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    調節系統及熱工儀表檢修及改造

    時間:2017/4/17 15:17:48瀏覽次數:

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    一、調速、保安系統問題:

        1、增減負荷不靈敏,出現跳躍性變化。

        2、靜態試驗油動機不能全開或全關。

        3、汽輪機轉速或電、熱負荷波動。

        4、抽汽、背壓無法投入。

        5、調節汽門密封不嚴。

        6、調節閥閥桿漏汽。

        7、危急遮斷油門、軸向位移遮斷器、啟動閥、危急遮斷及復位裝置無法掛閘。

        8、附加保安油壓、安全油壓無法建立或油壓低。

        9、低轉速危急遮斷油門、保安操作箱動作。

        10、注油試驗不成功。

        11、汽輪機油動機LVDT標定。

        12、WoodWard505、505E、SPC、CPCⅡ參數組態整定。

        13、液壓彈簧式油動機脈沖油壓(信號油壓)無法建立或低于設計值。

        14、油動機關閉時間過長。

        15、OPC功能無法投入使用。

        16、旋轉滑閥無法旋轉。

        17、無法滿負荷運行。

        18、汽輪機甩負荷轉速飛升過大。

        19、調速系統不等率調整。

    二、主汽門

        1、熱態時主汽門不能全關。

        2、主汽門開啟一定程度后自動關閉。

        3、主汽門無法開啟。

        4、主汽門開啟不到位。

        5、漏汽量大。

        6、自動關閉器無法進行活動試驗。

        7、自動關閉器開啟不到位。

        8、主汽門/自動關閉器關閉時間過長

    三、油系統

        1、高壓油泵壓力不到設計值。

        2、汽輪機主油泵出口壓力/進口壓力不足。

        3、汽輪機潤滑油壓不足。

        4、汽輪機回油溫度過高。

        5、冷油器出口溫度過高。

        6、潤滑油泵出口壓力不足。

        7、三通逆止閥卡澀。

        8、高壓油泵出力與系統不匹配。

        9、回油不暢

        10、軸承座漏油

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    電調改造案例:

         某電廠在90年代上一臺型式為C25-8.83-0.981汽輪發電機組,其控制采用純液調方式,凸輪配汽機構,在運行十幾年后出現汽輪機增減負荷控制不靈敏,運行遲緩率較大,熱電負荷自整性不高,一次調頻能力不強,在甩部分負荷時調節品質不能滿足運行要求。鑒于以上情況可以通過將機組調節系統改為DEH系統,提高機組控制水平及適應性

    一、原系統調節原理介紹

        系統采用全液壓牽連式調節系統,主要由調速油泵、調節器(壓力變換器、錯油門、油動機)、調壓器、旋轉隔板油動機、同步器等組成;并主要由兩個回路—轉速調節回路、壓力調節回路分別控制汽輪機的電負荷和熱負荷。轉速控制回路接收調速油泵的轉速脈沖信號(油泵出口油壓變化量)和同步器給定信號,用于控制轉速和電負荷;壓力調節回路接收抽汽壓力和調壓器給定信號,用來控制抽汽壓力和熱負荷。

    1.調速回路控制過程

        調速油泵作為液壓式轉速感應器測量汽輪機轉速。該油泵的進出口油壓差與機組轉速平方成正比,在轉速變化不大時,油壓變化與轉速變化可以做線形化處理,因此用它做轉速變化的脈沖信號。壓力變換器滑閥一方而受轉速脈沖信號油壓力的控制,另一方而通過同步器接受操作信號彈簧力的控制。壓力變換器滑閥控制著兩個脈沖油路的溢流,當機組轉速變化引起調速油泵壓增發生變化,或者操作同步器而改變壓力變換器彈簧頇緊力時,便引起壓力變換器滑閥上、下移動,從而改變壓力變換器溢流窗口的開度,引起兩個脈沖油路油壓變化,從而使錯油門滑閥上、下移動,控制油動機的進油和排油而操縱油動機活塞運動,帶動調節汽閥和旋轉隔扳同時開大或關小,達到調節汽輪機的轉速(單機運行)或電負荷(并網運行 )的目的;在油動機活塞移動同時改變了反饋窗口的溢流而積,使脈沖油得到反饋,重新恢復到額定值,錯油門滑閥便回到中問位置,油動機油路被切斷,機組處于新的穩定工況。

    2.調壓控制回路

        采用波紋管式調壓器作為測量壓力變化的元件以汽輪機調整抽汽壓力的變化作為調壓的脈沖信號。波紋管的作用是將蒸汽壓力的變化轉換為位移,此位移通過頂桿使淵壓器滑閥產生位移,而改變壓器溢流窗口的開度,引起兩個脈沖油路的油壓的變化,由于調壓器兩個溢流窗口開度變化相反,引起兩個脈沖油路的油壓的變化也相反,亦即高壓油動機和低壓油動機做同向運動,是調節汽閥開大調壓器上部于輪,可以改變調壓器彈簧預緊力,從而達到改變汽輪機抽汽壓力的目的,當熱負荷并入熱網時,則可平移調壓器靜態特性曲線,從而改變汽輪機熱負荷。

    二、電調改造方案及實施

        本機組改造時,汽輪機仍在運行,同時要求改造周期越短越好,再充分考慮到施工周期及汽輪機調節控制精度的要求后,決定僅拆除原調速系統中的同步器、高壓油動機、中壓油動機、調壓器等調節部套,保留原有的保安部套、供油系統,減小了改造的工作量。同時采用獨立油源的直動式油動機做為DEH的液壓執行機構,使用南京科遠DEH-NK系列電調系統,改造后,汽輪機運行穩定,各項運行參數優良。

    (一)改造內容

    1.去掉部套

        (1)高壓油動機(2)同步器(3)中壓油動機(4)調壓器等

    2.保留部套

        (1)電動油泵組(2)射油器(3)溢油閥(4)超速保護裝置(包括危急遮斷器、危急遮斷油門、電超速保護裝置、轉速測量裝置等)(5)啟動閥(6)中壓油動機托架等

    3.增加部套

        (1)高壓油動機蓋板及托架(2)中壓油動機蓋板(3)高、中壓油動機調節螺桿(4)DEH電調控制系統及液壓執行機構(5)調節油管路(6)部分保安油路改造(7)轉速傳感器

    (二)DEH-NK系統介紹

        DEH-NK主要的任務是控制汽機轉速、機組負荷以及排汽壓力等參數。DEH系統接受現場輸入信號,如OPS(轉速)、MW(功率)、PC(抽汽壓力)以及運行人員通過LCD發出的各種控制指令等,經過內部的運算送出閥位的設定控制信號去控制電液轉換器;通過液壓系統及執行機構控制高壓調門的開度,完成對汽機進行起動、升速、并網、帶負荷、抽汽壓力調節等功能;還能對各種運行工況作出相應的操作、保護、控制、監視等,以確保汽輪發電機組的安全可靠運行。

    1.主要功能介紹

        DEH-NK電調裝置主要包括以下功能,但不限于此:

    ●汽機復位(掛閘)。

    ●手動/自動升速/汽輪機自啟停功能(經驗曲線自啟動)。

    ●摩擦檢查。

    ●在DEH控制下進行電超速保護試驗、機械超速保護試驗。

    ●自動同期(提供與同期裝置的接口)。

    ●機組并網后,DEH將自動帶初負荷以防止逆功率運行,并且有負荷限制功能。

    ● DEH可按運行人員給定的目標值及負荷變動率自動調節機組的電負荷。

    ●主汽壓控制及限制。

    ●抽汽控制。

    ●可根據需要決定機組是否參與一次調頻。

    ●故障診斷報警。

    ● OPC超速保護(103%nH,關高、中壓調門;110%nH,關所有閥門,停機)。

    ●停機狀態下可進行仿真試驗。

    ●進行主汽門、調門嚴密性試驗。

    ●可以在工程師站進行參數修改、組態。

    ●和其它系統的具有良好接口如TSI、DCS。

    2.技術指標

    ●轉速控制范圍:40轉/分~3500轉/分,精度(1轉/分);

    ●負荷控制范圍:0~115%,精度0.5%;

    ●轉速不等率: 3~6%;

    ●抽汽不等率: 5~10%;

    ●油動機關閉時間〈0.5秒;

    ●升速率控制精度: (1 r/min);

    ●甩額定負荷時轉速超調量:( 7%額定轉速);

    ●調節轉速的遲緩率≯0.06%;

    ●電源負荷率50%,雙電源。柜內供電裝置1:1冗余,交流雙路供電(一路工作變,一路廠用UPS)。

    ●系統平均無故障時間:MTBF>20000小時;

    ●系統可用率:99.9%。

    ●機柜內每種類型I/O模件都有10%的備用量,每個機柜都有10%的模件插槽備用量。DPU處理器負荷率<30%,存貯器負荷率<50%,通訊負荷率<40%。

    ●DPU按1:1冗余配置。當主DPU故障,能自動無擾切換至備用DPU

    (三)EH液壓系統介紹

        1.系統組成

    ●由電液執行器、油源站兩部分構成:

    ●電液執行器由液壓缸、伺服閥、電磁閥等部件組成,分為連續調節型和二位控制型兩種,采用成熟的高壓抗燃油電液油動機技術。

    ●油源站由油箱、高壓齒輪泵、馬達、壓力開關、調壓電磁閥和蓄能器等部件組成,采用節能、環保技術實現小型化設計,分散并集成到各電液執行器上。

        2.系統特點

    ●100%連續可調節工作,閉環伺服控制系統,具有高可靠性。

    ●動態響應時間小于20 毫秒,快關時間可小于0.2 秒。

    ●孤網運行工況的汽輪機組尤其適用,調節品質完全達到孤網運行的快速響應要求。

    ●執行器體積小巧,安裝簡單,現場檢修使用及其方便。

    ●執行器輸出剛度極大,并還可根據現場情況在線調整,完全不受負載類型的限制。

    ●環保型的流體工作介質,無環境污染,解決了抗燃油的環境污染問題。

    (四)實施過程及改造后效果

    1.工程工期:7天

        考慮該機組的實際運行情況及客戶的經濟性,在該項目確定后,我公司立即排工程師進入現場對現場情況進行安裝及運行數據采集,根據實際情況制定最優改造方案,同時讓汽輪機先保持運行,我公司對改造內容進行訂購、材料準備、施工方案制定。經過雙方積極溝通協調,相互合作,汽輪機停機后一周汽輪機完成電調改造,并網發電,提高了客戶經濟效益。

    2.改造后汽機運行效果

    ●轉速控制范圍:±2r/min;

    ●負荷控制范圍:±130KW

    ●抽汽控制范圍:±0.02Mpa(表)

    ●轉速不等率: 5%;

    ●抽汽不等率: 10%;

    ●油動機關閉時間:<0.5秒;

    ●升速率控制精度:1 r/min;

    ●甩額定負荷時轉速超調量:3190 r/min;

    ●調節轉速的遲緩率:≯0.06%;


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