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600 MW汽轮机控制系统调试中的问题及优化

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运行与维护2019.15 电力系统装备丨137Operation And Maintenance2019年第15期2019 No.15电力系统装备Electric Power System Equipment

1 我国汽轮机控制系统的发展历程新形势下，数字电液控制系统（DEH）逐渐代替传统控制系统应用到600 MW汽轮机中，发挥着重要作用[1]。相比于欧美国家，我国在DEH控制系统技术上的研究起步较晚，在西方国家研究该控制系统时，我国电器产品生产力较低下，最初DEH控制系统并未在我国广泛应用。上世纪九十年代后，我国电力行业的迅猛发展，电器的多样化，发电机机组容量显著提高，我国由国外引进一批300 MW、600 MW的汽轮机DEH控制系统，并成为之后我国汽轮机控制的发展趋势。当前，在我国火电厂的汽轮机中，配备的纯电调控制系统主要有三种：模拟电路电调系统、数字式的电调系统、通用型的数字电调系统。2 600 MW汽轮机控制机组的简单概述自进入二十一世纪后，我国电力行业得到了迅猛发展，火电厂的装机容量不断扩大，超临界600 MW汽轮机组应用越发广泛，大幅提高了电力生产值。当前，世界上超临界汽轮机的制造厂约有数十家，如，我国哈尔滨汽轮机厂、上海汽轮机厂、德国BBC、美国GE、英国GEC，日本三菱等。纵观汽轮机组总体结构，600 MW汽轮机组和传统300 MW的汽轮机组相差并不大，主要形式包括超临界、单轴、一次中间再热、凝汽式、四缸四排汽式等。在运行方式与启动方面，600 MW汽轮机组主要采用滑压运行、定压运行、定滑定压运行等，启动方式主要有高压缸、中压缸两种启动方式。3 600 MW汽轮机控制系统构成与原理3.1 控制系统的组成在600 MW汽轮机的控制系统中，DEH控制系统作为DCS的重要部分，系统的正常运行保障了汽轮机的安全稳定性。600 MW汽轮机控制系统主要是由两部分构成：计算机控制、液压控制。其中，DEH完成了控制逻辑、人机接口与算法。依照所采集的汽轮机各项参数，根据一定控制措施，将最终输出指令通过液压控制系统的驱动阀门，实现对机组的有效控制。液压控制系统作为DEH控制执行的机构，其中包含有油泵、油管路、油箱、执行机构、附件、AST系统等。其中供油系统的主要作用是为DEH提供系统运行需要的压力油。执行机构对DEH的信号响，通过对油动机位置的控制，对汽轮机蒸汽阀、进气阀等的开度进行调节，科学控制汽轮机的运行。3.2 DEH控制系统的基本原理DEH控制系统，作为一个反馈控制系统，具有多回路与多参数，依照功能划分，可将控制系统分为：给定部分、调节器、反馈部分、执行机构与机组对象。4 600 MW汽轮机控制系统调试中的问题与优化措施4.1 调节阀振荡与解决措施在对汽轮机的控制系统进行带负荷调试时，发现如下问题：一旦总阀位的指令高于92%，4号高压调节阀出现波动，负荷出现波动现象，若将阀门的指令降低，则负荷又恢复正常。通过多次试验，结果相同。对调节阀反馈情况、指令线屏蔽情况等检查，无异常情况，与相关标准相符。当负荷升高，4号高压调节阀、液压油管路剧烈振动，油缸缓慢滴油，详细检查发现，为密封圈破损。因为仅有4号调节阀连接的油管存在振荡问题，其他阀门油管稳定，因此，可将机组高负荷导致的振荡排除。进一步检查，油管距离高于正常值，油管固定支架明显不足，当机组运行，压力升高，油管固定性不佳出现振荡，引发油缸振动，密封圈逐渐破损并漏油。对该部分长油管增添固定支架，并以管夹固定油管，故障消除，汽轮机进入正常运行状态。4.2 ATS在线试验失败与解决措施

在汽轮机控制系统中，AST电磁阀作为执行机构，当机组运行中出现任何危险条件，ETS逻辑控制回路会因AST电磁阀供电不及时而开启，危及油总管泄油并迅速关闭进气阀，汽轮机停机。为保障AST电磁阀运行正常，600 MW汽轮机为其提供了在线试验能力，机组正常运行中，通过对AST电磁阀进行试验，若机组运行中故障出现，电磁阀可通过两个回路动作，分别为ETS柜的保护动作，DEH柜的保护动作，使机组闸门关闭、汽轮机停机。在汽轮机组进入试运调试之前，通过对AST电磁阀进行在线试验，结果实验失败。在AST电磁阀试验过程中，继电器R139与继电器R239动作，电磁阀失电；此时ETS柜内的继电器动作正常，以万用表对HPT1进行测量，发现仍然带电，与两个继电器的常闭

［摘 要］在火力发电厂中，汽轮机作为重要设备，其控制系统直接贯穿整个电力生产过程，控制系统的优劣直接影响着汽轮机组的健康运转，影响着电网运行的安全性、稳定性与经济性。600 MW汽轮机作为发电厂常用设备，在控制系统调试中，仍存在一定问题，导致控制系统出现故障，严重时汽轮机停止运行，电力生产受到影响。本文针对性提出优化措施，以期发挥控制系统的作用，全面保障600 MW汽轮机的正常运行。［关键词］600 MW汽轮机；控制系统；调试；问题；优化措施［中图分类号］TM621 ［文献标志码］A ［文章编号］1001–523X（2019）15–0137–02

Problems and Optimization in Commissioning of 600 MW Steam Turbine Control SystemWang Rong-ping［Abstract］In thermal power plants, as an important equipment, the control system of steam turbine directly runs through the whole power production. The quality of the control system directly affects the healthy operation of steam turbine units and the safety, stability and economy of power grid operation. As a common equipment in power plants, 600 MW steam turbine still has some problems in the debugging of control system, which leads to the failure of control system. When serious, the steam turbine stops running and the power production is affected. In view of this, this paper puts forward the optimization measures aiming at giving full play to the role of the control system and fully guaranteeing the normal operation of 600 MW steam turbine. ［Keywords］600 MW steam turbine; control system; commissioning; problems; optimization measures

600 MW汽轮机控制系统调试中的问题及优化王荣平（武乡西山发电有限责任公司，山西长治 046300）运行与维护138丨电力系统装备 2019.15Operation And Maintenance2019年第15期2019 No.15电力系统装备Electric Power System Equipment

在我国电力系统中，低压线路在整个电力输送系统中占据着重要地位。低压系统作为电力输送的终端，在运行过程中低压系统的安全可靠性能关系到整个电力系统的安全可靠性。而在实际的低压线路的配线过程中，线路相对较复杂，在运行过程中很容易受到诸如气候和地理环境等因素的干扰，再加上低压系统的配电线路是直接给用户供电，在使用过程

［摘 要］随着我国电力行业的快速发展，低压线路在整个输电网络中占据了重要地位。低压线路因分布广、线路长且走线复杂，对供电系统的稳定性和安全性有着直接影响，发生故障时给工作人员维修带来一定难度，同时还可能造成一定的经济损失，因此加强对低压线路维护策略的优化受到供电公司的重视。本文分析了低压线路中常见的故障及原因，对低压线路的维护现状进行了分析，并根据相关的分析结果提出了优化低压线路维护的措施，为促进我国电力系统的稳定运行提供了一定的指导意义。［关键词］低压线路；维修；现状；优化；策略［中图分类号］TM726.2 ［文献标志码］A ［文章编号］1001–523X（2019）15–0138–02

Analysis on the Status Quo and Optimization Strategy of Low Voltage Line MaintenanceHuang Ru［Abstract］With the rapid development of China’s power companies, low-voltage lines occupy an important position in the entire transmission network. Due to the wide distribution, long lines and complicated lines, the low-voltage lines have a direct impact on the stability and safety of the power supply system. It will bring certain difficulties to the maintenance personnel in the event of a failure, and will also cause certain economic losses. For the maintenance and optimization of low-voltage lines, the power supply company pays attention to it. It analyzes the common faults and causes in low-voltage lines, analyzes the maintenance status of low-voltage lines, and proposes measures to optimize low-voltage lines according to the relevant analysis results. The stability of China’s power system provides a certain guiding significance. ［Keywords］low voltage line; maintenance; status quo; optimization; strategy

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600MW汽轮机通流部分优化及改造5页

600MW汽轮机通流部分优化及改造5页

600MW汽轮机通流部分优化及改造1.概述南阳天益发电有限责任公司#3汽轮机为东方汽轮机厂制造的600MW超临界、单轴、一次中间再热、三缸四排汽、凝汽式汽轮机。

高、中压缸采用合缸结构，低压缸为对称分流式，机组型号为N600—24.2/566/566。

机组热力系统采用单元制方式，共有八段抽汽分别供给三台高压加热器、一台除氧器和四台低压加热器。

根据设备状态，计划2011年5月进行汽轮机大修工作。

2.存在问题2010年10月进行大修前热力试验，600MW工况试验修正后热耗率为7808.06kJ/kWh，比设计热耗率7512.00kJ/kWh高296.06kJ/kWh。

600MW 工况试验高压缸效率为81.90 %，比设计值86.20%低4.3个百分点。

高压缸效率偏低，降低了汽轮机本体的性能，对机组经济性也有较大的影响（经计算高压缸效率偏低导致热耗率升高约66.28kJ/kWh）。

中压缸效率为92.32%，比设计值92.52%低0.2个百分点。

3.原因分析结合本机组状态及同类型机组大修情况，高压缸效率低及热耗值高主要有以下因素影响：3.1 汽轮机通流部分积盐结垢严重，局部垢层厚度1mm左右，造成通流效率低。

3.2查机组安装记录及修前通流间隙测量，轴封、隔板汽封、叶顶汽封间隙均在中上限标准，部分间隙超出上限；中压第4、5、6级叶顶汽封碰磨严重现象。

3.3 600MW时高压内缸内外壁温差105℃，大修解体检查，扣高压内缸、冷紧1/3螺栓，内张口最大处3.25mm，汽缸变形造成中分面漏汽严重。

4.措施及改造范围4.1更换DAS汽封4.1.1DAS汽封结构DAS 汽封结构中，DAS 齿与转子之间的间隙B比常规齿与转子之间的间隙A 小约0.1—0.13mm，DAS 齿采用宽齿结构。

DAS汽封通过在各汽封弧段中用两个磨损保护汽封齿（DAS齿）替代两个常规汽封齿来减少汽封磨损。

4.1.2DAS汽封工作原理DAS安装在机组的静止部分及隔板等上面，在汽轮机启、停的过程中，由于过临界转速的影响，汽封齿有与转子产生摩擦的可能，因间隙B比间隙A小，所以DAS齿最先与转子接触产生碰摩，然后压缩汽封圈背部的弹簧，产生退让，不仅减轻了DAS齿的磨损，也保护了常规齿不与转子产生摩擦。

600MW机组汽机侧热工保护完善及优化

600MW机组汽机侧热工保护完善及优化

600MW机组汽机侧热工保护完善及优化随着电力行业经济活动的发展和技术的进步，各大电站中的600MW机组汽机侧热工保护作为热能设备的重要组成部分，它的安全性和可靠性也引起了关注。

因此，对600MW机组汽机侧热工保护进行完善和优化，对保障汽机的安全运行提出了新的要求。

首先是汽机侧热工保护的设置，要利用电力设备自身数据，结合操作需求，以适当的方式进行设置，以保证汽机侧热工保护的有效性和可靠性。

具体而言，要根据汽机侧热力学与热热特性，确定热工保护整体技术参数，包括温度保护等级、行程偏移量、运行限制等；确定热工保护结构形式和控制系统的组成；制定出合理的汽机侧热工保护操作规程等。

其次是汽机侧热工保护的检修保养，要建立检修保养体系，定期对汽机侧热工保护的设备进行维护，及时发现和处理可能出现的问题，保证其功能正常。

因此，在汽机侧热工保护检修保养过程中，要进行仔细检查，人工比较每一部分设备状态，实行有效的早期报警判断，定期校验每一个热工保护组件。

另外，还要对热工保护设备的操作进行完善和改进。

对此，可以实施自动化控制，实现智能化运行；同时，在装设定值和启动报警器时，仔细核对设置情况；同时，还要统一检查气源和电源，以及报警系统操作规范，以便及时有效地启动热工保护等等。

最后，要对汽机侧热工保护设备进行系统改造，比如对汽机侧热工保护电气控制设备进行改造，采用计算机控制来替代传统的电气控制，并利用现代通讯技术，建立上位机与汽机侧各热保护终端设备之间的监控系统，采用分体式远程控制系统，并对其进行多层次密码交换控制以确保热工保护设备的可靠性和安全性。

总之，600MW机组汽机侧热工保护的完善与优化，需要一个系统的过程。

具体而言，要在正确的设置、完善的检修保养、合理的操作以及高效的改造等方面，着手步骤，全面而有效地保障600MW机组汽机侧热工保护的安全性和可靠性。

哈汽600MW超临界汽轮机

哈汽600MW超临界汽轮机

滑销系统布置图
7 . 轴封系统
在汽轮机转子穿过外缸的部位，必须采取一些措施防止空气漏入或蒸汽从汽缸漏出，带有疏齿形密封环的汽封和轴封蒸汽系统就是为了完成这一功能而设计的。
汽轮机在空负荷或低负荷下的轴封系统
汽轮机在25%负荷或更高负荷下的轴封系统
哈汽600MW超临界汽轮机简介和调试过程异常事件分析
一、哈汽CLN660-24.2/566/566超临界汽轮机概述
1.产品概述 本产品作为国产超临界机组，采用与三菱公司联合设计、生产的模式。本机组为超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式汽轮机，具有较高的效率和安全可靠性。高中压积木块采用三菱公司成熟的设计；低压积木块以哈汽成熟的600MW机组积木块为母型，与三菱公司一起进行改进设计，使之适应三菱公司的1029mm末级叶片。
滑销系统作用
汽轮机受热之后，各零部件都要膨胀。对600MW的汽轮发电机组来说，体积庞大，工作蒸汽温度又高，特别是汽轮机在启动、停机时，蒸汽温度变化较大，其绝对膨胀值较大，必须保证汽轮机能自由的热胀冷缩，否则汽缸就会产生热应力和热变形，使设备损坏。但是如果让它任意膨胀而不给以约束，汽缸就会歪斜，造成动、静部件之间的摩擦与碰撞等重大事故。为了使汽缸在长、宽、高几个方向上膨胀自如，且又要使汽轮机中心线不变，保证转子与汽缸的正确位置，使汽轮机的膨胀不致影响到机组的安全经济运行，因此汽轮机必须设置一套完整的滑销系统。
9 .旁路系统
本机组采用的是高、低压两级串联旁路系统，其中主蒸汽不进入汽轮机高压缸，而是经旁路降压减温后直接进入再热器冷段的系统，称为高压旁路(或I级旁路)。再热器出来的蒸汽不进入汽轮机的中低压缸，而是经旁路降压减温后直接排入凝汽器的，称为低压旁路(或II级旁路)
旁路作用
600MW机组汽动给水泵再循环阀逻辑优化成果

600MW机组汽动给水泵再循环阀逻辑优化成果

600MW机组汽动给水泵再循环阀逻辑优化成果引言：汽动给水泵再循环阀在发电厂的汽轮机汽缸排气过程中起到了关键性的作用。

为了优化这一过程的控制，提高系统效率和运行稳定性，进行了逻辑优化的研究。

本文将介绍优化成果并进行详细的分析。

一、现状分析1.1 问题存在发电厂的汽轮机汽缸在工作过程中需要通过汽动给水泵再循环阀来进行控制。

目前的逻辑控制存在以下问题：（1）控制信号滞后。

目前的控制系统采用的是PID控制，存在系统响应滞后的问题，导致控制效果不佳。

（2）控制参数不合理。

当前的控制参数设置不合理，无法充分利用再循环阀的调控能力，造成系统效率降低。

（3）控制策略不科学。

现有的控制策略无法适应不同工况的要求，无法灵活应对系统的变化。

1.2 优化目标在现有的问题基础上，优化的目标为：（1）提高系统的控制精度和响应速度，减小控制滞后。

（2）优化控制参数，提高系统效率。

（3）设计灵活的控制策略，适应不同工况的要求。

二、优化方法2.1 控制策略优化针对现有的控制策略问题，本文提出了一种基于模糊控制的策略优化方法。

通过建立模糊控制器，根据系统输入和输出的关系进行控制决策，以此提高控制系统的响应能力和灵活性。

2.2 控制参数优化控制参数的优化是提高系统效率的关键。

本文采用遗传算法进行参数优化，通过多次迭代寻找最优参数组合，以提高再循环阀的控制能力和系统效率。

2.3 控制信号优化为了解决滞后问题，本文提出了一种前馈控制策略。

通过对控制信号进行预测和补偿，减小了系统响应时间，提高了控制精度。

三、优化结果通过对现有系统的分析和优化方法的应用，本文取得了一定的优化效果。

优化结果如下：3.1 控制精度提高优化后的系统控制精度大大提高，控制误差明显减小，控制效果更好。

3.2 响应速度加快优化后的系统响应速度明显加快，系统动态性能得到了改善。

3.3 效率提升优化后的控制参数使系统能够更好地利用再循环阀的调控能力，系统效率大幅提升。

3.4 稳定性提高优化后的控制策略能够更好地适应不同工况的要求，系统运行更加稳定。