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摘要:介绍了宣钢公司动力厂干熄焦汽轮发电机组负荷波动的原因及处理方法,对造成负荷波动的几种问题进行分析判断,及时的查找问题的原因,为快速恢复机组的安全运行积累了经验。
关键词:汽轮机 负荷 电液伺服阀 阀位传感器
中图分类号:TK269
概述
宣钢动力厂干熄焦汽轮发电机组作为配套干熄焦炉余热回收发电设备于2010年12月投产,汽轮机为C15-3.43/0.981-13型单抽凝汽式汽轮机,额定功率15MW。汽轮机调节系统采用数字电液调节系统(DEH),控制精度高,热电负荷自整性高,能实现手动/自动升速,配合电气并网,负荷控制(阀位控制或功频控制),并于DCS通讯控制参数在線调整和超速保护功能,适应汽轮机变工况的各种运行。同时其调速汽门为群阀提板式,共8个调节汽门,用于调节机组蒸汽流量,控制发电机组负荷大小。
2、问题的产生
3、分析原因及采取的措施
3.1、分析原因
宣钢动力厂干熄焦汽轮发电机组是南京汽轮电机厂生产,其调速系统采用505E(DEH)电液调节系统,采用转速闭环无差控制和功率闭环控制,从调速系统造成负荷波动的方面看,有以下几种原因:
3.1.1、电液伺服阀故障
根据负荷波动的参数比较及运行曲线,结合多年的运行经验, 首先判断为电液伺服阀存在卡塞现象,由于液压油的油脂指标不合格,杂质造成液压油含杂质指标不合格,较大杂质进入电液转换器出现阀芯卡塞现象,由于505E在机组并网后将做闭环调整,当出现蒸汽压力波动造成负荷波动时,505E自动调整负荷到设定值,由于电液伺服阀故障,导致505E与电液伺服阀自动调整失调,产生失调振荡,电液伺服阀卡塞严重时导致负荷大范围波动。
3.1.2、调速系统迟缓率过大
迟缓率过大,使调速系统动作严重滞后,影响迟缓率增大原因有,传动机构各机械联接活动接头处的间隙装配不当或长期运行产生磨损,错油门、油动机产生锈蚀和存积油垢,错油门过封度太大以及调节系统混入空气
3.1.3、调速汽门产生故障
由于干熄焦锅炉运行工况的不稳定,机组长期的变工况运行,汽轮机组升降负荷频繁,调速汽门特性曲线可能发生变化,调速汽门Ⅳ阀和Ⅷ阀交替位置重叠度发生变化,导致机组在满负荷时产生波动。
3.1.4 、液压调节系统油压波动过大
3.1.5、自动控制系统故障
自动控制系统包含的505E微处理器、DCS可编程控制器、伺服控制器及传输反馈装置故障,将导致负荷波动。
3.2、对上述原因进行排查处理
2011年10月8日对机组进行停机检查,首先对电液伺服阀进行了更换,对控制油泵、主油泵进行了检查,滤芯更换,油泵进、出口油压均正常;加强了润滑、控制油的滤油,油指标均达到标准值(润滑NASS7级,控制油NASS6级);对传动机构各机械联接活动接头处的装配间隙进行了复查合格;同时在停机后进行了拉阀试验排出了调速系统迟缓率过大问题;同时对调速汽门升程进行了检查,符合标准。10月9日启机后正常,10月11日机组满负荷后机组再次出现负荷波动现象。
3.3、最终原因的发现与解决
3.3.1、最终原因的发现
机组负荷再次出现波动后,汽轮机组立即进行了停机,重点着手对自动控制系统检查,发现阀位传感器在接近最大行程时100%出现自动复位到63%现象,同时阀位传感器接线由于现场轴封汽泄漏造成外皮绝缘严重老化,接点出现虚接现象。通过分析判断,由于机组运行时高压油动机阀位传感器受到轴封汽影响,工作环境温度达到69-72℃,阀位传感器及接线存在反馈失常及虚接现象,导致505E闭环控制采集阀位反馈信号失常。满负荷时由于阀位信号的变化,505E自动追随信号变化调整负荷,当阀位信号出现严重失常时,505E调整出现剧烈变化导致负荷较大范围波动。
3.3.2、处理
对高压油动机阀位传感器进行了更换,对传输信号电缆更换为耐高温阻燃电缆,同时为防止高压轴封窜汽对阀位传感器影响,在阀位传感汽侧增加挡板,避免轴封窜汽对阀位传感器的直接影响。
4、结论
2011.10.12日对高压油动机阀位传感器、传输电缆更换及增加阀位传感器挡板后,机组随后启机并网,负荷提至满负荷15WM后,机组运行状态良好,,运行一周后,没有出现负荷波动现象,证明对汽轮机负荷波动原因的最终分析及处理正确,消除了机组运行的安全隐患,同时为汽轮发电机组的安全运行积累了宝贵的经验。
关键词:汽轮机 负荷 电液伺服阀 阀位传感器
中图分类号:TK269
概述
宣钢动力厂干熄焦汽轮发电机组作为配套干熄焦炉余热回收发电设备于2010年12月投产,汽轮机为C15-3.43/0.981-13型单抽凝汽式汽轮机,额定功率15MW。汽轮机调节系统采用数字电液调节系统(DEH),控制精度高,热电负荷自整性高,能实现手动/自动升速,配合电气并网,负荷控制(阀位控制或功频控制),并于DCS通讯控制参数在線调整和超速保护功能,适应汽轮机变工况的各种运行。同时其调速汽门为群阀提板式,共8个调节汽门,用于调节机组蒸汽流量,控制发电机组负荷大小。
2、问题的产生
3、分析原因及采取的措施
3.1、分析原因
宣钢动力厂干熄焦汽轮发电机组是南京汽轮电机厂生产,其调速系统采用505E(DEH)电液调节系统,采用转速闭环无差控制和功率闭环控制,从调速系统造成负荷波动的方面看,有以下几种原因:
3.1.1、电液伺服阀故障
根据负荷波动的参数比较及运行曲线,结合多年的运行经验, 首先判断为电液伺服阀存在卡塞现象,由于液压油的油脂指标不合格,杂质造成液压油含杂质指标不合格,较大杂质进入电液转换器出现阀芯卡塞现象,由于505E在机组并网后将做闭环调整,当出现蒸汽压力波动造成负荷波动时,505E自动调整负荷到设定值,由于电液伺服阀故障,导致505E与电液伺服阀自动调整失调,产生失调振荡,电液伺服阀卡塞严重时导致负荷大范围波动。
3.1.2、调速系统迟缓率过大
迟缓率过大,使调速系统动作严重滞后,影响迟缓率增大原因有,传动机构各机械联接活动接头处的间隙装配不当或长期运行产生磨损,错油门、油动机产生锈蚀和存积油垢,错油门过封度太大以及调节系统混入空气
3.1.3、调速汽门产生故障
由于干熄焦锅炉运行工况的不稳定,机组长期的变工况运行,汽轮机组升降负荷频繁,调速汽门特性曲线可能发生变化,调速汽门Ⅳ阀和Ⅷ阀交替位置重叠度发生变化,导致机组在满负荷时产生波动。
3.1.4 、液压调节系统油压波动过大
3.1.5、自动控制系统故障
自动控制系统包含的505E微处理器、DCS可编程控制器、伺服控制器及传输反馈装置故障,将导致负荷波动。
3.2、对上述原因进行排查处理
2011年10月8日对机组进行停机检查,首先对电液伺服阀进行了更换,对控制油泵、主油泵进行了检查,滤芯更换,油泵进、出口油压均正常;加强了润滑、控制油的滤油,油指标均达到标准值(润滑NASS7级,控制油NASS6级);对传动机构各机械联接活动接头处的装配间隙进行了复查合格;同时在停机后进行了拉阀试验排出了调速系统迟缓率过大问题;同时对调速汽门升程进行了检查,符合标准。10月9日启机后正常,10月11日机组满负荷后机组再次出现负荷波动现象。
3.3、最终原因的发现与解决
3.3.1、最终原因的发现
机组负荷再次出现波动后,汽轮机组立即进行了停机,重点着手对自动控制系统检查,发现阀位传感器在接近最大行程时100%出现自动复位到63%现象,同时阀位传感器接线由于现场轴封汽泄漏造成外皮绝缘严重老化,接点出现虚接现象。通过分析判断,由于机组运行时高压油动机阀位传感器受到轴封汽影响,工作环境温度达到69-72℃,阀位传感器及接线存在反馈失常及虚接现象,导致505E闭环控制采集阀位反馈信号失常。满负荷时由于阀位信号的变化,505E自动追随信号变化调整负荷,当阀位信号出现严重失常时,505E调整出现剧烈变化导致负荷较大范围波动。
3.3.2、处理
对高压油动机阀位传感器进行了更换,对传输信号电缆更换为耐高温阻燃电缆,同时为防止高压轴封窜汽对阀位传感器影响,在阀位传感汽侧增加挡板,避免轴封窜汽对阀位传感器的直接影响。
4、结论
2011.10.12日对高压油动机阀位传感器、传输电缆更换及增加阀位传感器挡板后,机组随后启机并网,负荷提至满负荷15WM后,机组运行状态良好,,运行一周后,没有出现负荷波动现象,证明对汽轮机负荷波动原因的最终分析及处理正确,消除了机组运行的安全隐患,同时为汽轮发电机组的安全运行积累了宝贵的经验。