談1000MW發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷試驗中存在的問題及相關(guān)建議

【摘要】本文以上海汽輪機(jī)廠的1000MW發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷試驗為例，對比常規(guī)機(jī)組分析其特有的設(shè)計特點，介紹了該試驗的準(zhǔn)備工作、試驗流程及試驗結(jié)論，分析了實驗過程中出現(xiàn)的問題，并針對這類問題提出了相應(yīng)的解決建議。

【關(guān)鍵詞】1000MW發(fā)電機(jī)組;甩負(fù)荷試驗;問題;建議

目前，我國的主要動力制造廠在引進(jìn)國外1000MW發(fā)電機(jī)組，有些工廠已經(jīng)完成了成功的試運行，由于引進(jìn)國家各不相同，機(jī)組設(shè)備型號也有一定區(qū)別，所以具備不同特點，但是普遍有著很好的運行效果，將來勢必會成為我國火電廠的主要生產(chǎn)設(shè)備。想要深入了解1000MW機(jī)組的特點，就要對其進(jìn)行檢驗性試驗，最直接的試驗就是考核機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)和配套設(shè)備特性的甩負(fù)荷試驗，下面我們就廣東某電廠從西門子引進(jìn)技術(shù)聯(lián)合制造的1000MW機(jī)組進(jìn)行了甩負(fù)荷試驗，并對其過程進(jìn)行分析。

一、1000MW發(fā)電機(jī)組概述

上海汽輪機(jī)廠和西門子聯(lián)合設(shè)計制造了1000MW發(fā)電機(jī)組，采用高壓抗燃油型數(shù)字電液型調(diào)節(jié)系統(tǒng)，簡稱為DEH，液壓系統(tǒng)采用本地汽輪機(jī)廠的高壓抗燃油裝置。系統(tǒng)油壓設(shè)有四個MSV，四個GV，兩個CRV，都通過伺服閥控制，可以快關(guān)。保護(hù)裝置包括機(jī)械超速保護(hù)，在轉(zhuǎn)速超過額定轉(zhuǎn)速的10%-12%時啟動;跳閘保護(hù)，可以是機(jī)械跳閘或手動跳閘。

二、1000MW機(jī)組的甩負(fù)荷試驗

（一）1000MW機(jī)組的甩負(fù)荷試驗相關(guān)功能

超速保護(hù)可以通過控制電磁閥快速關(guān)閉GV和ICV，并控制轉(zhuǎn)速為3000r/min，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過保護(hù)轉(zhuǎn)速3%或是甩負(fù)荷預(yù)感器時，機(jī)組會發(fā)生超速解列，這個時候，OPC必須保證在25s內(nèi)將轉(zhuǎn)速降到3060r/min以下，才能進(jìn)行復(fù)位操作。超速保護(hù)裝置啟動時，一方面OPC會卸掉母管油壓，另一方面會快關(guān)電磁閥，卸掉油動機(jī)中的油壓，兩路信號都會令GV和ICV關(guān)閉，同時，還會給出10秒的快卸負(fù)荷指令，將閥位歸零。

（二）甩負(fù)荷機(jī)組控制回路切換和轉(zhuǎn)速控制

該機(jī)組的盤車轉(zhuǎn)速開始進(jìn)行沖車，DEH一直處于PI函數(shù)的轉(zhuǎn)速控制，達(dá)到2995r/min會切換到GOVERN NG MODE轉(zhuǎn)速控制回路中，若是打開閘門或關(guān)閉閥門，可以恢復(fù)到原來的控制回路中。常規(guī)的機(jī)組甩負(fù)荷之后會直接從DEH回路轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)速控制回路中，并進(jìn)行定速。該機(jī)組系統(tǒng)甩負(fù)荷之后由于存在超速保護(hù)裝置，DEH并沒有切換到轉(zhuǎn)速控制回路中，而是在GOVERN NG MODE的控制下，進(jìn)行比例轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。與常規(guī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式相比，該機(jī)組的參數(shù)會更加合理，并使回路中具備更高的精度。

（三）甩負(fù)荷試驗過程

1.試驗前的準(zhǔn)備工作

進(jìn)行甩負(fù)荷試驗之前除了需要做出傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)性試驗的準(zhǔn)備工作17條以外，還要注意其他幾點內(nèi)容。機(jī)組發(fā)生解列后，觸發(fā)OPC的延遲時間是否合理、高排逆止門有沒有聯(lián)關(guān)、高排通風(fēng)閥有沒有聯(lián)開;解列或是轉(zhuǎn)速低聯(lián)起潤滑油泵是否出現(xiàn)，軸封汽源是否出現(xiàn)倒換現(xiàn)象。進(jìn)行甩負(fù)荷試驗前，調(diào)試機(jī)組需要運行至少24小時，且各項參數(shù)值都在正常值內(nèi)，才能進(jìn)行試驗，分兩級進(jìn)行，分別為甩50%和100%額定負(fù)荷。

試驗用的機(jī)組錄入信號包括：發(fā)電機(jī)并網(wǎng)、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、高壓調(diào)節(jié)氣門開度、中壓調(diào)節(jié)氣門開度、主汽壓力、調(diào)節(jié)級壓力、OPC電磁閥帶電信號。試驗前的運行狀態(tài)要求有：機(jī)組高低壓旁路自動運作，CCS控制良好，除氧器加熱由輔汽提供，電泵高速旋轉(zhuǎn)備用。在50%甩負(fù)荷試驗前需要投八支點火油槍和三臺磨煤機(jī)，在100%甩負(fù)荷試驗前則要投八支點火油槍和五臺磨煤機(jī)，解除MFT聯(lián)動信號。

2.甩50%負(fù)荷試驗

該機(jī)組在進(jìn)行第一次試驗時并不能定速，所以進(jìn)行兩次試驗。第一次需要在試驗前進(jìn)行10秒和5秒的手動停磨，旁路稍微預(yù)暖，機(jī)組發(fā)生解列時，OPC隨之動作，轉(zhuǎn)速迅速上漲，達(dá)到3082r/min時開始回落，直到2581r/min，機(jī)組始終沒有打開調(diào)門，工作人員進(jìn)行手動強(qiáng)制復(fù)位，并切換回轉(zhuǎn)速控制回路，隨后轉(zhuǎn)速再次升高，但是并沒有在3000r/min時停下，直到3090r/min后OPC才再次發(fā)生動作，轉(zhuǎn)速再次下降，這次降到2504r/min后開始回升，升高到3090r/min后OPC動作，重復(fù)五次后，手動掛閘沖車，機(jī)組強(qiáng)制控制到轉(zhuǎn)速控制回路中，隨后就一直擺動不能定速。經(jīng)過檢查后，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這種狀況是因為轉(zhuǎn)速偏差在調(diào)頻試驗時曾經(jīng)強(qiáng)制歸零，在甩負(fù)荷試驗中放開后，定速成功，確定在3000r/min。

對第一次50%甩負(fù)荷試驗的經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)后，開始第二次50%甩負(fù)荷試驗。從發(fā)電機(jī)定子電流消失開始，25ms后OPC發(fā)生動作，58ms后高壓調(diào)門關(guān)閉開始動作，70ms中亞調(diào)門開始關(guān)閉動作，113ms高調(diào)門關(guān)閉，164ms中調(diào)門關(guān)閉，隨后轉(zhuǎn)速快速升高，直到3084r/min，下降至3060r/min，OPC發(fā)生復(fù)位動作，轉(zhuǎn)速下降到2990r/min，高壓汽門打開，轉(zhuǎn)速降到了2966r/min最低處，72s后，定位在3000r/min。

主汽壓力從12.2MPa升到15.6MPa，汽輪機(jī)本體的參數(shù)都保持正常狀態(tài)，動態(tài)超調(diào)都在允許范圍之內(nèi)，可以進(jìn)行100%甩負(fù)荷試驗。

3.甩100%負(fù)荷試驗

在進(jìn)行試驗前，鍋爐中會投入八支油槍和兩臺汽泵，汽封要加入輔助起源和主汽汽源，高壓加熱器和低壓加熱器投入使用，高低壓旁路要做好暖管準(zhǔn)備，將電跳機(jī)和爐跳機(jī)保護(hù)去掉，有功負(fù)荷固定在1000MW。

試驗前，分別在40秒、30秒、20秒、10秒的時候定下一臺磨煤機(jī)，甩負(fù)荷操作之后手動MFT，并停止給水，這時OPC發(fā)生動作，所有的調(diào)門統(tǒng)一關(guān)閉，高排逆止門關(guān)閉，高排通風(fēng)閥打開，交流潤滑油泵聯(lián)合啟動，低旁開大，高旁控制再熱壓力后鍋爐再次點火。這期間轉(zhuǎn)速最低降到2976r/min，最高升到3060r/min，最后定位在3000r/min。汽輪機(jī)的主機(jī)和輔機(jī)運行都正常。

（四）甩負(fù)荷試驗結(jié)果分析

汽輪機(jī)的動態(tài)超調(diào)量在不同甩負(fù)荷試驗中分別達(dá)到2.8%和5.8%，符合實際標(biāo)準(zhǔn)，試驗期間汽輪機(jī)的參數(shù)沒有異常，試驗后機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)很穩(wěn)定。

三、1000MW機(jī)組甩負(fù)荷試驗中的問題及解決建議

該試驗中出現(xiàn)的問題就是50%甩負(fù)荷試驗的機(jī)組無法在第一次試驗中就達(dá)成比例回路調(diào)節(jié)的目標(biāo)，這主要是因為該機(jī)組曾經(jīng)在一次調(diào)頻試驗中將轉(zhuǎn)速偏差強(qiáng)制歸零，恢復(fù)以后就能正常試驗了。

所以，以后再進(jìn)行類似的試驗操作前，應(yīng)先對試驗機(jī)組進(jìn)行各項參數(shù)檢查，確定所有的參數(shù)都在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)，然后在進(jìn)行試驗操作。

四、結(jié)語

上汽1000MW機(jī)組的甩負(fù)荷試驗為其他同型機(jī)組的試驗提供了經(jīng)驗，為將來的進(jìn)一步推廣做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：張松（1988—），男，河南夏邑人，大學(xué)本科，廣東國華粵電臺山發(fā)電有限公司助理工程師，研究方向：發(fā)電運行。