吴泾8期启动运行方式简介

1、启动运行方式简介 上海汽轮机有限公司 目 录 1 概述 2. 高中压联合启动 21 启动前的准备22 挂闸23 冲转24 600RPM25 TV控制26 暖机27 阀切换28 同期29 并网210 负荷变化（低的稳定压力）211 负荷变化（滑压）212 负荷变化（额定压力）3. 甩负荷控制 1 概述汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的引进型凝汽式汽轮机（N600-16.7/538/538），旁路配置为30高压旁路及40低压旁路。本汽轮机为一台四缸四排汽中间再热凝汽式汽轮机。其特点是采用数字电液调节系统，操作简便，运行安全可靠。高中压分缸，低压缸采用双流三层缸结构。为了满足电厂的运行要求，本机组根据

2、西屋公司经验，结合采纳了使用多年的大型汽轮机运行经验并参考国内外其他机组的运行方式，经过周密的热力系统，主机本体结构的核算，我们设计推出了这个低参数，高中压缸联合启动方案。这就要求在启动时，必须打开高低压旁路，并按要求控制高低压旁路阀门以维持设定的主汽压和再热压力。而传统的再热汽轮机中压缸在冷态启动时不参与控制，仅全开全关，所以在汽轮机冷态启动时，要求高低旁路关闭，再热调节阀全开，主蒸汽进入汽轮机高压缸做功，经高排逆止门进入再热器，经再热后送入中低压缸，再进入凝汽器。由于汽轮机在启动阶段流量较小，在3000 r/min时只有3-5% 的流量，高压排汽压力将很低。因此，在汽轮机启动时，高低压旁路

3、阀门必须维持再热压力在较低的水平。2高中压联合启动(冷态)高中压缸联合启动，即高压调节汽阀及再热调节阀一起控制机组的转速。具体过程如下： 2.1 启动前的准备2.1.1 机组在盘车状态。 2.1.2 蒸汽参数满足启动条件，主蒸汽参数最低为2.5-3MPa(a)，320,（不超过360），冷再热蒸汽压力低于0.2MPa(a)，320，旁路流量应达到5%以上。 如果汽轮机HP和IP转子金属温度低于204.4°C (400°F)，进汽温度属于冷态启动区。 主汽门前温度不应该超过426.7°C (800°F)，再热蒸汽温度应当在冷态启动区。 如果HP和IP转子金

4、属温度等于204.4°C(400°F)或更高，主汽门进汽蒸汽温度在主汽门切换到调节汽阀控制前应当在曲线“阀切换时最小主汽门进汽蒸汽温度”之上。2.1.5 背压(绝对值)必须尽可能低，不能高于图“无负荷低负荷运行指南”所给出的再热蒸汽温度和低压排汽压力限制。2.2 汽轮机挂闸，DEH在操作员自动（Operator Auto）方式， 操作员用阀位限制器升高调节汽阀（GV）至全开。此时,汽轮机各阀门及旁路系统的状态为表1所示。表1 汽轮机和旁路系统在启动前的状态系统/阀门 状 态主汽门全关调节汽阀由操作员用阀位限制器升调节汽阀至开再热调节阀全关再热主汽门全开高排通风阀打开，保证高

5、压缸真空 高排逆止门关闭，因为冷再热压力大于高排压力高压疏水阀打开中压疏水阀打开排汽喷水 关闭高压旁路阀控制主蒸汽压力在它的设定点2.5-3Mpa，温度控制喷水保证热再热温度在凝汽器限制内。低压旁路阀控制热再热压力在它的设定点<=0.2MPa温度控制喷水保证出口温度凝汽器设计限制内。2.3. 操作员选择目标转速600 r/min,从 “启动推荐” 图上查出冲转时间，并转换成升速率，一般为100 r/min/min。此时，IV打开，控制转速至600 r/min。保持机组转速在600rpm足够长的时间检查所有的仪表，保证仪表状况良好。机组在600 rpm前偏心记录仪所显示的值应小于0.076

6、mm的稳定值。转速超过600rpm监视振动。注 意当机组升速超过3RPM后，水必须能够进入排汽喷水控制阀和冷油器管。表2 汽轮机和旁路系统在600 r/min时的状态系统/阀门 状 态主汽门全关调节汽阀全开（单阀方式）再热调节阀控制转速再热主汽门全开高排通风阀打开，保证高压缸真空 高排逆止门关闭，因为冷再热压力大于高排压力高压疏水阀打开中压疏水阀打开排汽喷水 关闭高压旁路阀控制主蒸汽压力在它的设定点。温度控制喷水保证热再热温度在工厂设计限制内。低压旁路阀控制热再热压力在它的设定点。温度控制喷水保证出口温度在凝汽器限制内。2.4 机组保持转速600 r/min至少4分钟，DEH记忆中压缸的稳定流

7、量F1。2.5 选择IV/TV至暖机转速2100 r/min为目标转速，以选定的升速率升速至目标转速。TV开始打开，与IV一起控制转速。DEH送到TV和IV的指令是一样的，但是到IV的流量指令有一个偏差，保证到中压缸的流量比高压缸流量多F1。 表3 汽轮机和旁路系统在升速时的状态（从IV到TV/IV切换）系统/阀门 状 态主汽门开始打开控制转速调节汽阀全开（单阀方式）再热调节汽阀继续控制转速。 再热主汽门全开高排通风阀打开，保证高压缸真空高排逆止门关闭，因为冷再热压力大于高排压力高压疏水阀打开中压疏水阀打开排汽喷水 关闭，高压旁路阀控制主蒸汽压力在它的设定点。温度控制喷水保证热再热温度在工厂设

8、计限制内。低压旁路阀控制热再热压力在它的设定点。温度控制喷水保证出口温度在凝汽器限制内。2.6机组在2100r/min保持3-4小时进行暖机，根据转子应力的情况可调整中高压缸的流量分配比（1-1.5）。流量比可在窗口设定，缓冲时间3分钟。 考虑到启动参数低,TV小阀流量可能不足,因此要提前进行阀切换,初步考虑定在暖机结束后即2100rpm进行TV/GV阀切换。2.7 运行人员在阀切换窗口选择TV/GV进行阀切换，蒸汽温度应高于规定的阀切换温度。 GV开始关闭，转速下降10rpm后TV全开，转速控制由GV进行。调节汽阀控制转速并且保持转速在TV到GV阀切换转速。 表5汽轮机和旁路系统在TV/GV

9、阀切换时的状态系统/阀门 状 态主汽门控制转速并保持在TV/GV阀切换转速。在调节汽阀关下转速下降10rpm后全开。调节汽阀开始关闭，在TV全开后控制转速再热调节汽阀保持再热主汽门开高排通风阀打开 高排逆止门关闭，因为冷再热压力大于高排压力高压疏水阀打开中压疏水阀打开排汽喷水 在2600rpm时投入高压旁路阀控制主蒸汽压力在它的设定点。温度控制喷水保证热再热温度在工厂设计限制内。低压旁路阀控制热再热压力在它的设定点。温度控制喷水保证出口温度在凝汽器限制内。2.8 选择同步转速(3000 r/min)为目标转速。GV控制转速至同步转速。汽轮机和旁路系统在同步转速（但在发电机同步之前）的状态如表6

10、所示。表6 汽轮机和旁路系统在同步转速时的状态系统/阀门 状 态主汽门全开 调节汽阀控制并保持在同步转速再热调节汽阀控制转速，并有再热压力补偿作用 再热主汽门开高排通风阀打开 高排逆止门关闭，因为冷再热压力大于高排压力高压疏水阀打开中压疏水阀打开排汽喷水 在2600RPM时投入高压旁路阀控制主蒸汽压力在它的设定点。温度控制喷水保证热再热温度在工厂设计限制内。低压旁路阀控制热再热压力在它的设定点。温度控制喷水保证出口温度在凝汽器限制内。 注意： 在机组同步之前，高排逆止阀下游的冷再热压力必须尽可能的低。低旁应控制冷再热压力小于0.8Mpa（a），如果压力高于0.828Mpa（a）（120psia

11、），并网后高排温度有可能超过允许的限制值而引起机组遮断。2.9 发电机并网，IV和GV将迅速打开至计算的5初负荷阀位。高排通风阀在机组同步60秒后关闭，高排压力将升高，打开高排逆止阀。如果高压缸第一级压力与高排压力的比小于1.7超过60秒，控制系统将推荐机组停机。如果高压排汽温度超过426°C，危急遮断系统将遮断机组。汽轮机和旁路系统在同步并带最小负荷的状态如表7所描述。（高中压缸流量比并网后1分钟恢复为1。表7 汽轮机和旁路系统在同步后带初负荷的状态系统/阀门 状 态主汽门全开 调节汽阀同步后打开到5%负荷位置(压力补偿)再热调节汽阀同步后打开到5%负荷位置(压力补偿) 再热主汽门

12、全开高排通风阀并网后延时60秒关闭高排逆止门在高排通风阀关闭后打开高压疏水阀打开中压疏水阀打开排汽喷水 投入高压旁路阀控制主蒸汽压力在它的设定点。温度控制喷水保证热再热温度在工厂设计限制内。低压旁路阀控制热再热压力在它的设定点。温度控制喷水保证出口温度在凝汽器限制内。2.10 负荷变化（低的稳定的主蒸汽压力）随着负荷的增加，调节汽阀进一步打开让更多的蒸汽进入汽轮机以增加负荷。高压旁路阀将关小以保持主蒸汽压力在高旁设定点。再热调节汽阀的开度将随着负荷的增加而增加。随着再热调节汽阀的开大，低压旁路阀将关小以保持再热蒸汽压力在低旁设定点。在3040%负荷，再热调节汽阀将全开，而低旁阀全关。 随着负荷

13、的增加，机组将以一个固定的主蒸汽压力运行，此压力由旁路系统控制。 一旦高旁和低旁阀全关，高旁和低旁阀将自动置于备用状态。如表8所描述。表8 汽轮机和旁路状态从最小负荷到旁路阀全关的状态 系统/阀门 状 态主汽门全开 调节汽阀控制负荷，如果需要，投功率反馈回路再热调节汽阀用与调节汽阀同样的指令控制负荷，再热调节汽阀应调整到在旁路阀门全关时全开。 再热主汽门全开高排通风阀关闭高排逆止门打开高压疏水阀在10%负荷时关闭 中压疏水阀在20%负荷时关闭 排汽喷水 在10%负荷时切除高压旁路阀控制主蒸汽压力在它的设定点。温度控制喷水保证热再热温度在工厂设计限制内。低压旁路阀控制热再热压力在它的设定点。温度

14、控制喷水保证出口温度在凝汽器限制内。 通过调节调节汽阀控制主蒸汽压力，通过锅炉燃烧率来控制负荷变化率（汽轮机跟踪方式）。从这点到滑压运行，汽轮机和旁路系统状态如表9所描述。表9汽轮机和旁路系统在负荷变化时的状态（定压）系统/阀门 状 态主汽门全开 调节汽阀控制在低的稳定的主蒸汽压力再热调节汽阀在旁路阀门全关时接近全开。 再热主汽门全开高排通风阀关闭高排逆止门打开高压疏水阀在10%负荷时关闭 中压疏水阀在20%负荷时关闭 排汽喷水 在10%负荷时切除高压旁路阀关闭（在备用方式）低压旁路阀关闭（在备用方式）2.11 负荷变化(滑压)当调节汽阀达到最佳阀位，负荷将由改变主蒸汽压力来实现（滑压运行）。

15、 这里有两个可选择的控制方案: a DEH置于操作员自动(OA)方式,所有压力或功率回路都切除, 但频率回路投入, 以便对电网频率变化作出响应。b DEH置于REMOTE方式，切除所有的反馈回路, 包括频率反馈, 锅炉控制开始滑压, 指令DEH禁止移动阀位, 锅炉控制必须包括频率补偿逻辑。在电网频率扰动时, 必须迅速调节汽机阀门。在滑压状态, 阀位将是:表10汽轮机和旁路系统在负荷变化时的状态（滑压）系统/阀门 状 态主汽门全开 调节汽阀固定在最佳阀位, 仅对电网频率变化作出响应 再热调节汽阀全开。 再热主汽门全开高排通风阀关闭高排逆止门打开高压疏水阀关闭 中压疏水阀关闭 排汽喷水 切除高压旁

16、路阀关闭（在备用方式）低压旁路阀关闭（在备用方式） 212负荷变化(额定压力) 在滑压方式，随着负荷的升高, 蒸汽压力将达到额定值，标志着滑压运行结束。操作员可以选择第所描述的汽机跟踪方式或用汽机控制方式打开调节汽阀升负荷。同时, 锅炉控制保持压力在额定位(即锅炉跟踪方式)。 如果选择锅炉跟踪方式, 阀位将是:表11汽轮机和旁路系统在负荷变化时的状态（额定压力）系统/阀门 状 态主汽门全开 调节汽阀用功率给定设定负荷.再热调节汽阀全开。 再热主汽门全开高排通风阀关闭高排逆止门打开高压疏水阀关闭 中压疏水阀关闭 排汽喷水 切除高压旁路阀关闭（在备用方式）低压旁路阀关闭（在备用方式）3. 甩负荷控

17、制当从发电机油开关接受到甩负荷信号, 汽轮机控制系统OPC动作，迅速关闭调节汽阀和再热调节汽阀, 以阻止机组超速。同时，高排通风阀及疏水阀均打开，高排逆止门关闭，因为冷再热压力大于高排压力。 旁路系统将迅速地打开, 实现旁路系统的功能, 让锅炉来的蒸汽进入凝汽器。高旁设定点将设定在甩负荷发生之前的最后主蒸汽压力。当OPC动作后过7.5秒且机组转速降到低于103%时，OPC动作停止。当机组降到低于额定转速时，再热调节汽阀(IV)将迅速打开控制转速。待冷再热压力低于0.828 MPa(a)后，GV打开维持3000 r/min。表22 OPC动作后的状态 系统/阀门 状 态主汽门全开 调节汽阀关闭再

18、热调节汽阀控制转速 再热主汽门全开高排通风阀当油开关断开时打开，使高排蒸汽进入凝汽器 高排逆止门随着OPC动作，阀门转到关闭位置，因为冷再热压力超过高压排汽压力高压疏水阀打开 中压疏水阀打开 排汽喷水 投入高压旁路阀全开, 去限制主蒸汽压力在油开关打开之前的主蒸汽压力设定点低压旁路阀全开, 控制热再热压力在低旁设定点甩负荷后如果冷再热压力低于0.828 MPa(a)，则GV将打开与 IV一起维持3000RPM并一起重新并网带负荷；甩负荷后如果冷再热压力高于0.828 MPa(a)，则将由IV单独维持3000RPM，GV保持关闭。如果冷再热压力仍居高不下，可以用IV并网。但并网后操作员必须尽快将

19、负荷升到10%以上，让GV尽快打开。如高排温度超过预定的限制值, 控制系统将闭合接点遮断汽轮机。旁路系统在甩负荷期间及甩负荷后的功能就是将锅炉负荷从汽轮机转换到旁路系统，以避免锅炉停机。在大多数情况下，操作员必须在正常运行之前迅速降低锅炉负荷至一个较低的水平 。4 控制系统说明4.1 简介控制系统采用西屋公司DEH III型，硬件采用WDPF（西屋公司分散处理系统）。DEH III型系统是高可靠性的汽轮机控制器，它以分散结构和微处理器为基础，再加冗余处理特性，使在线维修更加容易，并扩展了控制和监视功能。WDPF系统的核心是数据高速公路通讯，这种通讯方式能够更新信息，使运行人员可以监视控制过程，

20、它可以在线改变参数。数据高速公路提供了系统的基本管理功能，可以使控制器之间或站之间相互隔离，这样，一个系统发生故障，就不会影响其它系统。通讯采用广播技术，这种技术可以使各个站不中断地发送信息，每秒钟在数据高速公路上可以发送10000多个信息，该通讯速率使数据在高速公路上传递，刷新时间可以短到0.1秒。DEH III型的数据高速公路是冗余的，两条高速公路可以同时使用，即一条数据高速公路出故障时，另一条备用的高速公路即自动投入使用。本系统由三种不同的硬件组成：工程师站、操作员站和控制部分（DPU）。其中，控制部分分为OPC（超速保护）/OA(操作员自动)站实现基本的转速、负荷的控制，RSM（转子应

21、力监视）站和ATC（汽轮机自动控制）站。每个DPU是与数据高速公路分开的独立的站，使用其自己的DHC（高速公路控制器），每个DPU的应用程序是存储在有后备电池的随机存储（RAM）中，冗余的DPU有各自的电源，可以使一个DPU停下来进行维修而不影响另一个DPU的工作。阀门接口卡为QVP卡，阀门的调试采用软件进行。操作员站是操作员和系统之间的通讯接口，它有键盘和鼠标，操作员可以通过它们来控制CRT显示，并将数据送入。系统报警既可以被打印又可以显示。操作员站和工程师站的永久存储器作为图形显示存储。操作员从这些站上可以显示在数据高速公路上的任意一点的值，将持续10分钟或者60分钟的多达200点的不同变

22、量的有时间标志的值存储于存储器中。工程师站除了在操作员站中包括的部分外，还包括了一个软盘驱动器，一个工程师键盘，一个鼠标。软盘驱动器可以用来装载应用程序和基本系统数据信息，也可以装载高速公路上不同站的图形。在这个控制台上，工作人员可以进入所有的应用程序，在软盘和硬盘上复置这些程序，并根据需要修改或删除程序。也可以按需要增加新的图形。4.2 DPU功能 4.2.1超速保护（OPC）：(1)103% 超速保护 (2)关键输入信号的三选二逻辑，增加了可靠性（转速、油开关状态、挂闸状态、主蒸汽压力、中压缸排汽压力、功率等）。4.2.2操作员自动(OA):(1)大范围转速控制(2)负荷控制(3)超速试验

23、(4)阀门试验(5)遥控接口(自动调度、锅炉控制等)(6)主蒸汽压力限制4.2.3转子应力监视(RSM)转子应力监视控制是监视汽轮机在启动时的升速率和加负荷时的加负荷率，使高中压转子应力水平低于它们的限制点。在转子应力高的情况下，RSM将推荐转速或负荷保持，直至实际的或预期的应力小于许可值。4.2.4汽轮机自动控制(ATC)通过计算的转子应力自动设定升速率，并将机组从盘车转速带到同步转速，在并网后自动设定升负荷率。它能够提供最快的驱动速度而不超过许可的转子应力，从而延长了高、中压缸转子的寿命。4.3系统特点可靠性· 采用西屋公司WDPF分散控制系统部件· DPU冗余控制和手

24、操器备用· 重要信号采用3选2技术先进性· 用SUN工作站作为操作员站和工程师站· 采用窗口技术· 转子应力监视和ATC控制,适合汽轮机在不同工况下的要求 灵活性· 硬件可以在线维修· 人机接口编程采用图形和文本方式· 控制逻辑开放,维修方便· 阀门调试采用软件进行5 DEH与BP SYS关系1 DEH在BPON方式下运行时， IV先开，以便比TV流量多一个常量，在GV控制阶段IV比GV流量多一个常量。IV指令随TV或GV指令而变，并有主汽压力修正和再热压力补偿，以便IV流量不随主汽压力而变，也不随再热压力而变。在并网后IV快速开启。2 如果旁路故障，旁路应关闭，在LPVLVCL均HPVLVCL为1时，