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文档简介
1、660mw机组小机优化控制摘要:介绍我厂660mw超超临界机组给水泵汽轮机的投产以来存迕的问题,通过对其优化, 提高了汽动给水泵运行的安全性。关键词:给水泵汽轮机;可靡性;逻辑修改;优化措施 0前言随着我国经济快速发展,电力行业也正以前所未有的速度迅速发展,尤k是技术成熟的 660mw以上等级汽轮机组越来越多地在全国各个电网得到建设,对于660mw超超临界机 组,由于其自身的一些特点,直流炉的受热区蒸发区、与过热区之间无固定的界限,给水经 加热、蒸发、变成过热蒸汽是一次性完成的,对于采用单台汽泵配置的给水系统,汽动给水 泵的安全可靠敁得尤为重耍。,1概述我厂660丽机组给水系统按最人运行流景即
2、锅炉最人连续蒸发景(bmcr)工况吋相对应 的给水跫进行设计。系统设置一台100%容量的汽动给水泵。取消电动启动给水泵。机组启 动期间,由老厂冷再热蒸汽向给水泵汽轮机供汽來驱动给水泵汽轮机。系统设三台全容8、 单列、卧式、双流程尚压加热器,三台高加给水采川人旁路系统。给水泵出u没奋最小流景 再循环系统外fid存相成的控制阀门等,以确保在机组启动或低负荷工况流经泵的流兒人于-k 允许的蛣小流s,保证泵的运行安全。再循环管道单独接至除鉍器水箱。给水总管上裝设 30%容量旁路调许阀,满足机组启动及低负荷运行,机组正常运行吋,给水流量由控制给水 泵汽轮机的转速进行调节。给水系统还为锅炉过热器的减温器、
3、事故情况下的再热器减温器、 汽轮机的尚压旁路减温器提供减温喷水。锅炉再热器减温喷水从给水泵的屮间抽头引出;过 热器减温喷水从省煤器进口前引出。汽机高压旁路减温水从给水泵的出口母管巾引出。1.1给水泵组设备规范1.1.1给水泵汽轮机规范名称单位数值型式单缸、纯冷凝、双分流、下 排汽、外切换、反动式型号wk63/71制造厂杭州汽轮机股份有限公m转述变化范围(rpm)r/min28005500危急保安器动作转速r/min5600转(从给水泵汽轮机给水泵看)逆时针(与给水泵一致)给水泵汽轮机允许最高竹压值kpa (a)40冷态启动从空负荷到满负荷所需时间min60给水泵汽轮机叶片级数及末级叶片有关数据
4、:转子级2x12末级叶片长度mm303末级叶片环形面积cm211290轴承前轴承二油叶2k08轴径名称单位数值280mm后轴承二油叶2k08轴径280mm推力轴承金氏伯雷iftl税 /jc块数 356.14mm2/6电动盘车转速r/min100性能正常轴功率kw20434正常转速r/min5234正常进汽参数mpa(a)/ °c1.18/382.4ie常排汽压力mpa(a)0.0066正常蒸汽流量t/h95.6最大轴功率kw26000最大转速r/min5500敁大进汽参数mpa(a)/ °c1.5/410汽源切换点彡30%主机tha负荷运行方式:变参数、变功率、变转速1.1
5、.2 汽动给水泵规范(热态工况数椐)|序号参数名称单位运行工况额定工况点蛣大工况点单泵最小点1进水温度°c186.6190.6186.62进水压力mpa2.382.512.653入口流景t/h1864.1852157.4774654扬程m3446.93557.13869.25转速rpm5243550052436进ii法兰处需要吸入净正 压失(npsha)m>140.0>143.2>155.37泵的效率%86.085.846.18必须汽蚀余泉()m74.5111.564.49抽失流量t/h909010抽头压力mpa13.213.611轴功率(含抽头功率)kw19733
6、237221324312出u压力mpa32.12233.03637.113设计水温°c21014泵体设计压力/试验压力mpa42/63.015关闭压头m3885.74276.93885.716制动功率kw12050137501205017正常轴振(双振幅值)mm0.0418轴振报瞥值mm0.07519面景kg27,00020旋转方向逆时针(从给水泵汽轮机向给水泵方向看)序号参数名称单位运行工况额定1:况点最人1:况点单泵最小点21轴承形式滑动+可倾斜瓦22驱动方式小汽机23泵型号/生产厂家16x16x 18e-5stghdb/株式会社茌原制作所给水系统阁2汽动给水泵组设计及逻辑方面存
7、在的问题由于汽动给水泵没计存在的问题,在#7机姐经历-年多的商业运行后,发现以卜_ 问题严重影响汽泵的安全可靠性:2.1除氧器水位保护信号为假三取二,三个水位变送器共一根取样管,一旦取样管堵塞或泄 漏,直接造成三个水位信号同时突变,容易造成保护误动。2013年4月17日消缺,因 误关除氧器水位变送器正压侧一次门造成除氧器三个水位变送器显示为0,汽泵跳闸。2.2汽泵入u流量保护信号为假三取二,三个流暈变送器共一根取样管,一旦取样管堵塞或 泄漏,直接造成三个入口流鲎信号同吋突变,容易造成保护误动。2013年11月12円 20:58分#7机负荷350mw,因汽泵入口流fi计信号管局部堵塞,流g敁示瞬
8、间至580t/h, 致汽泵再循环突开,给水流景瞬阆突降,最人偏离设定值230t/h,险些因汽泵入口流 量低于500t/h造成汽泵跳闸,或给水流量低于450t/h致锅炉mft动作。2.3 w台小机真空泵汽水分离器采用凝杂水补水,通过一个总门后分别经过每台真空泵的电 磁阀和旁路阀进行补水,在机组正常进行过程屮,如果某一台真空泵汽水分离器需要隔 离吋,必须切断两台真空泵的凝结水杂川水,为此机组运行屮,无法将某-真空泵隔离 出来,影响真空泵运行可靠性,从而危险汽泵的安全运行。2.4以k任一条件满足,汽动给水泵跳闸:a、汽轮机前径向轴振动过大;b、汽轮机后径向 轴振动过人;c、给水泵前径w轴承振动过人;
9、d、给水泵后径a轴承振动过人。因保护 选取的任一轴承振动商二位,保护动作,若科任一测点故障,各舄造成保护误动。2. 5小机a凝泵为变频控制,小机b凝泵为工频控制,正常情况k此种配s没问题,由于小 机a凝泵变频器因内部过热,工作不可靠,a 168试运至今多次跳闸,因工频运行小机 凝汽器水位难以控制,2013年2刀10 |_|,小机a凝泵外置风扇故障,小机a凝泵跳闸, 因小机凝泵再循环故障,小机b凝泵工频运行,小机凝汽器水位难以控制,靠人员就地手动调整凝泵再循环手动门控制小机凝汽器水位,大大地增加/运行人鉍的劳动强度, 同时降低了小汽机运行的安全性。2. 6小机配置两台真空泵,当一台真空泵检修吋,
10、无备川真空泵,大大降低了汽泵组运行可靠性。2.7商负荷下小机真空偏低,汽泵转速高,经常发负荷闭锁增报警。2.8由于江西地区峰谷差较人,晚峰后负份经常低于300mw,按规程规定,负份280mw以卜 需开汽泵再循环调整门,因运行经验不足,频繁操作汽泵再循环调整门,致汽泵再循环 内漏,经常关不至零位,最大漏流达200t/h以上,严重影响汽泵运行经济性,此外, 因再循环編流,高负份卜*汽泵转速偏商,甚至出现不能满足满负份要求,制约机纟ii带负 荷,亦因转速高威胁汽泵组安全运行。2.9小机排气ik力三个信号共一根取样管,一旦取样管堵塞,容易造成小机保护误动。3优化措施针对上述存在的问题,在逻辑及安装上进
11、行优化3. 1除氧器水位2/3取样管改为独立取样,其屮水位3正压侧平衡界器采川除氧器东侧原就地压力倌号取样口连接,原就地压力表取消。变送器负压侧从除氧器液位开关水侧取样 口引入并加装一次门,从而使除氧器水位变送器实现3取2保护独立取样。3.2汽泵入口流景变送器新增一路収样管,其屮2/3共一根取样管,流量变送器1单独一根 取样管,虽然还未达到真正的三取二,供较原先设计的取样可靡性有较大提高,此外, 每次停机都安排检修人员对取样管进行排污,运行人员加强对汽泵入口流量与岀口流量 数裾对比,发现有偏差及时做好安全措施,进行排污、冲洗。为防止汽泵入口流s取样管堵塞至汽泵再循环强丌,将冉循环丌启条件进行修
12、改, 原先逻辑:汽泵入口流量低干600t/h,强开汽泵再循环。修改为:汽泵入口流跫低于 600t/h,开启汽泵再循环至55%。防止因汽泵入口流量信号显示异常致再循环全开,影 响给水流量低mft动作,并保证最大限度对给水的影响,防止受热而超温爆管。3.3小机a、b真空泵汽水分离器补水管道加装隔离门小机a、b真空泵汽水分离器补水采川凝结水杂川水,通过一个总门后分别经过每台真空泵的电磁阀和旁路阀进行补水,在机组jl:常进行过程中,如果某一台真空泵汽水 分离器耑要隔离时,必须切断两台真空泵的凝结水杂用水,为此机组运行中,无法将某 一真空泵隔离出來。在各台真空泵的汽水分离器补水管道前加装补水隔离门,这样
13、即可 将单台真空泵隔离出系统,以使机组运行阶段进行正常设备维修。小机真空泵汽水分离器补水原系统:>>改造后小机真空泵汽水分尚器补水系统:xia离 泵分、卜.b离k"石水分1x3说明:阁为fl、f2、f3为新加阀门,为dn20, pn25截止阀。f1为小机真空泵a汽水分离 器补水隔离门,f2为小机真空泵b汽水分离器补水隔离门,f3为小机真空泵c汽水 分离器补水隔离门,运行屮fi、f2、f3为常开门。3.4修改小机振动跳机保护逻辑为防止振动信号异常造成小机跳闸保护误动,具体修改如下:3.4.1汽轮机前径叫轴振动过人,修改为:小机前径14轴承振动高tt值且后径轴承同方 向轴承振
14、动高t值跳闸。3.4.2汽轮机后径m轴振动过大,修改为:小机后径w轴承振动高ii伉几前径a轴承同方in轴承振动商i位跳闸)3. 4. 3给水泵前径向轴承振动过大,修改为:给水泵前径向轴承振动高ii值.fl后径向轴承 同方向轴雇振动高i值跳闸)3. 4. 4给水泵后径向轴承振动过大,修改为:给水泵后径向轴承振动高tt值且前径向轴承 同方向轴承振动高i值跳闸)经过逻辑修改,人人降低了保护误动的可能,例如2014年3月10日,小机前轴承 振动突变,最火至14丝,就地振动不超过2丝,因逻辑修改,成功地避免了一次小机 跳闹致机组跳闹的事例,提高的设备可靠性3.5小机b凝泵由工频改为变频i 9r 衫頓4k
15、f1v8 !io»«0. mri. r: von小舟曾小机b凝泵变频器改造前系统图小机b凝泵变频器改造p系统图当a泵变频器出现故隙吋,b泵工频运行。为保证#7机纟j|.安全经济可靠运行,对小机凝泵b进行变频改造。改造盾,小机凝泵b取消工频,只采用变频方式运行。小机凝 泵a仅持原工频及变频运行方式,正常情况下a、b泵变频互为备用。3.6小机与主机真空系统连通ix1x1小机真空粟#7机小机只冇2台真空泵,如一台故障,就没冇备用泵,给机组运行带來隐患。 而主机奋3台真空泵,系统相对可靠,利川1只份停机的机会,将小机真空系统与主机 真空系统连通(接u阀门已安装好,当小机一台真空泵故
16、障时,可以用主机真空泵作备 用,也可以连通运行。(目前中间管路还示连通,两侧管道接出了阀门。图中红色为接 出阀门,现处关闭状态。)3.7针对高负荷下,小机真空偏低,汽泵转速高,主要采取以k措施:3.7.1高负荷下(通常在600mw以上)将主汽压力没置负偏差,一方面减少主机调门节流 损失,另-方而降低主汽压力,减小汽泵克服的叽力。3.7.2关小主机凝汽器循环水进水门,一般单台循泵运行,进水门控制在50-55%开度,双 循泵运行进水门控制在60-65%开度(防止循环水母管超压),经过关小主机凝汽器进 水门,对主机凝汽器真空儿乎无影响,而小机凝汽器真空上升较明显。单台循泵可上 升0.5kpa (双循
17、泵运行未进行试验)。增启循泵对提高小机真令较明!ia,上阁是5月4 u 590mw负荷下增启循泵参数趋势图。负荷mw590590真空kpa92.6394.28小机转速rpm49114850用汽t/1192.7893.7.3因汽泵选型情况,汽泵裕度不人,原先汽泵转速至5200rpm发负荷闭锁增报警,夏季 满足不了满负荷要求,经专业讨论逐步将转速放开至5400rpm。3.8汽泵再循环内漏2013年8月分小修活,更换新的再循环调整门,经过计算分析,在260丽负荷下, 汽泵入u流景750t/h左右,此工况下不开再循环不会造成汽泵汽蚀,专业规定负荷低 ;p 258mw开启汽泵再循环调整门,并规定最低开度
18、为55%,以减少对门芯的冲刷,白 去年八刀份牟今,未因负荷低于258mw开启汽泵再循环调整门,再循环漏流几乎为零。时间8. 199.2负荷mw660660再循环开度3.50汽泵入门流量t/1120941842省煤器入u流量 t/h18701842漏流量 t/h2240小机转速rpm533351753.9对小机排汽压力保护取样管改造,取消原共管,三个ik力测点接单独取样管,实现3 収2保护独立取样。3.10除氧器水位增加速率限制防止保护误动。为避免除鉍器水位信号岀现异常突变时造成除鉍器水位ll三取二跳泵保护误动,对除 氧器水位信号在“sh900_除氧器水位”逻辑阁屮增加速率限制杜绝信号突变时产生的 影响。3.11运行调整方面优化:3.11.1曲于对660mw汽轮机组运行经验不足,投产初期在启动汽泵操作上存在节奏上脱节, 影响开机进度。开始启动汽泵按照常规顺序进行,一般在除氧器加温结束后再进行暖 泵,因小机冲转需要汽泵上下壳体小于30°c,经过运行总结,汽泵暖泵和除氧器加温 同时进行,可为小机提前冲转节约不少时间,需要注意的是,暖泵时
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