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目录目录..................................................................................................................................11汽轮机组和辅助系统的自启动控制......................................................................................31.1概述........................................................................................................................................................31.2汽轮机预热过程的可变的温度准则.....................................................................................................31.2.1开启高压主汽门前的有效准则..........................................................................................................41.2.2开启高压和中压蒸汽调门前的有效准则..........................................................................................41.2.3加速到额定速度和加载前的有效准则..............................................................................................51.3设计........................................................................................................................................................61.3.1汽轮机子组控制...................................................................................................................................61.3.1.1控制协调-信号组成.........................................................................................................................61.3.1.1.1逻辑1:协调控制模式.................................................................................................................61.3.1.1.2逻辑2:主汽门和抽汽逆止阀位置的信号.................................................................................61.3.1.1.3逻辑3:步序完成后核对信号.....................................................................................................71.3.1.1.4逻辑4:执行“启动”步序.........................................................................................................71.3.1.1.5逻辑5:锅炉和温度传感器故障.................................................................................................91.3.1.1.6逻辑6:停止转速/负荷控制器的设定控制..............................................................................101.3.1.1.7逻辑7:通过保护启动“停机”程序.......................................................................................111.3.1.1.8逻辑8:如果蒸汽纯度不合适就关闭主汽门,蒸汽纯度达到就开启主汽门.......................121.3.1.1.9逻辑9:通过汽轮机启动和提升限制器TAB打开和关闭阀门,升速到额定速度................151.3.1.1.10逻辑10:辅助系统试验...........................................................................................................161.3.1.1.11逻辑11:运行和监测显示信号...............................................................................................171.3.1.1.12逻辑12:主蒸汽管预暖...........................................................................................................171.3.1.1.13逻辑13:再热蒸汽管预暖.......................................................................................................181.3.1.2汽轮机自动启动(STPP)——启动系列程序..........................................................................191.3.1.2.1步骤1:开始启动.......................................................................................................................191.3.1.2.2步骤2:检查阀位,启动抽汽逆止阀控制子程序...................................................................191.3.1.2.3第三步:汽轮机限制控制器动作..............................................................................................201.3.1.2.14第4步:汽轮机疏水SLC动作.................................................................................................211.3.1.2.5第5步:打开预暖疏水...............................................................................................................221.3.1.2.6第6步:<空步骤>......................................................................................................................231.3.1.2.7第7步:<空步骤>......................................................................................................................231.3.1.2.8第8步:油泵试验&辅助系统检测............................................................................................231.3.1.2.09<空步骤>.....................................................................................................................................241.3.1.2.10第10步:<空步骤>..................................................................................................................241.3.1.2.11第11步:蒸汽条件达标之后开启主汽门,启动“发电机停机干燥机”SLC..................251.3.1.2.12第12步:<空步骤>..................................................................................................................271.3.1.2.13第13步:完成汽轮机的高压加热和再热线逆流...................................................................271.3.1.2.14第14步:打开主汽门前疏水阀...............................................................................................281.3.1.2.15第15步:开启主汽门...............................................................................................................291.3.1.2.27第16步:主汽门开启检查.......................................................................................................30
1.3.1.2.17第17步:<空步骤>..................................................................................................................311.3.1.2.18第18步:开启调门前合适的蒸汽流量...................................................................................311.3.1.2.19第19步:<空步骤>..................................................................................................................321.3.1.2.20第20步:开启调门前,等待蒸汽纯度达标,检查蒸汽和系统条件...................................321.3.1.2.21第21步:开启调门-升速到暖机转速...................................................................................351.3.1.2.22第22步:切除蒸汽纯度SLC..................................................................................................361.3.1.2.23第23步:保持暖机转速:增加汽轮机高压缸的暖机程度..................................................371.3.1.2.24第24步:<空步骤>.................................................................................................................381.3.1.2.25第25步:加速到同步速度......................................................................................................381.3.1.2.26第26步:关闭高压和中压缸前疏水......................................................................................391.3.1.2.27第27步:解除转速控制SLC..................................................................................................401.3.1.2.28第28步:调压器动作..............................................................................................................411.3.1.2.29第29步:发电机同期前保持在额定速度..............................................................................411.3.1.2.30第30步:准备并网..................................................................................................................421.3.1.2.31第31步:并网..........................................................................................................................421.3.1.2.32第32步:通过提高汽轮机启动和提升限制器的设定值开启调门......................................431.3.1.2.44第33步:完成汽轮发电机组的启动程序..............................................................................431.3.1.2.34第34步:检查汽轮机控制器..................................................................................................441.3.1.2.35第35步:启动程序结束..........................................................................................................451.3.1.3汽轮机自动停机控制(STPP)-停机程序................................................................................461.3.1.3.1第51步:释放冷再热逆止阀....................................................................................................461.3.1.3.2第52步:通过负荷设定值关闭汽轮发电机组........................................................................461.3.1.3.3第53步:阀门泄漏试验/等待电网联系开关断开...................................................................481.3.1.3.4第54步:关闭主汽门................................................................................................................491.3.1.3.5第55步:汽轮机疏水SLC投入................................................................................................491.3.1.3.6第56步:顶轴油泵准备............................................................................................................501.3.1.3.7第57步:启动油泵试验............................................................................................................501.3.1.3.8第58步:油泵测试无故障完成................................................................................................511.3.1.3.9第59步:等待高压调门冷却....................................................................................................511.3.1.3.10第60步:开启预热疏水..........................................................................................................521.3.1.3.11第61步:停机程序结束..........................................................................................................52
1汽轮机组和辅助系统的自启动控制1.1概述在自启动系统的作用下,汽轮机能够安全的,在一个合适的时间启动。这符合电厂可能的最短启动时间和高可用性的经济要求。汽轮机控制系统的任务就是使汽轮机和所有需要启动的辅助系统达到安全,可靠地从停机状态转换到发电运行状态。汽轮机主控程序包含以下子模块:ò辅助系统的自动启动控制。它自动启动下列系统:★汽轮机润滑油系统;★汽封系统;★控制汽轮机蒸汽阀的EH供油系统并使汽轮机达到汽轮机盘车运行和旁路运行状态。ò汽轮发电机组的自动启动控制。辅助系统利用“辅助系统自动启动控制”或手动启动辅助系统,启动并达到稳定状态后,“汽轮发电机自动启动控制”将使汽轮机从盘车状态转换为发电状态。当汽轮机控制器切换到负荷调节时,启动程序就完成了。自动停机程序使汽轮发电机组从发电状态进入汽轮机阀门全部关闭的状态。这个过程中,它也采取措施使汽轮机停机并进入到盘车状态。1.2汽轮机预热过程的可变的温度准则运行模式的改变,例如带蒸汽冲转,升速到暖机速度或额定速度,同样的,汽轮机加载程序以蒸汽压力和主蒸汽流量突变的形式给汽轮机强加载荷,这都会使热传递增加。在现有的运行条件下,是否允许改变到期望的模式,是需要一个判断标准的。可变的温度准则就描述了一个使汽轮机在一个适宜的时间启动,而又不超出预设的热应力限制值的蒸汽工况。
1.2.1开启高压主汽门前的有效准则温度准则X1θHP>θCTRL-V50%+X1任务:避免高压蒸汽阀体的不确当冷却测点:θMS-高压旁路阀前主蒸汽温度θCTRL-V50%-控制阀的温度温度准则X2θSTANSTM<θCTRL-V50%+X2任务:避免由于饱和蒸汽温度的不平稳增加而引起高压蒸汽控制阀的不适当加载测点:θCTRL-V50%-调门的温度θSTANSTM-从主蒸汽压力计算而来注意:在凝结阶段的热交换水平很高。按饱和的主蒸汽温度和主蒸汽压力确定的一个上限值确保不超出高压蒸调节阀的热应力。1.2.2开启高压和中压蒸汽调门前的有效准则温度准则X4θMS>θSTANSTM+X4任务:高压汽轮机-避免末级存在湿蒸汽测点:θMS-高压旁路阀前主蒸汽温度θSTANSTM-从主蒸汽压力计算而来注意:这个温度准则保证一个适当的主蒸汽过热度,例如在汽轮机带负荷时除去末级的湿蒸汽。主蒸汽的预热一直持续到高压蒸汽阀前蒸汽达到合适的过热度的时间。过热度的确定和主蒸汽压力(可变温度标准X4)有关,并要考虑由调节阀的调节特性。温度准则X5θMS>θHPS/HPTCSG+X5任务:高压汽轮机-避免高压汽轮机汽缸及轴的冷却测点:θMS-高压旁路阀前主蒸汽温度θHPS-计算的整个轴的平均温度θHPS/HPTCSG-测量值和θHPS的高选值注意:要考虑高压调节阀的节流作用
温度准则X6θRH>θMIPS+X6任务:中压汽轮机-避免汽轮机转子的冷却测点:θRH-中压蒸汽阀门前的再热温度θMIPS-计算的整个转子的平均温度注意:要考虑中压蒸汽调节阀的节流作用1.2.3加速到额定速度和加载前的有效准则温度准则X7θMS<θmHPS+X7aθMS<θmHPTCSG+X7b任务:高压汽轮机转子/汽缸合适的暖机度测点:θMS-高压旁路阀前的主蒸汽温度θHPS-计算的整个转子的平均温度θmHPTCSG-测量值注意:在预热转速时检查准则。它确保在升速到额定转速时允许的热应力值不会超限。温度准则X8θRH<θmIPS+X8任务:中压汽轮机转子合适的暖机度测点:θMS-高压旁路阀前的再热蒸汽温度θIPS-计算的整个转子的平均温度注意:在额定转速时检查准则。它确保在同期和带负荷时允许的热应力值不会超限。
1.3设计1.3.1汽轮机子组控制1.3.1.1控制协调-信号组成1.3.1.1.1逻辑1:协调控制模式L010的描述汽轮机的主控程序将机组控制级连接起来。“启动”和“停机”程序由机组控制级来启动执行,这将在1.3.1.2“启动步序程序”和1.3.1.3“停机步序程序”加以介绍。这些步骤的手动启动也做了规定。启动步序程序启动步序程序从逻辑L040获得动作信号停机步序程序停机步序程序也能由保护输入(逻辑L040)来启动执行。1.3.1.1.2逻辑2:主汽门和抽汽逆止阀位置的信号L020的描述:信号的组成:主汽门开启这个信号检测汽轮机的主汽门是否为开启状态。检查:至少一个高压主汽门开检查:至少一个中压主汽门开信号组成:所有的主汽门关闭这个信号检测汽轮机的主汽门是否关闭。检查:所有的高压主汽门主汽门关检查:所有的中压主汽门主汽门关信号组成:所有的抽汽逆止门关闭。这个信号检测是否所有的抽汽调节阀为关。检查:所有的抽汽调节阀的位置<5%
1.3.1.1.3逻辑3:步序完成后核对信号L030的描述:信号组成:中断阀门试验指令:自动阀门试验(ATT)中断如果由汽轮机自动阀试验程序正在执行阀门测试,那么它必须在停机步骤执行前中断。停机步序程序中得出的核对信号就是用来实现这个目的的。核对:停机步骤程序运行信号组成:执行“STARTUP(启动)”步序程序“启动”步序在下列情况下执行完毕:ò顺控的最后一个步骤完成ò汽轮机组带负荷运行。为此,所有的主汽门必须开启,发电机必须并网,汽轮机控制器也须从压力限制切换到负荷运行模式。检查检查:执行完“启动”程序的最终步序检查:所有的主汽门开启(逻辑L020)检查:发电机并网检查:汽轮发电机以额定转速运行>95%检查:汽轮机控制器处于负荷运行投入信号组成:执行“SHUTDOWN(停机)”步序“停机”步序执行完毕,当ò停机最后一个步序执行ò所有的主汽门关闭,汽轮发电机转速降到临界速度区以下。检查检查:“停机”的最后一个步骤被执行检查:所有的主汽门关闭(逻辑L020)-1检查:汽轮发电机组转速<9S1.3.1.1.4逻辑4:执行“启动”步序L040的描述
执行“启动”步序之前,必须检查以确认汽轮机已经执行完停机程序,控制器允许的输出是否已经降到0%。信号组成:执行“启动”步序检查:阀门开度被转速/负荷控制器限制汽轮机控制器里的转速/负荷控制器通过将转速/负荷设定值设置为0%来限制阀门开度。在汽轮机控制器停机或盘车运行时,这个设定值设置为0%。它能阻止当稍后增加汽轮机启动和提升限制器(TAB)时控制阀有害的开启(见逻辑9)。检查:汽轮机控制器转速/负荷设定值=0%旁通准则:调门打开如果汽轮机主控程序在运行中重新启动,主汽门会打开,汽轮机启动和提升限制器的限制会高于62%。检查:所有的主汽门打开(逻辑L020)检查:TAB>62%。检查:TAB运行,停机电磁阀复置,主汽门关闭只要停机电磁阀被复置,主汽门关闭,“启动”程序就能开始。检查:TAB<35%旁通准则:主汽门打开检查:所有的主汽门打开(逻辑L020)检查:汽轮机遮断未启动如果一个汽轮机遮断程序动作了,停机程序也会在主汽门关闭后启动。这使汽轮发电机进入一个预定的状态。当汽轮机组遮断程序启动后,汽轮机TAB不会按惯例以斜率下降。它的限制值会突然置为0%。检查:TAB=0%旁通准则:汽轮发电机转速达到临界速度区检查:汽轮机遮断未启动检查:自动阀门试验未运行(自动阀门试验控制器)如果汽轮机自动阀门试验控制器(ATT)执行阀门试验,它就不能完成
“启动”程序。检查:汽轮机自动阀门试验未运行检查:电源电气保护无故障(可选)提供电子设备保护冗余的辅助电源,这对于正常运行是必须的。为电气保护提供冗余的辅助电源。这是电气保护系统正常运行所必需的。检查:电气装置保护无故障检查:励磁系统未禁止(可选)检查:励磁系统未禁止检查:同期装置未闭锁(可选)检查:同期装置未闭锁检查:电网联系开关未选择(可选)检查:电网联系开关未选择检查:指示器为负荷控制器设置发电机并网之后,控制器切换到负荷控制。检查:负荷控制器投入检查:TSE响应未切除检查:TSE响应未切除1.3.1.1.5逻辑5:锅炉和温度传感器故障L050的描述锅炉的故障将会加重蒸汽参数和准则X4不匹配,再热蒸汽的过热度,及允许的热应力限值不匹配。如果当“启动”步序程序正在执行时发生了故障,而控制阀已经打开,汽轮机已经冲转,那么后续程序就会停止(逻辑L060)。信号组成:锅炉故障ò汽轮发电机升速检查:转速/负荷控制器输出>0.5%检查:设定的转速值>6.5rev/s锅炉的故障一般有下列假设情况:
ò高压主汽门前的主蒸汽过热度太低(温度变化准则X4-15K)。检查:主蒸汽过热度
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