背压机运行规程之欧阳体创编.docx

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背压机运行规程之欧阳体创编

GCHL-QB

时间：

2021.02.03

创作：

欧阳体

备案号/—

嘉兴协鑫环保热电有限公司企业标准

GCHL－QB/jx8002－B

技术标准

背压机运行规程

2008年8月12日发布2008年8月12日实施

嘉兴协鑫环保热电有限公司发布

前言

为了规范运行人员的操作标准，使运行人员明确操作规范、控制标准，结合嘉兴协鑫环保热点有限公司实际情况，特制定本技术标准。

以前2007年版的规程作废。

本标准由生产管理部提出并归口。

本标准编订人：

滕金龙、刘贵麟

本标准审核人：

高峰

本标准审定人：

孙昊明

本标准批准人：

马洪金

本标准由生产管理部汽机专工负责解释；

背压机运行规程

1范围

本规程制定了嘉兴协鑫环保热电有限公司汽轮机运行控制、日常维护、操作以及事故处理的标准。

本规程适用于嘉兴协鑫环保热电有限公司背压汽轮机运行。

2规范性引用文件

汽轮机说明书

汽轮机调速系统说明书

辅机说明书。

汽机系统图。

同类机组的汽机运行规程

《汽轮机运行》

3适用对象

3.1下列人员应熟练掌握本技术标准：

值长、汽机专工、汽机运行值班员、全能值班员

3.2下列人员应熟悉本技术标注：

总值长、生产管理部经理、副经理、（副）总工程师、生产厂长、副总经理

前言………………………………………………………………………………………02

范围………………………………………………………………………………………03

规范性引用文件………………………………………………………………………03

适用对象…………………………………………………………………………………03

1设备主要规范、结构、特性……………………………………………………06

1.1汽轮机概况……………………………………………………………………06

1.2汽轮机辅助设备………………………………………………………………19

1.3发电机、励磁机规范………………………………………………………20

1.4汽机系统自动调节项目……………………………………………………20

2.汽轮机整机启动前的准备…………………………………………………………20

2.1整机启动前的注意事项……………………………………………………21

2.2热工保护及联锁试验………………………………………………………22

2.3辅机联锁试验………………………………………………………………27

3.汽轮机的启运与停运………………………………………………………………28

3.1启动条件………………………………………………………………………28

3.2汽轮机的冷态启动………………………………………………………29

3.3　冲转……………………………………………………………………………30

3.4启动……………………………………………………………………………30

3.5并列与带负荷…………………………………………………………………33

3.6热态启动………………………………………………………………………34

3.7停机操作……………………………………………………………………35

4.参数变化时的调整…………………………………………………………………37

4.1汽轮机运行参数…………………………………………………………37

4.2汽轮机运行限额……………………………………………………………37

5汽轮机运行维护和试验……………………………………………………………38

5.1定期维护………………………………………………………………………38

5.2定期试验………………………………………………………………………39

5.3日常维护操作…………………………………………………………………41

6汽轮机组事故处理………………………………………………………………42

6.1主要内容及原则………………………………………………………………42

6.2紧急停机及故障停机的区分………………………………………………43

6.3汽轮机甩负荷时的处理原则………………………………………………44

6.4水冲击事故…………………………………………………………………44

6.5蒸汽参数不符合额定规范时的处理…………………………………45

6.6甩负荷………………………………………………………………………46

6.7油系统工作失常……………………………………………………………50

6.8失火…………………………………………………………………………51

6.9轴承温度及推力瓦温度异常……………………………………………53

6.10轴向位移异常………………………………………………………………53

6.11汽轮机断叶片………………………………………………………………54

6.12厂用电全停…………………………………………………………………54

汽机背压机组运行规程

1设备主要规范、结构、特性

1.1汽轮机概况

1.1.1制造厂及编号

型号：

B6—4.90/0.981-2型

型式：

背压式汽轮机

制造厂：

南京汽轮电机集团

出厂编号：

制造年月：

本厂编号；#2机

安装年月：

2007.7

1.1.2主要技术规范

序号

名称

单位

额定

最高

最低

备注

1

功率

MW

6

6

/

2

主蒸汽温度

℃

470

480

455

3

主蒸汽压力

MPa

4.90

5.10

4.60

4

排汽压力

MPa

0.981

1.27

0.785

5

进汽量

t/h

75

6

排汽温度

℃

303.7

7

额定转速

r/min

3000

8

汽轮机临界转速

r/min

1596

9

发电机临界转速

r/min

1965

10

轴系临界转速

r/min

2300

11

汽轮机轴承处允许最大振动

mm

0.03

12

过临界转速时轴承处允许最大振动

mm

0.10

13

汽耗工况

kg/kWh

12.837

保证值

14

热耗工况

kJ/kWh

4306.43

保证值

15

汽轮机旋转方向

自汽轮机机头向发电机方向看为顺时针方向

1.1.3汽轮机本体结构及应用范围

1.1.3.1汽轮机应用范围

本汽轮机为次高压、单缸、冲动背压式汽轮机，与锅炉、发电机及附属设备组成一个成套供热发电设备。

汽轮机的排汽可用于工业用汽。

配备本汽轮发电机组可以大大提高发电供热系统的经济性。

汽轮机可按其电负荷运行（此时排汽应并入热网而不可调整）也可按热负荷运行（此时发电机应并入电网来承担电负荷的变化）。

电负荷与热负荷两者不能同时调整。

本汽轮机的设计转速为3000r/min，不能用于拖动不同转速或变转速成机械。

1.1.3.2汽轮机本体结构

汽轮机转子由一级复速级和三级压力级组成，压力级叶片均为直叶片。

转向导叶环在顶部和底部与汽缸之间采用“工”形键固定，在拆导叶环体时必须先用专用工具拆去“工”形键后方可起吊。

装于前汽缸上端蒸汽室内的配汽机构是提板式调节汽阀，借用机械杠杆与油动机相连。

调节汽阀的结构与群阀提板式，由五只汽门组成。

在汽轮机前轴承座的前端装有测速装置，在座内有主油泵，危急遮断装置，推力轴承前轴承及调节系统的一些有关部套。

前轴承座与前汽缸采用“猫爪”式联结，其在横向和垂直方向均有定位的膨胀滑销，以保证轴承座在膨胀时中心不致变动。

汽轮机通过一副刚性联轴器与发电机相连，转子盘车装置装于后轴承盖上，由电动机驱动，通过蜗轮蜗杆及齿轮减速达到所需要的盘车速度。

当转子的转速高于盘车速度时，盘车装置能自动退出工作位置。

在无电源的情况下，在盘车电动机的后轴伸装有手轮。

可进行手动盘车。

1.1.4热力系统

1.1.4.1主汽系统

来自锅炉的新蒸汽经隔离阀到主汽门。

主汽门内装有蒸汽滤网，以分离蒸汽中的水滴和防止杂物进入汽轮机。

蒸汽由主汽门的两出口分别进入汽轮机蒸汽室两侧。

1.1.4.2汽封系统

汽轮机前后汽封近大气端的腔室和主汽门、调节汽阀及各抽汽阀门等各阀杆近大汽端的漏汽均有管道与汽封加热器相连中，使各腔室保持约-5kpa压力的低度真空，以保证蒸汽不漏入大气。

同时可将此漏汽加热补给水以提高机组的经济性。

1.1.5调节系统概述

背压式汽轮机调节系统采用数字电液调节系统（简称DEH），采用DEH系统将比一般液压系统控制精度高，自动化水平大大提高，热电负荷自整性也高。

它能实现升速（手动或自动）、配合电气并网、负荷控制（阀位控制或功频控制）、背压热负荷控制及其他辅助控制，并与DCS通讯，控制参数在线调整和超速保护功能等。

能使汽轮机适应各种工况并长期安全运行。

1.1.5.1基本原理

并网前在升速过程中，转速闭环为无差控制，505控制器将测量的机组实际转速和给定转速的偏差信号经软件分析处理及PID运算作为给定输入到阀位控制器并与油动机反馈信号比较后将其偏差放大成电流信号来控制电液转换及调节阀门开度，从而减少转速偏差，达到转速无差控制，当转速达到3000r/min时，机组可根据需要定速运行，此时DEH可接受自动准同期装置发出的或运行人员手动操作指令，调整机组实现同步，以使并网。

机组并网后，如果采用功率闭环控制，可根据需要决定DEH使组立即带上初负荷，DEH实测机组功率和机组转速作为反馈信号，转速偏差作为一次调频信号对给定功率进行修正，功率给定与功率反馈比较后，经PID运算和功率放大后，通过电液转换器和油动机控制调节阀门开度来消除偏差信号，对机组功率实现无差调节。

若功率不反馈，则以阀位控制方式动行，即通过增加转速设定，开大调节汽阀，增加进汽量达到增加负荷的目的。

在甩负荷时，DEH自动将负荷调节切换到转速调节方式。

机组容量较小时建议可不采用功率闭环控制。

当需要实现排汽压力控制时，可以投入串级控制，此时控制器通过改变调节汽阀开度调整排汽压力值。

当投入背压控制时，功率控制不用，背压机组建议不采用功率闭环控制。

1.1.5.2调节性能

汽轮机调速系统性能应符合下列要求：

1）当汽温、汽压、主汽门完全开启时，调速系统应能维持机组空转运行。

2）当汽轮机突然甩去全部负荷时，调速系统应能控制汽轮机转速在危急保安器的动作转速下，最大升速不超过额定转速的9%（<3270rpm）。

3）当危急保安器动作后，应保证主汽门、调速汽门关闭严密。

4）主汽门和调速汽门门杆，错油门，油动机及调速系统连杆上的各活动连接装置没有卡涩和松动现象。

当负荷改变时，调速汽门门杆应均匀平稳地移动。

当系统负荷稳定时，负荷不应摆动。

1.1.6DEH系统构成

1.1.6.1机械超速保安系统

1.1.6.2主汽门自动关闭器及控制装置（启动阀）

主汽门能够实现运程控制及现场手动，启动阀控制主汽门执行机构（主汽门自动关闭器）上下动作进而控制主汽门开启。

启动阀的操作可手动也可通过伺服电机控制，同时启动阀可以对机组挂闸（机械超速复位）。

在正常运行时安全油将启动阀右部切换阀顶起，接通启动油路开启主汽门，在停机时安全油泄掉，切换阀切断启动油，并泄掉自动关闭器的油缸腔室中的油，使主汽门快速关闭。

活动滑阀可在机组运行时在线活动主汽门以防其卡涩，具体控制可由热工继电器回路实现，也可由DCS软伺放实现。

为确保机组实全，在停机后控制启动阀电机反向旋转（即退回启动阀）关闭主汽门，以妨事故后挂闸主汽门突然打开造成机组转速飞升。

1.1.6.3伺服执行机构（主要包括电液转换器，油动机）

电液转换器为动圈式双极型位置输出（积分型），作为油动机的先导机构拖动错油门控制油动机活塞动作。

油动机错油门与电液转换器通过杠杆机械半刚性连接。

同时原错油门下的单向阀保留，在保安系统遮断状况下，事故油仍可关闭油动机。

电源转换器在汽轮机电液控制系统设计的关键电—位移动换元件，它能把微弱的电气信号通过电液放大转换为具有相关大的作用力的位移输出。

电液转换器主要出动圈式力马达、控制滑阀及随动活塞三大部分组成，控制滑阀与随动活塞之间采用直接位置反馈。

安装方式采用板式连接。

1.1.6.4电液转换器供油系统

1.1.6.5DEH装置

DEH装置核心部分，主要采用美国WOODWORD公司产品，其型号WOODWORD505及阀位控制器。

WOODWARD505是基于32位微处理器适合单背压汽轮机控制用的数字控制器，它集现场组态控制和操作盘于一体。

操作盘包括一个两行（24个字符）显示，一个有30个操作键的面板，操作盘用来组态505在线调整参数和操作汽轮机起停及运行。

1.1.6.5.1505控制器控制回路

505控制器内有两个的控制器通道：

转速/负荷控制PID回路、辅助控制PID回路。

两者通过低选输出，另外有一个PID控制回路可串接在转速控制回路上用于串级控制。

其通讯接口有三种。

控制器有三种操作模式：

程序模式、运行模式和服务模式，程序模式用于组态控制器的功能以适合具体的控制要求，程序模式一旦组态后不再改变，直至需要改变控制功能时。

运行模式主要用于操作汽轮机启动正常运行至停机整个控制过程。

服务模式可以在运行状态修改设定参数，根据具体汽轮机控制需要通过编程组态用于相应的系统。

1.1.6.5.2输入及输出

本系统控制器有两个控制回路输出为4-20mA，负载能力为360ohm（也可通过软件组选用20-160mA，负载能力为60ohm），可以加颤振电流为0-10mA；

505控制器有两个转速传感器输入，其信号输入为高选；

模拟量输入为4-20mA，有六个通道可用于组态满足具体使用，输入阻抗为200ohm。

可用于背压输入，由于只有一个通道是隔离的，当采用其余通道输入时需考虑信号隔离问题；

模拟量输出为4-20mA，有六个通道可用于组态满足具体使用，负载能力为600ohm。

可用于输出某一变量，便如转速用于显示等；

接点输入为干接点，共有16个，其中4个指定；用于停机（机组正常要求常闭），外部复位（闭合短脉冲信号），转速升高（闭合短脉冲信号），转速降低（闭合脉冲信号）。

其余接点可组态使用，用于并网运行汽轮机的控制系统必须组态两个用于发电机及电网短路器，汽机跳闸后若不带厂用可将发电机断路器状态信号同时并在这两个接点上（机组并网正常要求常闭），另外也可组态外部停机（闭合短脉冲信号，）投入解除背压控制（投入时为常闭，解除时为常开），外部运行（闭合短脉冲信号），背压升高（闭合短脉冲信号）、背压降低（闭合脉冲信号）：

继电器输出容量为28VDC、1A，共有八个继电器，其中两个用于指定为停机及报警，停机时继电器正常带电，停机时不带电。

另外背压机组可组态背压投入状态继电器，其余继电器可组态所需功能，同时也可组态停机；

505控制器电源为24VDC/140W。

1.1.6.5.3控制系统用输入测量元件

主要有测速元件、测阀位行程元件、测功及测压元件。

1.1.6.5.3.1测速元件

测速元件可以用磁电式或涡流式测速头，本系统采用磁电式传感器。

磁电式传感器内装永久磁钢，在其端面磁头处形成磁场，一旦该处磁阻发生变化，传感器内部线圈即能感应输出响应的交流电压信号。

在旋转体上安装导磁体发讯齿轮或孔板，齿轮模数大于2，传感器可安装在径向。

传感器端面距齿轮顶1mm左右，距离较小则感应出较大的信号，传感器输出为双芯屏蔽线，其屏蔽网线与双芯线中任一根相并联后再连结至505转速测量通道“－”端。

在采用自动升速时，控制系统将控制汽轮机从零转速升速。

这样需要转速传感器在较低转速就有控制器可以检测的输出信号，可将传感器距齿顶距离减小。

1.1.6.5.3.2测阀位行程元件

阀位行程用位移传感器利用差动电感原理，将直线运动的机械位移转换成与之相对应的电量输出，从而进行阀门位移的反馈。

由阀位控制器向传感器初级线圈供激磁电压，其次级线圈感应电压送至阀位控制器处理，用于阀位反馈控制。

其线性度一般可达0.1%、输出灵敏度一般为0.1-1V/mm、分辨率为0.1μm，且传感器要求测量范围宽、时间常数小、动态响应快。

1.1.6.5.3.3测压元件

测压元件采用常规电容式两线制压力变送器，压力变送器供电可以外部供电或控制器本身供电。

由于505控制器的模拟量输入通道只有一路是隔离的，当压力输入采用不隔离通道时，必须考虑输入隔离问题，否则须用505本身供电（通过505内部跳线），建议采用外供电方式。

1.1.7DEH系统功能

汽轮机组采用由数字式电液控制系统（DEH系统）实现的纯电调控制方式，并网前对汽轮机进行转速控制，在并网后对汽轮机进行电负控制和负荷（热/电负荷）控制功能。

负荷控制是通过提高转速设定完成的，同时它具有其他辅助功能。

1.1.7.1启动升速及转速控制和保护

可以选择自动、手动、半自动三种启动方式这一，这三种方式的切换只有停机后在控制器程序组态中改变来实现，本系统一般常用前两种方式。

在DEH控制下进行电超速保护试验、机械超速保护试验，具有超速保护（109%）功能。

1.1.7.2同步及自动初负荷控制

机组定速后，可由运行人员通过手动或“自动准同期”装置发出的转速增减信号调整机组转速以便并网。

机组并网后，DEH立即自动使机组带上一定的初始负荷以防止机组逆功率运行，当不采用功频控制时控制器将不设初负荷。

1.1.7.3负荷控制及甩负荷

DEH系统能在汽轮发电机并入电网后可根据运行情况，运行人员通过操作控制器转速设定控制汽轮发电机从接带初始负荷直到带满目标负荷，并应能根据电网要求，参与一次调频。

电负荷控制是通过在并网后增加或减少转速设定来实现，热负荷控制是通过投入串级控制增加或减少排汽压力设定来实现，串级控制投入可以由用户根据需要投入，此时控制器通过改变调节汽阀开度调整排汽压力值。

当机组甩负荷时控制器立即切换到转速控制方式并切除压力控制，维持汽轮机在同步转速（2950r/min）下空转，以便汽机能迅速重新并网。

1.1.7.4操作及通讯

所有控制指令可以通过控制器本身键盘、触点、遥控或通讯方式。

控制器配备有RS-232、RS-422、RS-485三种通讯接口供用户选择与DCS通讯。

通讯协议采用WODBUS协议。

例如转速设定升降可以通过505面板ADJ键调节，也可以通过505外部转速升速触点控制。

硬接线开关量采用干接点，模拟量采用4-20mA。

所以控制指令可以通过控制器本身键盘，遥控或通讯方式输入。

面板功能键介绍：

505控制器面板由30个操作键和24个字符LED液晶显示屏组成，LED液晶显示屏可显示505控制器在控制汽轮机过程中的所有信息，操作键在完成控制汽轮机的所有操作。

功能键描述：

SCROLL即面板中间菱形键，在运行或组态模式时在同级菜单之间左右移动，或在同一级菜单内上下移动。

SELECT用于选择505显示屏中两行中的变量，只有带@符号的参数才可以通过ADJ键调整。

只有当屏幕中两行都是可调整参数（动态及标定模式时）用SELECT键及@确定哪一行参数调整，当屏幕上只有一个变量时该键与@符号位置无关。

ADJ在运行状态用于调整参数大小。

PRGM当停机后该键用于选择进入组态模式，在运行模式时该键可查询组态模式参数（参数不要修改）。

RUN发出运行命令。

STOP发出可控制停机命令，该键功能可在服务模式取消。

RESET消除运行模式的报警及停机，在停机按下该键可回到控制状态起始位置。

0/NO输入0/NO或取消某个功能。

1/YES输入1/YES或投入某个功能。

2/ACTR输入2或运行模式显示控制器的输出（转换器位置）。

3/CONT输入3或在运行模式显示所控制的参数，用SCROLL键可滚动显示最后跳闸原因及达到最高转速及就地、遥控状态（如果选择该功能的话）。

4/CAS输入4或在运行模式显示串级控制信息。

5/RMT输入5或在运行模式显示遥控转速设点信息。

6/LMTR输入6或在运行模式显示阀位限制器信息。

7/SPEED输入7或在运行模式显示速度控制信息。

8/AUX输入8或在运行模式显示辅助控制信息。

9/KW输入9或在运行模式显示功率控制信息。

./EXTR输入小数点

CLEAR消除组态及运行模式下的项目退出当前状态。

ENTER在组态模式输入新的值；在运行模式允许直接输入设定值。

DYNAMICS在运行模式调整当前所控制的动态参数。

DECIMAL输入小数点。

ALARM（F1）显示报警原因，可用SCROLL滚动翻屏。

OVERSPEEDTESTENABLE（F2）用作超速试验。

F3可组态功能键。

F4可组态功能键。

EMERGENCYSHUTDOWNBUTTON用作紧急停机。

在运行模式时，前面板30个键不是一直都处于激活状态，只有是可激活键在被按下时，在LED屏幕上才会显示其功能菜单并可对其显示状态进行操作。

当某热键（AUX、CASC，KW等）功能键没有组态时，而它们被按下时，505LED将会显示“FUNCTIONNOTPROGRAMMED”信息。

下面是功能键介绍：

当设定点步不处于遥控或跟踪时，当设定点显示时ADJ键一直处于激活状态。

当设定点步不处于遥控或跟踪时，当设定点显示时，ENTER键不论ADJ键是否一直处于激活状态，一直处于激活状态。

YES/NO当某一状态指定被显示时和是有效时，一直处于激活状态。

AUX、CASC，KW、RMT、F3、F4功能键只有被组态后才是可激活的。

SPEED、ACTR、LMTR、CONT、DYN键一直都是处于激活状态。

PRGM、RUN、STOP、RESET、ALARM键一直都是处于激活状态。

OVERSPEEDTESTENBL键只有当OSPD许可是才是可激活的。

1.1.7.5自诊断及系统保护

每次启动前，DEH控制器可以自诊断控制器组态，按线及内部硬件是否正常。

可对运行过程中控制参数在线进行故障诊断并给出报警指示。

当机组超速或程序线态中需要保护项目处于保护状态时，DEH控制器执行停机。

1.1.7.6系统调节、监测

DEH控制器可以在线调整控制参数，并监测设定参数、实际参数及控制参数。

1.1.7.7阀位控制器

阀位控制器接受505控制器的输出信号及油动机程反馈信号，其差值经过功放后接到电液转换器的输入，控制电液转换器的输出。

阀位控制器内部有PI调节，可以达到较高控制精度。

利用内部可调的颤振电流叠加到输出可以克服电液转换器卡涩，零位偏置电流调整用于静态零位调整。

1.1.7.8具有远方挂闸，遥控开关主汽门，在线活动主汽门功能。

1.1.8供油系统概述

本汽轮机供油系统是由两部分组成，一部分是由主油泵为主组成的低压供油系统，主要用于向汽轮发电机组各轴承提供润滑油及调节保安系统提供压力油；另一部分主要是叶片泵等组成的高压供油系统专为DEH中电液转换器供油。

这两部分供油系统是相互独立的。

本机组推荐GB11120-89中规定的L-TSA46汽轮机油，在冷却温度经常低于15℃情况下，允许用GB11120-89中规定的：

-TSA32汽轮机油来代替。

电液转换器用油采用GB11120-89中规定的L-TSA46汽轮机油。

1.1.8.1低压供油系统

主要包括主油泵、注油器Ⅰ、注油器Ⅱ、主油泵启动排油阀、高压交流油泵，交、直流润滑油泵、油箱、冷油器、滤油器、