2 旁路系统布置的安全性分析 3 低旁控制油站的安全性分析.doc

中国电力（）苏尔寿低压旁路的安全性分析 日期：2005-06-15 来自：蒙达发电有限责任公司 摘要：简要介绍苏尔寿公司生产的AV6低压旁路系统的功能，并对其各系统的运行安全性进行简要分析，介绍旁路系统在各种运行工况下的控制功能和保护。蒙达发电有限责任公司一、二期工程4330MW机组的低压旁路系统是苏尔寿公司生产的，型号为AV6，用来旁路进入中、低压缸的再热蒸汽。它可以实现机组正常启、停，机组跳闸及甩负荷带厂用电运行等特殊运行工况下蒸汽的热力平衡。苏尔寿低压旁路采用双回路并列运行，在1.5MPa的再热蒸汽压力下容量为2222.5t/h，约为汽机MCR蒸汽流量的50%，它具有较快的定位速度和较高的定位精度。对于中压缸启动方式的阿尔斯通330MW汽轮机组，低压旁路的安全性就显得尤为重要。1AV6低压旁路的组成苏尔寿AV6低压旁路系统由控制油站、减压阀及其控制回路、减温阀及其控制回路组成。减压阀及其控制回路由苏尔寿公司提供，压力调节器由阿尔斯通公司提供，与汽机功频电液调节系统成为一体，以满足汽机中压缸启动要求，减温阀由美国达拉斯公司提供。2旁路系统布置的安全性分析(1)低压旁路设有两条并列的减温减压管路，从热再蒸汽母管至凝汽器汽侧，为了保证低压旁路减压阀前蒸汽温度与热再蒸汽温度保持一致，所以在每个减压阀前入口低位点与热再蒸汽母管球形三通低位点设有一条直径55mm的回流预热蒸汽管道，以保证低旁减压阀关闭期间蒸汽的循环，防止减压阀前积水动作时产生振动。同时保证低压旁路减压阀前管壁温度在减压阀动作前后不会产生较大温度变化，避免产生过大的热应力而导致管道损坏。(2)低旁减压阀至凝汽器联接管道较短，且有两级减温水环形布置在减压阀后的减温器上，减温器上配有相应的疏水和防冲蚀设备，以减小减压阀运行时对凝汽器产生的冲蚀。(3)低旁控制油站出口的油管路与减压阀的伺服机构采用高压软管联接，高压软管良好的减振效果，确保了低旁油站的安全供油。3低旁控制油站的安全性分析低压旁路控制油站包括2台控制油泵，1台过滤泵，1台控制油冷却风机和1台充氮压力为12MPa的储能器。油站控制系统由2个AV6模块(1RM50T和1SH20)来实现对控制油泵、过滤泵、风机的启停操作。为了确保低旁减压阀的正常运行，提高供油的安全可靠性，控制油泵为1台运行，1台备用。3.1控制油泵的转换为了保证运行控制油泵的安全，向低旁减压阀提供不间断的压力油，当运行泵发生故障或油流量低时，备用泵自动启动。为防止系统超压损坏，运行泵在“压力高”停运后，备用泵只有在压力降到“压力高”设定值以下方能联动。3.2控制油泵的并列运行为了防止油系统泄漏，造成跑油事故，设如下保护：(1)当1台控制油泵运行，另1台备用时，如果压力开关发“压力低”(CP00213.5MPa)信号，则延时2s备用泵联动；若在2min内“压力低”信号仍未消失，则2台泵同时跳闸。(2)当1台控制油泵运行，另1台备用时，压力开关发“压力低”(CP00213.5MPa)信号，则延时2s备用泵启动；若在2min内“压力低”信号消失，则备用泵自动停止，在此后15min内压力开关再次发“压力低”信号时，则备用泵联动，运行泵跳闸。3.3控制油泵的安全保护为了防止高压油管路系统超压损坏，造成泄漏；保护控制油泵有足够的吸入压力，防止油泵气蚀；防止油箱油温高，造成伺服阀损坏和控制油的物理性质、化学性质发生改变，造成油质老化，故此控制油泵特设有以下保护。当任一种情况发生，则运行泵跳闸，备用泵闭锁启动。保护条件如图1：图1控制油泵的保护条件框图3.4过滤泵、冷却风机的启停控制为了确保控制油油质的稳定，防止由于控制油颗粒度超标，造成伺服阀卡涩等事故，低旁控制油站配有与控制油泵同步启停的过滤泵，以保证控制油的颗粒度在正常范围。为了有效保证控制油的粘度和传动装置的稳定性，低旁控制油站设有由油温控制其启停的冷却风机。正常运行时当温度开关CT002发“油温高”(CT00245)信号时，冷却风机自动启动，降温约5后自动停止。若风机启动后油温继续上升，CT00260，则风机与控制油泵、过滤泵同时跳闸。4低旁电液传动装置的安全性分析4.1组成电液传动装置由ASM型传动装置、液压动力装置、ST型伺服阀门、BL型闭锁装置、APL型分级控制装置、SSB型安全控制装置、SBE型安全旁路系统组成。4.2安全控制功能分析为了满足汽轮机在各种异常工况下的安全稳定运行，就要求低旁减压阀具备较快的传动速度和较高的定位精度，以及较高的传动力矩。ASM型传动装置是双向作用的液压缸，它可以提供高达1200kN的传动力矩，ST型伺服阀门进行电液转换，它能在3s内毫无困难地精确定位。为了使电液传动装置安全、可靠和稳定运行，不致给凝汽器的安全造成威胁，低旁电液传动装置又采用了控制阀位漂移的BL型闭锁装置和APL型分级控制装置。为了增加传动装置的可靠性采用了SSB安全控制系统和SBE安全旁路系统。5低压旁路压力控制功能分析低压旁路的压力控制有自动或半自动控制、手动控制和安全快关三种控制方式。无论是自动、半自动控制还是手动控制，安全快关指令均对它有效。低旁压力控制框图如图2：图2低旁压力控制框图5.1低压旁路控制功能分析在锅炉启动期间，低旁减压阀(PCV101PCV201)的开度由手动控制。将再热蒸汽回收并暖管，手动控制其开度逐渐将再热蒸汽压力调节到1.5MPa，在汽机保安系统复位前将低旁减压阀调节投入自动，以满足汽机冲车、并网、接带初始负荷的需要，此时低旁处于“压力控制”阶段。当机组负荷基准值达13%左右时，高压缸切换投入运行，随着机组负荷的增加，低旁压力定值由1.5MPa自动转换为高压缸第一级后压力P1的函数值f(x)，f(x)=KP1，此时低旁压力定值f(x)跟踪负荷，常数为0.3MPa，它可以确保在机组正常运行时低旁减压阀的关闭，此时低旁处于“滑压控制”过程。在机组跳闸、甩负荷等异常工况下，低旁减压阀的压力定值自动由f(x)转换为1.5MPa，以确保低旁减压阀的快速开启，防止锅炉再热器超压。5.2低旁减压阀的快关和开度限制功能为了防止凝汽器超温变形损坏，低旁减压阀后的减温器上布置有两级减温水，减温水阀的开关直接感受减压阀的开度和减压阀后汽压信号。第一级喷水阀与减压阀同步打开，第二级减温水阀在减压阀后压力大于0.4MPa时打开，小于0.37MPa时关闭。减温水压力低、减温器温度高都将引起低旁减压阀快关。为防止凝汽器超压影响机组的安全运行，在凝汽器压力高、减压阀后压力高、减温水阀未打开的情况下都将引起低旁减压阀快关。其控制原理如图3。图3低旁减压阀快关逻辑图低旁减压阀的开度限制功能如图2。当减压阀后压力大于0.45MPa时，经PI调节器关小减压阀开度，以降低减压阀后压力，保护凝汽器的安全运行。6结束语总之，苏尔寿低压旁路在系