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              645MW汽輪機DEH控制系統優化
              發布日期:2018-09-13 來源:  瀏覽次數:

              王瓊 范學文 許穎

              (華潤電力(菏澤)有限公司,山東菏澤 274032

              【摘要】本文通過對645NW汽輪機DEH控制系統投入運行后出現的問題進行分析,并針對出現的問題采取相應的措施,優化DEH邏輯、硬回路及保護裝置,使得DEH系統更加穩定,從而提高機組的安全可靠性。

              【關鍵詞】日立  H5000M   DEH

              1. 引言

                1.1 汽輪機為東方汽輪機廠引進日立技術制造的超超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、雙背壓、純凝汽式汽輪機,型號為:N660-25/580/600,最大連續出力為719.6MW。

                1.2 發電機為東方電機股份有限公司生產的QFSN-640-2-22型汽輪發電機。

                1.3 DCS控制系統采用西屋OVATION-XP系統,DEH控制系統采用日立H5000M系統,采用傳統的鍋爐控壓力汽機控負荷的CCS協調控制方式(鍋爐主控由負荷指令前饋加壓力PID生成)。

              2. 發電機功率信號優化

              201432661500秒,1號機組LDC負荷指令(頻率修正)為630.860MW,發電機功率1625.713MW,發電機有功功率為659.509MW,LDC汽機主控指令為95.298%;61855秒, 1號機組LDC負荷指令(頻率修正)為624.823MW,發電機功率1625.713MW,發電機有功功率為521.510MW,LDC汽機主控指令為72.460%;62001秒,運行人員發現發電機功率指令與反饋偏差大,確認DEH系統發電機功率故障報警后恢復正常。如圖1所示。

               645MW汽輪機DEH控制系統優化

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                                   圖1 1號機組發電機功率故障保持

              LDC負荷指令(頻率修正)---DCS系統接收RTU發送的AGC指令經過一次調頻修正后的指令;

              發電機功率1---發電機功率就地變松器經DEH系統32后硬接線發送給DCS系統;

                發電機有功功率---發電機功率就地變送器至DCS系統;

                發電機功率信號就地共有4臺變送器,其中3路送至DEH系統,由DEH系統32后送至DCS系統進行調節使用,另外1路直接送至DCS作顯示使用。在電氣就地功率變送器受干擾發生信號波動時,因日立H5000M系統自身特點,此時DEH系統會自動保持當前值,并輸出報警提示,并且在運行人員確認報警之前故障測點不能自動復位,而DCS系統接收的是DEH系統保持的功率值,機組協調自動如果根據此時的功率值進行自動調節時,會造成汽機主控指令升至100%或降至30%,對機組安全帶來嚴重危害。

              針對這種情況采取的措施:1.DEH系統內新增3個功率信號故障DO點,通過硬接線送至DCS機柜內(卡件冗余配置);2、DEH系統內新增3個功率信號AO點,通過硬接線送至DCS機柜內(卡件冗余配置,量程均為0~700MW);3、修改DCS系統發電機功率自動邏輯,若3路發電機功率信號質量差、偏差大或故障,自動切除汽LDC汽機主控自動,如圖2所示。

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                                      圖2 DCS系統發電機功率32示意圖

              3. 機組運行中高調閥脫落后的處理措施

              201482122041秒,發電機功率為608.000MW,LDC汽機主控指令為83.985%,高壓調節級后壓力為16.727MPa,高壓主汽閥調節閥后正壓壓力2(左)21.440MPa,高調閥二反饋為34%;122055秒,發電機功率576.000MW,LDC汽機主控指令為98.725%,高壓調節級后壓力為15.010MPa,高壓主汽閥調節閥后正壓壓力2(左)15.643MPa,高調閥二反饋為57%;122056秒,發電機功率579.000MW,LDC汽機主控指令為92.371%,高壓調節級后壓力為15.139MPa,高壓主汽閥調節閥后正壓壓力2(左)15.937MPa,高調閥二反饋為59%,如圖3所示。

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                                               圖3 2號高調閥動作異常

                 通過分析歷史曲線,初步判斷2號高調閥閥門線性較差。隨后,利用負荷擺動試驗的機會,調節2號高調閥發現對調節級后蒸汽壓力及負荷無影響,故判斷2號高調閥閥芯脫落。

                 根據閥門管理曲線,如圖4所示,CV2開度對汽輪機出力影響較大,而CV4開度對汽輪機出力影響較小,與汽機專業溝通分析,CV4可以與CV2更換閥序, 既不影響機組安全穩定運行,又不影響機組出力。

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                                           圖閥門管理曲線

              針對這種情況,將2號高調閥與4號高調閥閥序對調,更換后機組運行穩定,如圖5所示。

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                                                圖5 2號與4號高調閥閥序對調

              4. 硬回路保護優化

              華潤菏澤電廠鍋爐MFT跳汽輪機、汽輪機跳閘至鍋爐MFTEH油壓低跳A、B小機原設計均為單路硬接線,當發生短路、斷線時或接線端子松動時,容易引起ETS、MFT、METS 誤動或拒動,嚴重威脅機組運行的安全、可靠和穩定。

              針對這種情況,增加多路硬接線,使每個主保護構成32硬回路。在任一路信號故障情況下,仍有兩路信號保障主保護正常動作,可以有效避免因信號回路故障引起的機組非停。

              5. 低壓缸排汽溫度保護裝置優化

              DEH系統低壓缸排汽溫度高保護裝置采用的是A、B低壓缸各安裝4只溫度開關(兩副節點,80℃報警,107℃跳機)。在檢修時,拆裝溫度開關過程中容易造成定值偏移,且不能立即發現;另外,該型溫度開關在實驗室校驗時需分別在水槽和油槽中對報警值和跳閘值進行調整,校驗時間長,且合格率偏低,如圖6所示。

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                                     圖溫度開關及PT100熱電阻對比圖

              考慮到溫度開關拆裝容易造成動作值漂移,并且校驗過程較為繁瑣,故利用停機檢修機會將溫度開關全部更換為定制的APT100熱電阻。

              1  測量誤差對比表

              名稱

              規格型號

              測量范圍

              精度及等級

              理論測量誤差

              實際校驗誤差

              溫度開關

              LTDN4GG05A7030XBX

              65to125

              1.5

              ±0.9

              0.75

              熱電阻

              WZP2-231G

              -50to 150

              A

              ±0.364

              0.30

              改造后的A、B低壓缸3路就地電阻信號送至DEH機柜RTD卡,由DEH邏輯判斷完后,輸送3開關量至ETS機柜進行32跳機。

              6. DEH系統OIS站備用

              2014 日,#2機組進行A級檢修,檢修人員處理完DEH系統OIS站主機清灰工作,恢復接線上后發現無法正常啟動,如圖7所示。

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                                             圖7 DEH系統OIS站故障

              通過對DEH系統OISOPTIPLEX 760主機接線和故障代碼檢查,未發現有接線松動及故障燈閃爍現象存在,通過調換OIS站及EWS站計算機硬盤及LANBOX通訊卡,檢查發現OPTIPLEX 760主機主板損壞,不能正常工作,導致OIS站無法啟動。因日立H5000M系統OPTIPLEX 760主機主板比較特殊,維修及更換周期都比較長。若處理不好OIS站,直接影響機組啟動。

              為避免這種情況的發生,針對此類特殊的進口設備,我司采購一臺OPTIPLEX 760主機,并做好OIS站備份,當再有OIS站故障時,將備用的OIS站進行替換,保證DEH系統正常操作。

              7. 結束語

              通過對東汽645MW汽輪機日立DEH系統進行優化,使得保護、邏輯、裝置與機組運行情況更有機的結合,大大提高了汽輪機安全穩定運行的可靠性。

               

              參考文獻:

              [1]D600B-汽輪機安全監視裝置說明書》                           東方汽輪機廠

              [2]《日立H5000M系統說明書》                                     東方汽輪機廠

              作者簡介:

              王瓊(1984-),男;華潤電力(菏澤)有限公司  技術支持部  熱控專業工程師

               郵箱:qwang@crphz.com.cn     電話:0530-5818153     

              通訊地址:山東省菏澤市牡丹區華潤電力工業園    郵編:274000

              范學文(1972-),男;華潤電力(菏澤)有限公司  技術支持部  熱控專業主管

               郵箱:plfxw@163.com     電話:0530-5818071          

              通訊地址:山東省菏澤市牡丹區山東省菏澤市華潤電力工業園  郵編:274000

              許穎(1983-),男;華潤電力(菏澤)有限公司  技術支持部  熱控專業工程師

               郵箱:yxu@crphz.com.cn     電話:0530-5818072       

              通訊地址:山東省菏澤市牡丹區山東省菏澤市華潤電力工業園  郵編:274000

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