声光讯号报警,并关闭抽汽逆止门;拔低加水位接点读数至水位高Ⅲ值位置,低加水位高Ⅲ值声光讯号报警,并关闭低加进汽电动门。
10.抽汽逆止门活动试验
联系热工到现场配合;联系控长通知炉、电专业做主机抽汽逆止门试验;由助控工到就地操作;当操作到某段,发现逆止门无法开启时,应及时与有关专业联系解列该段对应加热器,并对疏水进行调节,(如果是高加的一、二、三段抽汽逆止门试验开不出应退出三台高加运行,并减负荷至280MW运行)。
操作步骤:关闭该试验段电磁阀至活塞上部进气门;联系集控司机现在开始做该段试验;将电磁阀开口螺钉转90°,听到汽流声,逆止门杆下移;将电磁阀开口螺钉转回原位置;迅速将复位电磁阀开口螺钉转90°,应听到气流排出声,逆止门杆开回原位;将复位电磁阀开口螺钉转回原位;开启该试验段电磁阀至活塞上部气门;报告集控司机该段逆止门活动试验结束;继续做下一段抽汽逆止门活动试验。
二、结束语
汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外作功。汽轮机是现代火力发电厂的主要设备,也用于冶金工业、化学工业、舰船动力装置中。本文重点阐述了汽轮机试验方法进行,在火力发电厂生产实践中有着重要意义。
参考文献:
[1]赵常兴.汽轮机组技术手册[M].中国电力出版社,2007.
[2]刘诗.电力安全工作规程[M].中国电力出版社,2013.
[3]叶涛.热力发电厂[M].中国电力出版社,2012.
作者简介:
王思婷,1986,女,广东广州人,本科,实验师,主要从事电气及其自动化专业研究方面工作。