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　　267：B文章編號(hào)：1007―1881汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是機(jī)組安全運(yùn)行的基本保障，新建機(jī)組都應(yīng)作動(dòng)態(tài)甩負(fù)荷試驗(yàn)，以全面了解汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，確保汽輪發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。而甩負(fù)荷試驗(yàn)又是一個(gè)涉及機(jī)、電、爐各方面的綜合性試驗(yàn)，除調(diào)節(jié)系統(tǒng)的本身特性外，機(jī)組其它系統(tǒng)的各項(xiàng)調(diào)整和試驗(yàn)，也將影響甩負(fù)荷試驗(yàn)的成敗。因此，甩負(fù)荷試驗(yàn)必須進(jìn)行精細(xì)的技術(shù)準(zhǔn)備，消除包括設(shè)計(jì)在內(nèi)的各種己知的將對(duì)機(jī)組動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生不良影響的缺陷后，在確保調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)完善、事故預(yù)想充分、反事故措施完善的前提下，方可進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)。

　　本文結(jié)合北侖發(fā)電廠二期工程3<組甩負(fù)荷試驗(yàn)的實(shí)踐，總結(jié)了大型汽輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)施及注意事項(xiàng)，供大家。

　　1機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)北侖電廠二期工程汽輪機(jī)為T(mén)C 4一42型、單軸、四缸四排汽、亞臨界、一次中間再熱、沖動(dòng)、雙背壓凝汽式，設(shè)計(jì)額定輸出功率為6MW，由日本東芝公司制造。汽輪機(jī)控制系統(tǒng)采用數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DEH），由東芝公司與汽機(jī)配套提供。該系統(tǒng)以可編程控制器為基礎(chǔ)，控制精度高，硬件組態(tài)采用雙重結(jié)構(gòu)，控制功能分層實(shí)現(xiàn)，可靠性好，執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為單側(cè)進(jìn)油式油動(dòng)機(jī)，以高壓抗燃油作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的液力工作介質(zhì)。旁路系統(tǒng)由瑞士蘇爾壽公司生產(chǎn)，配套采用AV6控制系統(tǒng)。高壓旁路為一路，容量為在額定參數(shù)下能通過(guò)50%BMCR的流量。低壓旁路為二路，容量能通過(guò)高壓旁路的蒸汽量加減溫水流量。前者主要考慮質(zhì)量流量的流通能力，后者主要考慮容積流量的流通能力。

　　11機(jī)組的啟動(dòng)方式TOSHIBA公司機(jī)組的典型設(shè)計(jì)是不帶旁路，由高壓調(diào)門(mén)控制實(shí)現(xiàn)高壓缸啟動(dòng)。配備旁路系統(tǒng)后，汽輪機(jī)控制系統(tǒng)相應(yīng)加了帶旁路的高、中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)方式，提高了機(jī)組運(yùn)行的靈活性。因此，機(jī)組的啟動(dòng)及運(yùn)行分為旁路的投入和退出兩個(gè)方式。

　　無(wú)論在機(jī)組啟動(dòng)或正常運(yùn)行中旁路系統(tǒng)投入與退出的區(qū)別就在于高、低壓旁路調(diào)節(jié)閥是否開(kāi)啟，若高、低壓旁路調(diào)節(jié)閥任意一只處于未全關(guān)狀態(tài)，則機(jī)組處于旁路系統(tǒng)投入方式，反之則為旁路系統(tǒng)退出方式。

　　1.2DEH的甩負(fù)荷保護(hù)功能該機(jī)組采用的DEH控制系統(tǒng)具有汽輪機(jī)甩負(fù)荷預(yù)測(cè)功能，以防止機(jī)組在甩負(fù)荷等惡劣工況下發(fā)生超速事故。

　　這是在發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷時(shí)對(duì)汽機(jī)的一項(xiàng)保護(hù)功能，由功率一負(fù)荷不平衡檢測(cè)回路（POWER―IOADUNBALENCE）實(shí)現(xiàn)。PLU檢測(cè)回路測(cè)取發(fā)電機(jī)電流代表功率，測(cè)取汽機(jī)第一級(jí)級(jí)后壓力代表負(fù)荷；當(dāng)發(fā)電機(jī)功率瞬間減少（變化率大于4C%Ne/ 1ms）或發(fā)電機(jī)功率與汽輪機(jī)負(fù)荷的偏差大于4%Ne時(shí)，PLU動(dòng)作，通過(guò)高壓調(diào)門(mén)（CV）、中壓調(diào)門(mén)（ICV）的快速動(dòng)作電磁閥（FASV）將CV、ICV快速關(guān)閉，以防止汽機(jī)超速，此時(shí)調(diào)速器設(shè)定值（GOV.SET）自動(dòng)回復(fù)至空負(fù)荷位置。不平衡信號(hào)消失后，調(diào)門(mén)開(kāi)啟維持汽機(jī)30/nin運(yùn)行。系統(tǒng)另外設(shè)有*PLUTEST*的按鈕用于檢查該回路的工作是否正常。

　　2甩負(fù)荷試驗(yàn)的技術(shù)要點(diǎn)負(fù)荷試驗(yàn)的過(guò)程包括：試驗(yàn)方案的制定，調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的整定及靜態(tài)試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)及操作系統(tǒng)的準(zhǔn)備，機(jī)組的聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)及甩負(fù)荷試驗(yàn)的實(shí)施。

　　21甩負(fù)荷試驗(yàn)方案的制定（1主設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)主要考慮機(jī)組的機(jī)、電、爐大聯(lián)鎖的設(shè)計(jì)是否能夠滿足甩負(fù)荷試驗(yàn)的要求；旁路系統(tǒng)的設(shè)置是否能夠保證甩負(fù)荷試驗(yàn)順利進(jìn)行。

　　進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)必須考慮機(jī)組各主輔機(jī)、系統(tǒng)對(duì)不同試驗(yàn)方案的適應(yīng)能力，選擇能夠確保機(jī)組和電網(wǎng)安全的試驗(yàn)方案。一般需要考慮的因素有：旁路系統(tǒng)的運(yùn)行方式、廠用電切換、機(jī)組甩負(fù)荷后電氣設(shè)備的運(yùn)行方式、鍋爐的燃燒調(diào)整手段和控制汽壓方式及甩負(fù)荷試驗(yàn)對(duì)電網(wǎng)的安全生產(chǎn)影響。

　　22調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的整定及靜態(tài)試驗(yàn)在甩負(fù)荷試驗(yàn)的各項(xiàng)工作中，調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的整定及靜態(tài)試驗(yàn)應(yīng)按照制造廠的設(shè)計(jì)要求逐項(xiàng)完成并認(rèn)真記錄。做好啟動(dòng)前的檢查與測(cè)試。

　　機(jī)組啟動(dòng)后的試驗(yàn)有：機(jī)組緊急停機(jī)試驗(yàn)、危急遮斷器動(dòng)作試驗(yàn)、超速試驗(yàn)、主汽門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)、調(diào)速汽門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)等。進(jìn)行汽門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，再熱系統(tǒng)應(yīng)維持一定壓力，對(duì)中壓汽門(mén)的嚴(yán)密性檢查。

　　大容量機(jī)組設(shè)計(jì)有甩負(fù)荷預(yù)測(cè)功能，目的是改善這些機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性，防止超速。這是調(diào)節(jié)系統(tǒng)中不可分割的一部分，因此，該類(lèi)機(jī)組進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)應(yīng)投入甩負(fù)荷預(yù)測(cè)功能。

　　23甩負(fù)荷試驗(yàn)的發(fā)生方式對(duì)于試驗(yàn)中用于發(fā)生甩負(fù)荷的操作，應(yīng)做到安全、簡(jiǎn)單、快捷、可靠。可以直接手動(dòng)分閘發(fā)電機(jī)出線開(kāi)關(guān)，或?qū)⒃囼?yàn)按鈕經(jīng)過(guò)刀閘并入解列發(fā)電機(jī)的保護(hù)中。操作所接入的試驗(yàn)按鈕后，機(jī)組應(yīng)解列，但汽機(jī)不應(yīng)聯(lián)鎖跳閘。同時(shí)應(yīng)該保證甩負(fù)荷預(yù)測(cè)功能能正確動(dòng)作。

　　24對(duì)甩負(fù)荷試驗(yàn)條件的檢查在甩負(fù)荷試驗(yàn)前應(yīng)再次進(jìn)行下列檢查試驗(yàn)：汽門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)、油泵自啟動(dòng)試驗(yàn)、不降速注油試驗(yàn)、柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)試驗(yàn)、光字牌報(bào)警試燈試驗(yàn)；有條件的機(jī)組應(yīng)進(jìn)行抽汽逆止門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)。

　　3甩負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)果北侖發(fā)電廠二期工程3臺(tái)機(jī)組2000年6月27日進(jìn)行4號(hào)機(jī)組的甩負(fù)荷試驗(yàn)，同年8月9日、9月2日分別進(jìn)行5號(hào)機(jī)組和3號(hào)機(jī)組的甩負(fù)荷試驗(yàn)。

　　甩負(fù)荷后機(jī)組運(yùn)行的基本情況如表1所示。其中45號(hào)機(jī)組甩負(fù)荷同時(shí)停兩臺(tái)磨煤機(jī)，3號(hào)機(jī)組在甩負(fù)荷同時(shí)停3臺(tái)磨煤機(jī)。

　　機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)后運(yùn)行的基本參數(shù)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。其中4號(hào)機(jī)組在甩負(fù)荷后低壓旁路A因減溫水壓力低快關(guān)；3號(hào)機(jī)組穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)的原因是中壓調(diào)門(mén)控制參數(shù)不合理，導(dǎo)致中壓調(diào)門(mén)晃動(dòng)3臺(tái)機(jī)組的甩負(fù)荷試驗(yàn)都完整地測(cè)取了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性曲線，通過(guò)計(jì)算能獲得調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)性參數(shù)。從表中也不難看出，機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)較好，在甩負(fù)荷后的較短時(shí)間內(nèi)即能穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性符合設(shè)計(jì)要求，能滿足機(jī)組運(yùn)行的需要。

　　4甩負(fù)荷試驗(yàn)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)41旁路的使用必須慎重旁路的運(yùn)行方式應(yīng)根據(jù)旁路的設(shè)計(jì)和機(jī)組的具體情況而定，在確認(rèn)旁路系統(tǒng)自身保護(hù)完整，壓力和溫度的調(diào)節(jié)以及管路設(shè)計(jì)均適應(yīng)甩負(fù)荷工況要求的前提下才能投入旁路快開(kāi)功能；對(duì)于管路連接存在薄弱環(huán)節(jié)，自動(dòng)調(diào)節(jié)性能差，減溫水供給不足的旁路系統(tǒng)，試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)做好預(yù)防措施，如：采用2臺(tái)凝結(jié)水泵并列運(yùn)行方式、采用手動(dòng)進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)等。無(wú)論是手動(dòng)調(diào)節(jié)還是自動(dòng)調(diào)節(jié)，試驗(yàn)前都必須充分預(yù)暖和疏水。

　　考慮到高壓缸排汽溫度的限制，為了使高壓缸要求在0%~6C%左右）并盡量減小高壓旁路的有足夠的蒸汽流量以冷卻高壓缸，就必須減少中壓開(kāi)度；對(duì)于中壓調(diào)門(mén)不參與調(diào)節(jié)的機(jī)組，應(yīng)保持高缸做功，也就是要降低再熱汽壓力。

　　因此，在做甩壓旁路在關(guān)閉位置。

　　負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，要求打開(kāi)低壓旁路到一定開(kāi)度（一般表1 3臺(tái)機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)后的基本狀況項(xiàng)目名稱單位機(jī)組甩負(fù)荷后運(yùn)行情況3號(hào)機(jī)組4號(hào)機(jī)組5號(hào)機(jī)組備注磨煤機(jī)數(shù)臺(tái)油槍數(shù)量支凝結(jié)水泵臺(tái)電動(dòng)給水泵臺(tái)旋轉(zhuǎn)熱備用汽動(dòng)給水泵臺(tái)水位穩(wěn)定后停一臺(tái)高壓缸通風(fēng)閥強(qiáng)制開(kāi)自動(dòng)高壓缸排氣逆止閥自動(dòng)高壓旁路運(yùn)行方式自動(dòng)低壓旁路運(yùn)行方式自動(dòng)汽包水位控制自動(dòng)除氧器水位控制自動(dòng)凝汽器水位控制自動(dòng)DEH運(yùn)行方式廠用電運(yùn)行方式啟/備變表23臺(tái)機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)的結(jié)果項(xiàng)目名稱單位機(jī)組甩負(fù)荷后有關(guān)參數(shù)備注3號(hào)機(jī)組4號(hào)機(jī)組5號(hào)機(jī)組高壓旁路開(kāi)度低壓旁路A開(kāi)度低壓旁路B開(kāi)度主汽壓力甩負(fù)荷后的最大值主汽溫度再熱蒸汽壓力甩負(fù)荷后的最大值主蒸汽流量甩負(fù)荷后的最大值給水流量甩負(fù)荷后的最大值高壓缸排汽溫度甩負(fù)荷后的最大值凝結(jié)水壓力甩負(fù)荷后的最小值初始轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速汽門(mén)關(guān)閉后的飛升轉(zhuǎn)速達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時(shí)間穩(wěn)定時(shí)間動(dòng)態(tài)超調(diào)量轉(zhuǎn)子初始加速度轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量42高排逆止門(mén)及高排通風(fēng)閥目前，大型機(jī)組都設(shè)計(jì)了一路高壓缸通風(fēng)閥，保證機(jī)組在低負(fù)荷時(shí)高壓缸有足夠的冷卻蒸汽流量。在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，高排逆止門(mén)關(guān)閉，只能靠高壓缸通風(fēng)閥來(lái)維持高壓缸冷卻蒸汽流量。試驗(yàn)表明：如果在機(jī)組甩負(fù)荷后，強(qiáng)制開(kāi)啟高壓缸通風(fēng)閥，來(lái)維持高壓缸有冷卻蒸汽流量，對(duì)于降低高壓缸排汽溫度是有效的。

　　同時(shí)，甩負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)束，機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，應(yīng)盡快并網(wǎng)。如果并網(wǎng)不及時(shí)，僅靠高壓缸通風(fēng)閥來(lái)維持高壓缸冷卻蒸汽流量是不夠的，此時(shí)應(yīng)該大低旁開(kāi)度，盡可能地降低再熱蒸汽壓力，有利于提前開(kāi)啟高排逆止門(mén)，以提高高壓缸蒸汽流量。

　　43泄壓方式和手段甩負(fù)荷后由于蓄熱作用，將引起鍋爐汽壓升高，再熱系統(tǒng)也會(huì)存儲(chǔ)大量蒸汽。再熱系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽對(duì)甩負(fù)荷后機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生一些不利影響，中低壓缸負(fù)荷的比例大，造成高壓缸的鼓風(fēng)甚至悶缸運(yùn)行。一般中壓調(diào)門(mén)的調(diào)節(jié)性能較差，空負(fù)荷時(shí)過(guò)高的再熱蒸汽壓力將進(jìn)一步使調(diào)節(jié)品質(zhì)惡化，機(jī)組的轉(zhuǎn)速將難以穩(wěn)定，給再次并網(wǎng)帶來(lái)困難。因此對(duì)于再熱機(jī)組，甩負(fù)荷后應(yīng)設(shè)法盡快降低再熱系統(tǒng)的壓力。

　　過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)泄壓可通過(guò)安全門(mén)和向空排汽門(mén)以及機(jī)組旁路系統(tǒng)完成。再熱蒸汽系統(tǒng)泄壓可通過(guò)低壓旁路、安全門(mén)、再熱器對(duì)空排汽門(mén)，以及再熱器疏水系統(tǒng)。除具備中壓缸啟動(dòng)帶負(fù)荷的再熱機(jī)組外，其它再熱機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，既要考慮如何防止過(guò)熱系統(tǒng)超壓，又要注意降低再熱系統(tǒng)壓力，以保證機(jī)組盡快進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

　　44重要參數(shù)的調(diào)整控制（1甩負(fù)荷后機(jī)組熱負(fù)荷的調(diào)整及壓力的控制一般的甩負(fù)荷試驗(yàn)，從機(jī)組與電網(wǎng)解列到機(jī)組再次并網(wǎng)有5~1min的時(shí)間，其中機(jī)組的過(guò)渡過(guò)程20多s即可結(jié)束，機(jī)組進(jìn)入空負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。

　　這10min內(nèi)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵是保持蒸汽量的產(chǎn)生和消耗的平衡，也就是熱負(fù)荷的平衡，關(guān)鍵問(wèn)題在于甩負(fù)荷前后鍋爐如何進(jìn)行燃料調(diào)整。

　　機(jī)組進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)前可通過(guò)點(diǎn)油槍穩(wěn)燃、停運(yùn)磨煤機(jī)等方法減少鍋爐燃料量，盡可能降低因鍋爐蓄熱對(duì)試驗(yàn)的影響；甩負(fù)荷后應(yīng)迅速將鍋爐燃料給定降到空負(fù)荷的水平上，這是此類(lèi)型機(jī)組機(jī)爐之間蒸汽的產(chǎn)生與消耗的平衡點(diǎn)。甩負(fù)荷后的初期，鍋爐主汽壓力升高可能使鍋爐安全門(mén)動(dòng)作，在安全門(mén)的泄壓作用下，主汽壓力將很快回到正常值，安全門(mén)回座后由鍋爐對(duì)燃料進(jìn)行調(diào)整來(lái)維持主蒸汽壓力的穩(wěn)定。如果投入的燃料過(guò)多，將使安全門(mén)頻跳或不能回座，或者被迫開(kāi)啟高壓旁路，影響汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定和機(jī)組再次并網(wǎng)。

　　（2甩負(fù)荷時(shí)熱力系統(tǒng)中各水容器的水位控制熱力系統(tǒng)中，在汽包、除氧器、凝汽器3個(gè)水容器中，汽包容積最小，除氧器最大，凝汽器居中，而凝結(jié)水泵擔(dān)負(fù)著向一些重要設(shè)備和系統(tǒng)提供冷卻水、密封水和減溫水的任務(wù)，甩負(fù)荷時(shí)應(yīng)首先控制好汽包和凝汽器的水位。甩負(fù)荷發(fā)生后，凝汽器的凝水量將大大減少，由于熱負(fù)荷的降低，熱力系統(tǒng)的水容積也將減少，因此在甩去負(fù)荷后必須加大除鹽水的補(bǔ)水量，同時(shí)減少除氧器的上水量，使凝汽器水位始終能夠滿足凝結(jié)水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。緩沖熱力系統(tǒng)水容積變化的任務(wù)主要由除氧器來(lái)完成，但除氧器的水位也應(yīng)控制在能夠滿足給水泵正常運(yùn)行的范圍之內(nèi)。

　　5結(jié)論與建議600MW機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)成功測(cè)取了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，試驗(yàn)是成功的。

　　（2甩負(fù)荷試驗(yàn)是涉及機(jī)、電、爐等專(zhuān)業(yè)的綜合性試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)必須準(zhǔn)備充分、密切配合。

　　（3隨著機(jī)組容量的大，凝結(jié)水泵的富裕流量有時(shí)并不能滿足機(jī)組甩負(fù)荷等惡劣工況的要求。而凝結(jié)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)的成功具有十分重要的作用，因此，建議在進(jìn)行甩全負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，采用兩臺(tái)凝結(jié)水泵并列運(yùn)行方式。

　　（4旁路系統(tǒng)的使用必須謹(jǐn)慎，機(jī)組甩負(fù)荷后，要求打開(kāi)低壓旁路到一定開(kāi)度（一般要求在5%~ 60%左右）并盡量減小高壓旁路的開(kāi)度；對(duì)于旁路手動(dòng)控制的機(jī)組，應(yīng)遵循“先開(kāi)低旁、后開(kāi)高旁”的原則。