汽轮机调试方案.docx
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汽轮机调试方案
目录
一、概述2
二、汽机主要技术规范3
1.主机的主要参数3
2.调节系统的主要参数4
三、机组整套启动具体条件:
6
四、机组冷态启动6
1.启动前的准备工作6
2、暖管升压8
3、冲转、升速、暖机、定速9
3.1汽轮机冲转9
3.2热态启动应遵守:
11
4、汽轮机转速达额定转速后,应做的工作11
4.1主汽门严密性试验11
4.2高压调门严密性试验12
4.3喷油试验12
4.4主汽门活动试验12
4.5调门活动试验13
4.6超速保护试验14
4.7OPC电磁阀试验14
4.8103%超速试验14
4.9110%超速试验14
4.10机械超速试验:
15
5、汽轮机接带负荷15
6、带负荷试验16
6.1真空系统严密性试验16
6.2甩负荷试验16
五、正常停机16
1、机组停运前的准备17
2、减负荷停机17
3、停机后做下列工作17
六、机组蒸汽参数超过正常规范的规定18
汽轮机蒸汽规范:
18
1、主蒸汽压力18
2、主蒸汽温度18
七、故障停机的规定19
1、破坏真空停机条件19
2、不破坏真空停机条件19
3、破坏真空紧急停机操作步骤20
4、不破坏真空,故障停机操作步骤20
一、概述
12MW直接空冷抽汽式汽轮机为南京汽轮电机(集团)有限责任公司生产。
其型号为czk12-3.43/0.981型中压、单缸、单抽汽、冲动式汽轮机,发电机型号为QFJ-15-2型采用自偱环封闭式空气冷却。
汽轮机结构包括静止部分,和转子部分,静止部分包括前、中、后缸隔板,前后轴承座,前后轴承,和前后汽封等,前汽缸措助前端的猫爪与前轴承座相连,前轴承座支承在前座架上,后汽缸则支承后汽缸座架上。
转子部分包括主轴和套装叶轮叶片以及联轴器,它前后支承在前轴承和后轴承上,在汽缸中与喷嘴组及各级隔板组成了汽轮机的通流部分,借助刚性,联轴器与发电机转子相连。
汽轮机转子由一级复速级和十一压力级组成,叶片均分为根据全三元流原理设计的全四维叶片。
汽轮机轴承有三只径向椭圆轴承。
推力轴承与前轴承组成了径向推力联合轴承,它是由三层球面结构的椭圆轴承安装在前轴承座内。
后轴承为二层圆柱面结构的椭圆轴承。
后轴承和发电机前轴承安装在后轴承座中。
盘车设备采用一级蜗轮加一级齿轮减速的机械传动式的低速盘车装置,启动时拔出插销向发电机方向搬动手柄,大小齿轮啮合后,即可自动提供润滑油,这时启动电机按钮机组进入盘车状态。
冲动转子后,当转子速度超过盘车速度时,盘车齿轮能自动退出,并自动切断电机电源和装置的润滑油,在无电源情况下,电机的后轴承装有手轮,可进行手动盘车。
调节系统包括调速和调压两部分,均采用数字式电液控制。
电调接受汽机转速、主汽压力、中压抽汽压力、及发电机功率信号,高、中压油动机开度反馈信号、停机、甩负荷、安全油压低信号。
通过给定指令自动或手动开大、关小调节气阀和旋转隔板以及改变蒸汽流量,进而调整机组的转速或负荷、抽汽压力及抽气量。
保安系统包括机械液压保安装置和电气保护装置两部分,设置了三套遮断装置。
即:
手动紧急脱扣危急遮断装置;超速危急遮断器;电动脱扣电磁保护装置。
机组主要辅机设备包括一台低压加热器,一台高压加热器,一台汽封加热器,两台凝结水泵和两台射水泵及两台抽气器,一个冷却塔,两台循环泵,一台直接空冷装置和四台风机。
本方案编制依据
①部颁《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机篇。
②《12MW直接空冷抽气式汽轮机》产品说明书。
③《12MW直接空冷抽气式汽轮机》调节系统说明书。
④其它有关技术资料与图纸。
⑤部颁《火电工程调整试运质量检验及评估标准》。
因本方案为新建机组试运期间的整套启动、调整试运要点,着眼于机组的首次启动和72小时试运期间的试验与调整。
故本方案未提及的具体操作,请执行《12MW直接空冷抽气式汽轮机运行规程》。
二、汽机主要技术规范
1.主机的主要参数
序号
名称
单位
数值
1
汽轮机型号
CZK12-3.43/0.981型
2
形式
中压、单缸、单抽、冲动式汽轮机
3
主汽门前蒸汽压力
MPa
正常3.43
最高3.63
最低3.14
4
主汽门前蒸汽温度
℃
正常435
最高445
最低420
5
汽轮机额定功率
MW
12
6
汽轮机最大功率
MW
15
7
汽轮机额定进汽量
t/h
110
8
汽轮机额定抽汽压力
MPa
0.981
9
汽轮机抽汽压力变化范围
MPa
0.785~1.275
10
汽轮机额定抽汽量
t/h
50
11
汽轮机最大抽汽量
t/h
80
12
汽轮机转向(从机头向机尾看)
顺时针方向
13
汽轮机额定转速
r/min
3000
14
汽轮机临界转速
r/min
1483
15
额定工况排汽压力
kPa
15
16
锅炉给水温度
℃
150
17
额定工况汽轮机汽耗(计算值)
kg/kW.h
7.572
18
额定工况汽轮机热耗(计算值)
kJ/kW.h
9931.8
19
纯冷凝工况汽轮机汽耗(计算值)
kg/kW.h
4.678
20
纯冷凝工况汽轮机热耗(计算值)
kJ/kW.h
12487.5
21
额定工况汽轮机汽耗(保证值)
kg/kW.h
7.799
22
额定工况汽轮机热耗(保证值)
kJ/kW.h
10229.8
23
纯冷凝工况汽轮机汽耗(保证值)
kg/kW.h
4.818
24
纯冷凝工况汽轮机热耗(保证值)
kJ/kW.h
12862
25
汽轮机轴承处允许最大振动
mm
0.03
26
过临界转速时轴承处允许最大振动
mm
0.15
27
通流级数
调速级+11级压力级
2.调节系统的主要参数
序号
项目
单位
技术规范
备注
1
汽轮机额定转速
r/min
3000
2
汽轮机额定抽汽压力
MPa
0.981
3
汽轮机额定抽汽压力调整范围
MPa
0.785~1.27
4
油泵进口油压
MPa
0.1~0.15
5
主油泵出口油压
MPa
~1.27
6
转速不等率
%
3—6
7
迟缓率
%
≤0.2
8
压力不等率
%
≤10
9
油动机最大行程
mm
168
10
中压油动机最大行程
mm
95
11
危急遮断器运行转速
r/min
3300~3360
12
危急遮断器复位转速
r/min
3055±15
13
喷油试验时危急遮断器动作转速
r/min
2920±30
14
TSI超速保护值
r/min
3300
停机
15
转子轴向位移报警值(负推定位)
mm
+0.1或-0.6
负为反向
16
转子轴向位移保护值
mm
+1.3或-0.7
停机值
17
润滑油压降低报警值
MPa
0.05~0.055
18
润滑油压降低报警值
MPa
0.04
19
润滑油压降低保护值
MPa
0.02~0.03
停机
20
润滑油压降低保护值
MPa
0.015
停盘车
21
润滑油压升高报警值
MPa
0.16
停电动泵
22
主油泵出口油压低报警值
MPa
1.0
23
轴承回油温度报警值
℃
65
24
轴瓦温度报警值
℃
100
25
轴承座振动报警值
mm
0.06
26
DEH超速停机值
r/min
3300
三、机组整套启动具体条件:
1.厂房内环境清洁,栏杆、护板、盖板齐全、楼梯完整。
2.现场照明充足,事故照明可靠。
3.厂房内有足够的消防器材,消防系统有足够的水源。
4.设备及系统安装完毕,表计齐全,并经检验合格。
5.辅机及其系统分部试运合格,达到备用状态,联锁及保护装置试验完成合格,按要求随时投入使用。
6.油系统循环冲洗已完毕,油质合格,油箱油位正常。
7.对汽轮机真空系统严密检查,确认真空系统严密性良好。
8.汽机调节保安系统静态试验合格。
9.检查汽、水系统,冲洗、吹扫质量应满足机组安全、经济运行的需要。
10.进行热控系统的检查试验,保证机组运行时能正常投入。
11.所有热工检测仪表及报警信号正常投入使用。
12.所有电动阀门、水控制逆止门,经试验动作可靠,安全门经水压试验合格。
13.现场挂有与实际相符的系统图,各设备阀门挂有与系统图和运行规程相一致的标牌。
14.运行人员熟悉设备系统及掌握设备起停操作方法。
15.准备好启动用具,如:
振动表、温度表、听音棒、搬钩子等。
四、机组冷态启动
1.启动前的准备工作
启动前对下列系统进行全面检查和操作,设备处于启动备用状态,各系统阀门应置于开关位置。
机组启动前各阀门的开关位置如下:
系统名称
开启位置
关闭位置
蒸汽系统
主汽母管至3#机进汽门
电动主汽门
电动主汽旁路门
均压箱新蒸汽门
均压箱供前后汽封门
疏水系统
电动主汽门前疏水门
电动主汽门后疏水门
均压箱疏水门
轴加疏水门
三通疏水门
调汽门蒸汽室疏水门
高压缸疏水门
一、二段抽汽止回阀疏水门
一、二段抽汽管疏水门
高加疏水器入口门
高加疏水器出口门
高加疏水旁路门
高加紧急放水门
低加疏水器入口门
低加疏水器出口门
低加疏水器旁路门
低加疏水放水门
抽汽系统
高加进汽总门
除氧器进汽总门
低加进汽门
一、二级抽汽联络门
工业抽汽快关阀
工业抽汽1#电动门
均压箱汽平衡门
真空系统
排汽装置热井抽真空门
1#、2#凝泵入口真空门
1#抽气器真空门
2#抽气器真空门
高加空气门
低加空气门
高低加汽水混合门
真空破坏门
循环冷却水系统
冷油滤水器入口门
冷油滤水器出口门
空冷器滤水器入口门
空冷器滤水器出口门
1#射水泵入口门
2#射水泵入口门
1#抽气器进水门
2#抽气器进水门
1#循环泵入口门
2#循环泵入口门
冷油器滤水器旁路门
冷油器滤水器放水门
空冷器滤水器旁路门
空冷器滤水器放水门
空冷器1#~4#入口门
空冷器1#~4#出口门
射水箱放水门
1#、2#射水泵出口门
射水箱补水门
1#、2#循环泵出口门
其余系统阀门可根据运行需要开关。
开关各系统阀门注意事项:
1)阀门应经常定期活动,并尽可能做全开、全关活动;
2)阀门的转动部分,如丝杆、齿轮部分需涂润滑油;
3)阀门开启一般开70%以上或阀门开完后再退回1~2扣丝;
4)对一条管道中两个串联阀门的操作,按介质流向打开时,先开第一道
门,后开第二道门;关闭时,先关第二道门,后关第一道门。
2、暖管升压
稍微开启主蒸汽母管到汽轮机送汽门旁路,控制汽压在0.2~0.3MPa,暖管20分钟;当管壁温接近140℃后,逐渐开大旁路门,以每分钟0.1~0.15MPa的速度,提升主蒸汽压力至额定汽压;暖管过程中应控制蒸汽的温升速度为5℃/min。
1)暖管前做下列工作:
1 检查各系统阀门应在正确位置;
2 启动高压油泵,润滑油压正常,检查EH油系统无漏油现象,保持油温在30℃左右,冬天可提前启动油循环,并投入油箱加热装置;
3 启动射水抽气器抽真空,保持真空在-0.06MPa以上;
4 启动盘车装置,检查盘车装置电流正常,内部声音正常,倾听机组内无金属磨擦声,机组冷态启动≮4小时;
5 投入空冷系统,启动风机检查运行电流正常,无异音;
6 投入凝结水系统,启动凝结水泵保持热井水位在1/2以上;
7 启动循环冷却水系统;
8 启动排烟风机,维持油箱真空正常;
9 冷态启动冲转前20min,启动轴封风机,使汽封管道维持负压。
开启新蒸汽门向前后汽封送汽,保持均压箱压力在2.9~29kPa,汽温为110~200℃,如汽温高可投入减温水。
冷态:
先抽真空后送汽封
热态:
先送汽封后抽真空
2)冷态启动冲转条件:
1 主汽压力1.5MPa,主汽温度280±10℃;
2 润滑油温38~45℃,润滑油压0.08~0.15MPa;
3 真空在60kPa以上;
4 盘车运行正常,连续盘车时间≮4小时。
3、冲转、升速、暖机、定速
3.1汽轮机冲转
检查汽轮机ETS保护正常投入。
DEH盘面全面检查:
高中压调速汽门均在关闭位置;
自动/手动按钮在“手动”位置;
“汽机挂闸”按钮在跳闸位置;
“功率控制”、“一次调频”在退出位置。
1)汽轮机本体及主蒸汽、抽汽管道疏水在“开启”位置。
2)上下缸温差正常。
3)在DEH“自动控制”画面上,点击“挂闸”按钮,使挂闸电磁阀得电,建立保安油压,自动主汽门开启。
4)采用就地盘全开高压调汽门,冲转时全周进汽。
5)用电动主汽门的旁路门启动冲转,以100r/min的速度使转速到500r/min,进行磨擦检查,检查盘车应自动脱扣,认真倾听机组内部是否有金属摩擦声及异音。
6)低速暖机结束后,以100r/min速度将转速升至1200r/min,中速暖机25min,并对机组全面检查正常。
7)中速暖机结束后,此时汽温汽压达到额定,真空达80Kpa以上,转速以600r/min的速度达2500r/min,在此转速下高速暖机15min,此转速为临界转速区。
注意机组的振动情况,如振动过大,需暂时停止升速,可降低转速,消除振动,若振动无法消除马上停机检查。
8)高速暖机结束后,以100r/min升速率至3000r/min定速,在此转速下进行空负荷暖机10min。
此时转入DEH的ETS控制,设置目标转速3000r/min,全开电动主汽门,关闭电动主汽门旁路门。
9)升速期间注意下列工作:
a.在升速过程中,应全面检查机组的振动;汽封汽缸内部声音;润滑油压;各轴瓦的油温油量及真空。
b.调整均压箱压力,使真空达-0.08MPa以上。
c.注意冷油器出口油温度,高于45℃时,投入冷油器冷却水,保持油温35~45℃。
d.当发电机入口风温达30℃时,投入空冷器。
e.根据热水井水位,调整凝结水再循环门,若凝结水不合格,放入地沟,若合格后向除氧器回收,保持热水井水位,注意真空泄漏。
f.转速升至1483r/min时,是汽轮机临界转速,此时,注意机组振动,若振动值超过0.10mm,应降低转速至振动消除,进行暖机30min后再升速,如振动未消除,则必须停机检查。
g.排汽温度超过100℃时,可启用排汽装置的喷水装置进行降温。
h.主蒸汽温度高于400℃以上,可关闭主蒸汽管道疏水。
i.当转速达2850r/min左右时,注意主油泵出口油压高于电动油泵出口油压时,可停止高压油泵,投入“联锁”。
汽轮机冷态启动与热态启动参考表如下:
冷态启动
热态启动
冲转后升速至
400r/min
2min
冲转后升速至
500r/min
2min
检查并维持
400r/min
8min
检查并维持
500r/min
3min
均匀升速至
1200r/min
10min
均匀升速至
1200r/min
5min
检查并维持
1200r/min
15min
检查并维持
1200r/min
3min
均匀升速至
2500r/mi
5min
均匀升速至
2500r/min
5min
检查并维持
2500r/min
10min
检查并维持
2500r/min
2min
均匀升速至
3000r/min
10min
均匀升速至
3000r/min
5min
合计
60min
合计
25min
3.2热态启动应遵守:
1)进入汽轮机的蒸汽温度应高于汽缸壁温;
2)在冲转前连续盘车以上;
3)启动时先送汽封,后抽真空;
4)真空在-0.08MPa以上。
4、汽轮机转速达额定转速后,应做的工作
汽轮机转速达额定转速后,检查一切正常后做以下试验:
4.1主汽门严密性试验
1)在汽轮机首次安装或大修时,应对主汽门进行严密性试验。
主汽门严密性试验投入条件:
需同时满足:
●主汽门严密实验投入按钮按下且在自动模式下;
●无挂闸脉冲;
●未并网。
2)试验步骤:
在超速实验画面上点击“主汽门严密性试验投入”按钮,本试验投入后主汽门开关电磁阀得电,主汽门缓慢关闭,在主汽门关闭且主汽门开度小于5后,所有调门全开,汽机惰走,观察转速是否降到1000r/min以下。
实验结束后,点击“主汽门严密性试验复位”按钮,退出主汽门严密性试验。
4.2高压调门严密性试验
在汽轮机首次安装或大修时,需对高压调门进行严密性试验。
1)试验条件:
需同时满足:
●调门严密实验投入按钮按下且在自动模式下;
●未并网。
2)试验步骤:
在超速实验画面上点击“调门严密性试验投入”按钮,在主汽门全开后,所有调门全关,汽机惰走,观察转速是否降到1000r/min以下。
实验结束后,点击“调门严密性试验复位”按钮,退出调门严密性试验。
4.3喷油试验
为确保危急遮断飞环在机组一旦出现超速时,能迅速飞出遮断汽轮机,需经常对飞环进行活动试验。
此活动试验是将油喷到飞环中增大离心力,使之飞出。
但飞环因喷油试验飞出不应打闸。
4.4主汽门活动试验
1)为保证发生事故时主汽门能可靠动作,DEH系统具备对主汽门进行在线活动试验的功能。
注意:
为保证机组安全运行,应在就地应使用节流孔进行主汽门活动试验。
2)试验条件:
需同时满足:
●“主汽门活动实验投入”按钮按下;
●已并网;
●未发生挂闸;
●功率回路未投入;
●主汽压保护未动作;
●主汽压控制回路未投入;
●快减负荷未动作;
●主汽门行程大于98%;
●主汽门行程通道未故障;
●调门活动实验未投入。
3)试验步骤:
在活动实验画面点击“主汽门活动试验投入”按钮,试验投入后开关电磁铁短时间得电,主汽门行程将减小。
实验结束后,点击“主汽门活动试验复位”按钮,退出主汽门活动试验。
注意:
本实验应在确认主汽门系统正常情况下进行。
4.5调门活动试验
1)为确保调门活动灵活,可以对阀门进行活动试验,以防止卡涩。
2)试验条件:
需同时满足:
●“调门活动试验开始”按钮按下;
●调门已全开;
●选择活动实验阀门按钮按下。
3)试验步骤:
在活动实验画面上点击需要实验的按钮,点击“实验开始”按钮,调门减小后即可点击“实验取消”按钮。
实验结束后,点击“试验复位”按钮,退出调门活动试验。
4.6超速保护试验
在汽轮机首次安装或大修时,必须验证超速保护的动作准确性,对每一种超速保护都应进行试验验证。
由于系统中超速保护采用了一套软件及一套硬件的双重保护,所以在超速试验时,除了在操作界面中进行按钮的投切外,还要将控制机柜中的超速试验投切开关进行相应的投切,以屏蔽硬件回路的输出。
投切开关切到左边则硬件超速保护组件的设定值为3305r/min,切到右边则硬件超速保护组件的设定值为3365r/min,切到中间则设定值恢复。
4.7OPC电磁阀试验
在超速实验画面,在解列状态下且转速低于200r/min时,点击该按钮则发OPC动作信号(为2s脉冲),可用于试验OPC回路是否完好。
4.8103%超速试验
在超速实验画面,于解列状态下点击“103%超速”按钮,则转速目标值自动升为3095r/min,当实际转速超过3090r/min时,103%超速保护动作,当转速目标值自动置为2950r/min,调门自动维持3000r/min。
4.9110%超速试验
在ETS保护投切画面中,将汽机超速保护投入投切开关切到投入状态,且DEH-NTK机柜内的超速保护投切开关切到左边使硬件超速保护组件的定值升为3302r/min,点击“OPC禁止按钮”按钮,再点击“110%超速”按钮则转速目标值自动设为3305r/min,当实际转速超过3090r/min时,103%超速保护应不动作,当实际转速超过3300r/min时,送出110%超速保护动作信号到ETS停机,为防止ETS系统故障,在转速超过3302r/min时,硬件超速保护组件的OPC动作信号也随后同时输出。
4.10机械超速试验:
1)将机柜上的超速保护投切开关切到右边使硬件超速保护组件的设定值升为3362r/min,点击“机械超速”按钮则转速设定值自动设为3365r/min,当实际转速超过3090r/min时,103%超速保护应不动作,当实际转速超过3300r/min时,110%超速保护应不动作,当实际转速超过3360r/min时,危急遮断器应动作,主汽门、调门全部关闭,汽机脱扣,转速开始下降。
做此试验时需有运行人员在现场观察现场转速情况和危急遮装置的动作情况。
为防止机械超速系统故障,在转速超过3362r/min时,硬件超速保护组件的OPC动作信号,110%超速信号同时输出。
2)复位:
在超速实验画面中,点击“复位”按钮后,可中止正在进行的超速保护试验,恢复试验前的状态。
3)试验结束后,应将机柜上的超速保护投切开关切到中间使硬件超速保护恢复试验之前的正常定值。
5、汽轮机接带负荷
汽轮机空负荷试验,全面检查正常后,方可进行并网。
负荷升至额定负荷20%,依次关闭本体及抽汽管道疏水。
1)根据情况,经值长同意,投入“一次调频”、“CCS控制”、“负荷反馈”。
2)当负荷升至3000KW时,启用三段抽汽,投入低压加热器。
3)当负荷升至6000KW时,投入高压加热器。
4)当二段抽汽压力达0.03MPa时,投入二段抽汽向除氧器送汽,同时,启用汽封调节器,停止供给均压箱新蒸汽,注意均压箱内压力、温度的调节及疏水的排放。
5)当负荷达7000KW时,可根据需要投入旋转隔板油动机,并入热网、向外供汽。
6)投入工业抽汽注意:
1 调整抽汽与母管并列运行时,应使抽汽压力高于母管压力0.03MPa,方可开启抽汽阀向外供汽。
2 如抽汽口压力已高于所要求的供汽压力,则应减少电负荷,使抽汽口压力低于供汽压力0.05MPa,然后带热负荷。
3 热负荷的增加速度不应大于5t/min。
4 电负荷和热负荷不允许同时增加。
6、带负荷试验
在机组带负荷过程中应进行以下实验:
6.1真空系统严密性试验
负荷稳定在额定负荷的80%以上,真空不低于90~85Kpa,关闭抽气器的空气门,最好停止射水泵抽真空30s后,开始每半分钟记录机组真空值一次,共记录8min.取其中5min的真空下降值平均每分钟,下降值应不大于400pa。
6.2甩负荷试验
1)甩负荷试验按甩额定负荷的1/2、3/4及全负荷三个等级进行。
2)甩1/2、3/4负荷合格后,才可进行甩全负荷试验。
试验开始时,将负荷调整至预定负荷稳定运行一段时间后,开始记录有关数据;然后发出甩负荷信号,解列发电机组运行,同时进行记录,注意将甩负荷前的转速、瞬间最高转速和最后稳定转速记录准确。
汽轮机各种试验合格后,须带满负荷72小试运行。
五、正常停机
72小时试运完成后,联系锅炉、电气,机组做好停机准备。
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