给水泵汽轮机高压汽源控制逻辑的改进

第36卷第3期2014年3月华电技术HuadianTechnologyVo1．36No．3Mar．2014给水泵汽轮机高压汽源控制逻辑的改进刘杰(广东珠海金湾发电有限公司，广东珠海519000)摘要：某电厂600MW机组3B给水泵汽轮机运行中后轴承方向振动不断增大，最终达到跳闸值，导致给水泵汽轮机保护动作。通过分析对比跳闸前、后给水泵汽轮机运行参数，结合配汽方式和控制逻辑，确定振动原因为给水泵汽轮机高压汽源控制方式存在问题。根据分析结果，对控制逻辑进行了改进，消除了汽轮机的振动问题。关键词：给水泵汽轮机；电液调节系统；主汽门；调节汽门；振动；跳闸；控制逻辑中图分类号：TM621文献标志码：B文章编号：1674—1951(2014)03—0032—021机组概况某电厂2×600MW超临界机组给水系统配备了2台50％额定流量的汽动给水泵以及1台30％额定容量的电动给水泵。给水泵汽轮机采用上海汽轮机厂生产的ND(Z)84／79／07—1型单缸、冲动、单流、纯凝汽式汽轮机，可采用多种汽源。给水泵汽轮机具有低压、高压2套独立完整的配汽机构。低压汽源来自主机中压缸排汽，正常运行时蒸汽参数为310t／h，2．4MPa；高压汽源来自主机高压缸排汽，蒸汽参数为270t／h，4．5MPa。2套机构各配有主汽门和调节汽门。此外，该汽轮机还可使用辅助蒸汽作为启动用。高压调门和低压调门通过机电液调节系统(MEH)控制。高、低压蒸汽均通过主汽门，再通过调门进入汽缸。厂家给定的阀门重叠度函数如图1所示。02040608O1o0阀门总指令，％图1阀门重叠度函数给水泵汽轮机和汽动给水泵的前、后轴承均安装向和Y向振动探头，8个振动测点中任意一个点达到跳闸值120m并持续3S后，汽轮机安全监视(TSI)系统发出给水泵汽轮机振动大信号至给水泵汽轮机危急跳闸系统(METS)，经过逻辑运算后发出信号，遮断给水泵汽轮机，同时“轴承振动大”首出。2故障过程及原因分析2012—10—18T16：44：18，该厂3机组负荷600MW，因3B给水泵汽轮机后轴承方向振动大，导致3B给水泵汽轮机跳闸，3机组给水泵RB1(电泵停运)动作，机组给水流量迅速由1723t／h降至1062t／h，导致机组参数有了较大波动，机组负荷由600MW降至273MW。3B给水泵汽轮机跳闸后，通过CRT画面，查阅3B给水泵汽轮机保护首出为“3B给水泵汽轮机轴承振动大”。调出3B给水泵汽轮机历史趋势，发现3B给水泵汽轮机后轴承Y方向振动值超过振动跳闸值(120Ixm)。热控人员就地测量，确认3B给水泵汽轮机后轴承振动探头电压正常，检查确认振动检测前置器及信号回路正常、TSI振动卡件工作正常。对跳闸前、后3B给水泵汽轮机的主要参数进行对比检查，结果见表1。表1跳闸前、后3B给水泵汽轮机主要参数项目参数跳闸前跳闸时收稿日期：2o13—04—26；修回日期：2014—01—15从表1可以看出，3B给水泵汽轮机跳闸前，调∞∞∞∞加、土￡器第3期刘杰：给水泵汽轮机高压汽源控制逻辑的改进·33·节级温度及高、低压调门开度有显著的变化。调节级温度测点安装在小汽轮机进汽缸上部，反映小汽轮机内部金属温度，调节级温度从l6：40：31的306℃变化至16：41：52的243℃。高、低压蒸汽流量会影响调节级温度，跳闸前3B给水泵汽轮机低压调门反馈开度已达到93％，根据3B给水泵汽轮机阀门流量试验数据，当低压调门开度大于85％时，低压蒸汽流量几乎无变化。在此段时间，高压调门实际开度由0．8％开至2．4％，因此可以认为，正是高压调门的开启导致小汽轮机内部温度短时间内大幅变化，后轴承振动上升，并最终导致跳闸。该厂2012年5月完成3机组大修，修后3B给水泵汽轮机多次出现后轴承振动突升现象。依据机组特性，结合设备安装检修情况与运行参数，发现一些共同现象。(1)振动突升现象均发生在3B给水泵汽轮机高压调门开启后，并伴有调节级温度突降60～70℃的现象。(2)每次调节级温度均降至高压汽源的温度以下。(3)调节级温度突降越严重，其后轴承振动突升的情况也越严重。由于3B给水泵汽轮机高压导汽管仅在高压调门开启时才有蒸汽通过，平时并不畅通，且按照该汽轮机的出厂设计，高压导汽管的疏水阀从给水泵汽轮机冲转升速后就关闭，所以该管道容易积水。高压调门开启后，高压汽源投入，导致调节级温度突降，给水泵汽轮机本体内部温度在短时间大幅变化，这是振动大的根本原因。3处理措施如何防止调节级温度突然下降，是解决给水泵汽轮机振动突升的重点。根据高、低压调门的控制逻辑，机组正常运行时，低压调门开至一定开度，高压调f-jTl-开始开启，高压蒸汽参与做功。高压蒸汽来自高压缸排汽，机组负荷高时，高压缸排汽温度比四抽蒸汽温度低5OcC，此时投入高压蒸汽，将导致给水泵汽轮机温度降低，