關(guān)于哈汽150MW汽輪機調(diào)節(jié)(DEH)系統(tǒng)掛閘主汽門瞬間擺動缺陷的分析

胡長偉

(京能赤峰能源發(fā)展有限公司,內(nèi)蒙古赤峰 024000)

關(guān)于哈汽150MW汽輪機調(diào)節(jié)(DEH)系統(tǒng)掛閘主汽門瞬間擺動缺陷的分析

胡長偉

(京能赤峰能源發(fā)展有限公司,內(nèi)蒙古赤峰 024000)

當(dāng)今世界已經(jīng)進入了21世紀,人類社會已發(fā)展到前人難以想象的高度文明階段。電力工業(yè)隨之同步發(fā)展壯大,而作為火力發(fā)電廠中重要設(shè)備的汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)是否能穩(wěn)定運行變得至關(guān)重要,本文主要通過哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)的150MW汽輪機在掛閘瞬時主汽門方面存在的問題及缺陷做出闡述及改進意見

DEH 危急遮斷 掛閘 開關(guān)電磁閥 AST 主汽門 卸荷閥

1 引言

汽輪機是火力發(fā)電廠中的重要設(shè)備,在高溫高壓蒸汽作用下高速旋轉(zhuǎn),完成熱能到機械能的轉(zhuǎn)換。汽輪機驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動,將機械能轉(zhuǎn)換成電能,電力網(wǎng)將電能輸送給各個用戶。電力生產(chǎn)對發(fā)電用的汽輪機控制系統(tǒng)提出了兩個基本要求:一是保證能夠隨時滿足用戶對電能的需求,二是使機組能夠維持一定的轉(zhuǎn)速,保證供電的頻率和機組本身的安全。

2 汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)動作原理

2.1 汽輪機危機遮斷系統(tǒng)幾個主要部分

(1)卸荷閥;卸載閥裝在執(zhí)行機構(gòu)控制塊上,它主要作用是當(dāng)機組發(fā)生故障必須緊急停機時,在危急遮斷裝置動作使自動停機危急遮斷油(AST油)泄去,可使執(zhí)行機構(gòu)活塞桿下腔的壓力油經(jīng)卸載閥快速釋放,在閥門彈簧力的作用下,使主汽閥閥門關(guān)閉。(2)開關(guān)電磁閥;開關(guān)電磁閥位于油動機集成塊上,它在得電動作時將油動機卸荷閥上腔的自動停機危急遮斷控制由于有壓回油母管接通,油動機卸荷閥的滑閥在底部的壓力油作用下迅速打開,使油動機油缸活塞下腔的壓力油被排往有壓回油母管,主汽門在操縱座彈簧力的作用下迅速關(guān)閉,該電磁閥在失電狀態(tài)時,卸荷閥上部的AST控制油得以保持,卸荷閥關(guān)閉,油動機油缸活塞下腔油壓得以建立,這樣,油動機油缸在油壓作用下克服操縱座的彈簧力,使主汽門打開。(3)危急遮斷(AST)電磁閥組件;四個串并聯(lián)布置的AST電磁閥(20—1.2.3.4./AST)是由DEH控制器的自動停機危急遮斷保護部分所控制,正常運行時這四個AST電磁閥是得電關(guān)閉的,封閉了AST母管的泄油通道,使各主汽門執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)閥門執(zhí)行機構(gòu)活塞桿的下腔建立起油壓,當(dāng)機組發(fā)生危急情況時,AST信號輸出,這四個電磁閥就失電打開,使AST母管油液經(jīng)無壓回油管路排至EH油箱。這樣各主汽門執(zhí)行機構(gòu)和各調(diào)節(jié)閥門執(zhí)行機構(gòu)上的卸荷閥就快速打開,使各個汽門快速關(guān)閉。

2.2 掛閘及跳閘工作原理

掛閘時高壓自動關(guān)閉器執(zhí)行機構(gòu)接受DEH控制系統(tǒng)來的控制信號,其開關(guān)電磁閥(該電磁閥為二位四通常閉電磁閥)在得到DEH控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號后,該電磁閥動作,使其排油通道關(guān)閉,掛閘成功。而跳閘時該油動機的油缸旁,有一個卸荷閥,當(dāng)汽輪機發(fā)生危急情況時自動停機危急遮斷油(AST油)卸去后,卸荷閥快速打開,迅速卸去執(zhí)行機構(gòu)活塞桿下腔的壓力油,則主汽門在彈簧力的作用下迅速關(guān)閉,因此危急遮斷控制(ETS)的作用就是在ETS系統(tǒng)檢測到機組超速達到110%額定轉(zhuǎn)速或其他安全指標(biāo)達到安全界限后,通過AST電磁閥關(guān)閉所有的主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥,實行緊急停機。

3 調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)在汽輪機掛閘跳閘過程的缺點及改進方案

機組掛閘過程及存在的不足:系統(tǒng)設(shè)有一套危急遮斷器滑閥遠方掛閘裝置,供危急遮斷滑閥遠方掛閘使用。機組在進行遠方掛閘時,其程序如下:按下掛閘按鈕,掛閘組件上的掛閘電磁閥得電打開,將危急遮斷器滑閥上腔的掛閘油泄去(該掛閘油是壓力油經(jīng)過一個∮6節(jié)流孔后形成的),危急遮斷器滑閥在其底部壓力油油壓的作用下由下止點上升到上止點,這樣,就將低壓保安油的排油口封住,封住了高壓抗燃油危急遮斷系統(tǒng)的自動停機危急遮斷母管(AST控制油母管)的排油口,EH系統(tǒng)就可以投入使用。當(dāng)危急遮斷滑閥掛閘油壓跌落到0.45MPa時,位于掛閘油路上的63/RS壓力開關(guān)觸點閉合,發(fā)出信號給DEH控制系統(tǒng),使掛閘電磁閥失電,危急遮斷滑閥上腔油壓得以恢復(fù)至1.96MPa。這樣,汽輪發(fā)電機組的掛閘程序完成。而汽輪機的主汽門的開關(guān)電磁閥接受到了掛閘信號后帶電打開,使執(zhí)行機構(gòu)活塞桿下腔的壓力油經(jīng)卸載閥快速釋放,在閥門彈簧力的作用下,使主汽閥閥門雖然在掛閘狀態(tài)依然關(guān)閉,但是汽輪機判斷掛閘成功的依據(jù)是取AST母管上的3個壓力開關(guān)(3取2),該壓力開關(guān)定值是9.8MPa,即只有當(dāng)AST母管上得油壓達到9.8MPa以上時系統(tǒng)才認為掛閘成功,此時AST母管油壓從9.8MPa到額定值的時間很短,因此即使開關(guān)電磁閥帶電時,此時的執(zhí)行機構(gòu)下腔油壓使得主汽門已經(jīng)被開啟了一部分了,所以我們在實際過程中會看到機組掛閘而主汽門未開啟時出現(xiàn)了開關(guān)擺動。

解決機組掛閘過程及存在的不足方案;針對這種情況考慮ATS母管油壓建立的問題,正是因為其油壓建立太快,而主汽門的開關(guān)電磁閥還沒來得及將卸荷閥上腔的油壓卸掉,因此可將高壓油至AST遮斷母管注油的截流孔板的直徑變小,從而降低AST母管油壓建立的速度,讓開關(guān)電磁閥帶電后能及時的將主汽門油動機高壓油卸掉,從而能解決掉此類問題,但是不足的是,這樣做可能會使得遮斷母管油壓建立過慢,進而影響機組的掛閘時間。

4 結(jié)語

綜上所述,單一通過改變高壓油至ATS遮斷母管注油的截流孔板雖然能起到避免汽輪機主汽門在機組掛閘瞬間擺動的情況,缺點就是使得機組的掛閘時間大大增加,機組恢復(fù)的速度會受到一定程度的影響。而通過在AST母管增設(shè)單獨的壓力開關(guān)來控制主氣門的開關(guān)電磁閥,理論上也很難實現(xiàn),所以建議上述兩點綜合改進,即在適當(dāng)改小高壓油至ATS遮斷母管注油的截流孔板的孔徑(在不影響AST母管建立油壓速度的前提下),同時在AST母管增設(shè)一到兩個壓力開關(guān)用來單獨控制主氣門的開關(guān)電磁閥是否帶電,從而避免了主汽門在機組掛閘的時候出現(xiàn)波動。

[1]胡念蘇.汽輪機設(shè)備及其系統(tǒng)[M].中國電力出版社,2003(7).

[2]沈士一,康松,莊慶賀,龐立云.汽輪機原理[M].中國電力出版社,1992(6).

[3]哈爾濱汽輪機有限公司.135MW中間再熱式汽輪機說明說,2005.

[4]上海新華控制技術(shù)集團有限公司.135MW汽輪機數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)說明書.