东汽高中缸联合启动仿真程序

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350MW超临界机组

FCB 控制技术方案

前 言

近年来，一些发达国家和地区，包括美国、俄罗斯的莫斯科、英国伦敦、欧洲西部的意大利，法国和德国等相继发生了电网故障并导致大面积停电的严重事故，社会生活和经济等各方面损失巨大。在我国，也发生了海南和西藏等的大面积停电事故。事实上，在现代社会里，电力已经渗透到社会生产和生活的各个方面，一旦电力系统局部或大面积发生停电故障，其直接和间接造成的后果极其严重。

当电网出线故障时，电力系统客观上要求能在系统中保留若干必须的电源点，以利于整个电力系统的恢复过程。机组小岛运行方式（一般意义上的FCB）就是专门为此目的而设计的运行方式。这种方式就是当机组和电网断开后，由机组本身自带厂用电在低负荷下安全稳定地运行一段时间以等待电网故障的排除，当电网故障排除恢复正常后由该机组开始向电网供电，从而逐渐恢复其它电源点的正常运行。由此可见，小岛运行方式时针对电网故障而在电源点采取的积极措施。

目前，国外电力市场已经成为国内电力设计业务的重要部分，而国外电厂设计大多存在具备FCB功能的要求。

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~ 2 ~ 2 第一部分、工程概况

XXXJerada电厂1×350MW 超临界燃煤电站工程项目业主为XXX国家电力部Office of

National Electricity(ONEE)。电厂为扩建电厂，I期已有3×55MW机组。本期工程与已有电厂系统相对独立。本期为1台350MW超临界、空冷机组，包括1台燃煤锅炉、1台汽轮发电机组和所有必须的辅机设备及电厂BOP。项目EPC总承包商为：山东电建三公司。锅炉采用哈锅厂生产的超临界锅炉和东汽厂生产的超临界空冷汽轮机，系统配置60%BMCR容量的高低压串联旁路。根据合同要求，本工程在初步设计阶段考虑机组具备FCB功能，以提高电厂自身的安全性。

上汽西门子汽轮机控制及调试问题简析

王强;赵彩霞;唐文岩;柴王胤

【摘 要】随着数字电液控制技术的发展,其功能和控制的可靠性得到了完善和提高.该技术能够有效避免非计划停运事故的发生.着重介绍了上汽西门子数字电液控制系统调试与运行中存在的问题及优化措施,内容包括汽轮机调节器的转速/负荷控制器、压力控制器、高排温度控制器、轴封控制、甩负荷及调门快关等.希望梳理的结果对电厂的优化运行和从事相关工作的人员有所帮助.

【期刊名称】《热力透平》

【年(卷),期】2017(046)004

【总页数】5页(P288-292)

【关键词】转速/负荷控制器;压力控制器;轴封压力控制;甩负荷

【作 者】王强;赵彩霞;唐文岩;柴王胤

【作者单位】安徽新力电业科技咨询有限责任公司,合肥230022;安徽新力电业科技咨询有限责任公司,合肥230022;安徽新力电业科技咨询有限责任公司,合肥230022;安徽新力电业科技咨询有限责任公司,合肥230022

【正文语种】中 文

【中图分类】TK264.2

数字电液控制系统(DEH)逻辑集成性强，各种模拟量、开关量切换条件较多，系统结构复杂。及时发现DEH运行中的问题能为运行人员争取到解决问题的宝贵时间，因此热工人员对DEH逻辑的熟悉程度，很大程度上决定了解决和处理问题的效率。上汽西门子汽轮机先进可靠的控制理念及运行的安全性得到了用户的一致肯定，但在实际运行中仍需要不断优化。相关科研院所与电厂单位根据机组实际运行情况,征求上海汽轮机厂(上汽厂)意见后进行了部分改进，控制效果良好。对于一些共性问题，如极热态启动时高排温度高，轴封压力、温度控制波动大，汽轮机甩负荷、调门快关等问题，文中将给出优化处理方案。本文根据实际机组调试期间遇到的问题展开分析，有效解决了相关问题，对同类型机组有一定的借鉴意义。

上汽厂应用于ovation系统的DEH逻辑高度集成于4个控制站中，它们分别为drop41、drop42、drop43和drop44。drop41的主要内容包括触发汽轮机跳闸保护(ETS)的各个条件，以及各主汽门、调门、补汽阀、高排逆止门、高排通风阀等电磁阀得失电条件的触发和状态的判断。drop42的主要内容包括进汽设定值的形成，转速控制(包括一次调频)/负荷控制/压力控制(包括初压、限压的定义和切换)/启动装置(TAB)等回路的设定、跟踪、切换，甩负荷逻辑，高排温度、高压缸叶片级压力控制器，以及各阀门的阀位限制等。drop43的主要内容包括X准则、Z准则中的应力判断，重要部件的裕度计算，高中压转子温度计算，中压缸理想进汽温度的计算及慢速、正常、快速启机等方式的选择，启/停机顺控(SGC)，高压缸切缸恢复顺控，阀门活动试验(ATT)及主汽门严密性试验等。drop44的主要内容包括辅助系统启/停顺控，润滑油系统启动、油泵检查顺控及相关设备(包括润滑油泵、顶轴油泵、危急油泵、加热器、排烟风机、盘车电磁阀等)的连锁与保护，控制油系统启动顺控及相关设备(包括控制油泵、循环油泵)的连锁与保护，各抽汽逆止门、疏水门的控制，轴封及低压缸喷水阀的控制等。DEH逻辑的集成度高，密度大，结构复杂,涉及模拟量、开关量及大量中间变量的切换跟踪[1]。对DEH逻辑的熟悉程度至关重要，一旦发生故障，留给热控人员查找问题的时间非常短暂，提前1 s发现问题并提醒运行人员采取有效措施，都可能避免机组事故和非计划停运的发生。下文以安徽B电厂应用上汽西门子技术的ovation控制系统为例，对调试过程中需要注意的控制过程进行了详细说明。

东方汽轮机超（超）临界机组特点及问题总结

摘要：本专题介绍了东汽一次再热超（超）临界机组的特点，针对机组启动调试过程中关键调试技术进行了介绍，并针对机组在启停过程中轴系稳定性、固粒冲蚀、配汽方式、启动方式、等方面存在的问题，经过分析论证后提出相应的解决方案或建议措施。

关键词：东汽一次再热超（超）临界机组；固粒冲蚀；配汽方式；启动方式

1. 机组特点

在国家大力推动大型高效超净排放煤电机组产业化和示范应用的背景下，国内三大汽轮机厂以提高蒸汽初参数为核心思想，在各自原有技术基础上，先后设计、制造、投产了多台新型超超临界机组。

东汽厂一开始从日立引进的亚临界600MW机组为3缸4排汽，超临界600MW汽轮机则是在原3缸4排汽亚临界600MW汽轮机基础上升华，主要反应在进汽阀门和高中压缸高温部分材料的改进，以及在防固粒磨损和汽隙振荡等方面采取了改进措施。

1.1东汽结构特点

主汽门、调节汽阀、中压联合汽门选择较好的阀腔室及合适的通道型线以减少冲击波和涡流损失以及降低汽流激振力和振动噪音。阀座、阀芯的阀口处镶焊硬质合金，运行中全开的阀门设置门杆与门杆套的密封（镶焊硬质合金），以保证其在正常运行中门杆不漏汽。各门杆漏汽疏放合理，不对外漏汽。

汽轮机转子采用整锻无中心孔转子，汽轮机设计允许不揭缸进行转子的动平衡。全三元气动技术在整个高中低压通流部分全面推广应用。弯扭叶片设计广泛用于通流部分各叶片级。 新一代整体自带围带动叶片被各厂家采用，与铆接围带相比整体围带结构彻底解决了动叶片的高温蠕变问题应力集中下降三分之二。

末级叫片各家均采用自己有使用业绩的较成熟的叶片，上汽末叶片长905mm，环形面积4×725㎡:哈汽末叶长1000mm，环形面积4X85㎡:东汽末叶长1016mm，环形面积4×876㎡。

1.2轴系稳定性

汽轮发电机组轴系由高中压转子、低压转子I、低压转子Ⅱ、发电机转子组成，支承在9个辅承上。其中，汽轮机部分转子均为双支点结构，而发电机转子和接长轴转子则组成为三支点结构。轴系的各阶临界转速均满足避开+15％~-10％额定转速的要求，扭振频率满足避开工频±10％和二倍工频+8％~-7％的准则，这说明机组的轴系特性是非常良好的。

FATT:指在工程上，进行材料冲击试验时断口形貌中韧性和脆性破坏面积各占50%时所对应的试验温度。

二次调频:在电网频率不符合要求时，改变电网中的某些机组的功率设定值，增加或减少它们的功率，实现其调节系统静态特性线的平移，使电网频率恢复正常。

滑压运行: 汽轮机改变负荷的过程中，调速汽门开度不变，保持进汽面积不变，而通过锅炉调节改变蒸汽压力的一种运行方式。定义：变负荷过程中，调速汽门开度不变，进汽面积不变，改变锅炉蒸汽压力。

定压运行：变负荷过程中，阀前蒸汽压力不变， 而改变阀门开度 定压运行的节流调节：阀门开度改变

• 定压运行的喷嘴调节：依次开启阀门组

高中压缸联合启动：启动时，蒸汽同时进入高压缸和中压缸并冲动转子的方式称为高中压缸联合启动。

中压缸启动：就是冲在，转之前倒暖高压缸，但是启动之初期高压缸不进汽，由中压缸进汽冲转，机组带到一定负荷后，切换到常规的高、中压缸联合进汽方式，直到机组带满负荷。

汽轮机寿命:汽轮机的寿命指的就是转子的寿命。一般分为无裂纹寿命和剩余寿命两种。所谓无裂纹寿命是指转子从初次投入运行到转子出现第一条工程裂纹（约0.5mm长，0.15mm深）期间能承受的交变载荷的次数。 所谓剩余寿命是指从产生第一条工程裂纹开始直到裂纹扩展到临界裂纹所经历的交变载荷的次数。有关文献指出，这部分寿命约占汽轮机总寿命的10％左右，也有人认为此段时间会更长。无裂纹寿命和剩余寿命之和就是转子的总寿命

凝汽器端差:蒸汽凝结温度Ts与冷却水出口温度Tw2之差称为凝汽器的传热端差。

复合滑压运行：复合滑压运行是滑压和定压相结合的一种运行方式，即在不同的负荷区采用不同的运行方式，这样可充分发挥两种负荷调节方式的优点，优化出最佳的负荷调节方式。

凝汽器的最佳真空:当凝汽器所处的真空使汽轮机做功增加量与循环泵耗功增加量之差最大时，对应的真空为最佳真空。

一次调频:电负荷改变引起电网频率变化时，电网中并列运行的各台机组均自动地根据自身的静态特性线承担一定负荷的变化以减少电网频率的改变，这种调节过程称为一次调频。