永钢25MW调速保安调试措施

永钢集团高炉煤气发电项目225MW#1汽轮机调速保安系统调试措施编制单位： 北京京诚科林环保科技有限公司会审单位： 出版日期：2012年3月 版 次：第 1 版调速保安系统调试措施 目 录 1.编制依据12.调试目的13.准备工作与系统检查14.系统概况15.调试步骤26. 调速系统静态试验67. 环境因素、职业健康及安全风险因素控制措施111. 编制依据1.1 电建质199640号火电工程启动调试工作规定；1.2 电建1996159号火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程；1.3 电建质1996111号火电工程调整试运质量检验及评定标准；1.4 DL5011-92电力建设施工及验收技术规范（汽轮机机组篇；1.5 DL5031-94电力建设施工及验收技术规范（管道篇；1.6 DL/T863-2004汽轮机启动调试导则；1.7 DL/T711-1999汽轮机调节控制系统试验导则；1.8 DL/T824-2002汽轮机电液调节系统性能验收导则；1.9 电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）1.10 凝结水泵设备制造厂说明书；1.11 设计院图纸。2.调试目的通过调试，使EH油系统可正常运行以提供DEH控制系统所需高压抗燃油，同时对汽轮机的调节系统进行检查，以测取各部套之间的关系曲线，并与制造厂设计曲线相比较。对于DEH系统启动前需进行全面的模拟试验检查，确认是否满足设计要求。在启动运行中，对DEH的调节精度、监控系统的功能、保护系统和机械保护等装置的功能进行检查，以验证制造安装的质量，确保该系统在运行中调整的安全、稳定、准确、快速。3.准备工作与系统检查3.1 冷却水系统投用正常，并处于备用状态。3.2 EH油系统按设计要求安装结束，主机油循环和EH油循环已结束，油质符合要求。各临时滤网已拆除，EH油系统冲洗结束,用金属网滤芯换掉所有临时滤芯,并换掉各冲洗板;调速保安系统各部套安装完好，整个DEH控制系统和调速油系统恢复至正常工作状态。3.3 润滑油系统调试完毕，高压启动油泵能正常投用。3.4 本系统所有热工仪表均投用正常。3.5 现场照明充足，阀门编号挂牌。3.6 调速油泵、交流润滑油泵、直流润滑油泵、EH油泵各保护校验结束，各表计安装到位。3.7 电动门，电动调节门校验合格，单向门开关良好，无卡塞。3.8 消防器材（灭火器）到位。3.9各设备周边及设备上清扫干净，无妨碍设备运行的杂物，照明充足。3.10 确认完毕，填写好确认记录。4系统概况4.1 EH油系统说明 EH电控专用供油系统与主轴驱动的由主油泵提供润滑系统和安全用油的主供油系统分开，以保证电液转换器用油不受污染，确保机组安全可靠地运行。 独立电控专用供油系统由油箱、叶片泵、溢流阀、单向阀、精密双筒滤油器、冷油器以及油压、油温报警、电加热器等设备组成。该套油系统为双泵系统，正常运行时一台泵工作，另外一台泵备用，当油温高时可投入冷却器，当工作压力降低时可投入另外一台油泵，运行前必须确保油质合格，双筒滤油器可在线切换，滤油精度为10，滤油器压差大时可报警。油箱容量为600l，泵流量为30l/min，电机功率为4KW/1500r/min，系统工作压力为3.5MPa，油质采用L-TSA46汽轮机油，油液清洁度要求达到NAS6级。油箱安装在汽机中间平台。油压高低可用溢流阀调定，两个溢流阀调定压力可相差0.5MPa。冷却水阻约0.1Mpa，流量为60l/min。 4.2 调节、保安系统介绍DEH-NTK数字电液调节系统是南汽自主开发的一种经过实践运行考核的成熟的电调系统，其性能指标和功能充分满足用户需求。DEH-NTK汽轮机数字式电液控制系统，由计算机控制部分（也称数字控制系统）和EH液压执行机构组成。系统控制精度、自动化水平高。它能实现升速（手动或自动），配合电气并网，电热负荷控制（阀位控制或功频控制），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。液压部分由伺服执行机构、保安系统及供油系统组成。电液调节系统各执行机构均由电液伺服阀及油动机组成，完成控制器的指令控制相应阀门开度；保安系统完成手动停机、机械超速及接受ETS保护电磁阀停机；供油系统包括低压主油泵供油系统；低压供油系统提供润滑、保安部套及油动机动作的供油。说明书详细介绍了DEH系统、供油及热工系统，并对其工作原理、功能、操作、调整与试验，系统各部套的主要安装数据等进行介绍；在使用说明书时，还需要随时参考本机组的其他有关文件和图纸。4.3 调节保安系统的主要技术规范 序号 项 目 单位 技术规范 备注 1汽轮机额定转速r/min30002油泵进口油压MPa0.10.153主油泵出口油压MPa1.274转速不等率%365迟缓率%0.26油动机最大行程mm1677危急遮断器动作转速r/min327033308危急遮断器复位转速r/min3055159喷油试验时危急遮断器动作转速r/min29203010TSI超速保护值(停机)r/min330011转子轴向位移报警值(付推定位)mm+1.0或-0.6负为反向12转子轴向位移保护值mm+1.3或-0.7停机值13润滑油压降低报警值（启交流润滑油泵）MPa0.050.05514润滑油压降低报警值（启直流润滑油泵）MPa0.0415润滑油压降低保护值(停机)MPa0.020.0316润滑油压降低保护值(停盘车)MPa0.01517润滑油压升高报警值(停电动泵)MPa0.1618主油泵出口油压低报警值MPa1.019轴承回油温度报警值6520轴承回油温度停机值7521轴瓦温度报警值10022轴瓦温度停机值11023冷凝器真空降低报警值MPa-0.08724冷凝器真空降低保护值(停机值)MPa-0.06125轴承座振动报警值mm0.0626轴承座振动停机值mm0.0827电液驱动器供油压力额定值MPa3.528电液驱动器供油压力低报警MPa2.529电液驱动器供油压力低停机MPa1.030电液驱动器供油温度高报警值4531电液驱动器供油温度低报警值3532电控油箱油位高报警值mm+10033电控油箱油位低报警值mm-10034DEH控制器超速停机值r/min330035胀差报警值 mm+3或-2 36胀差停机值 mm+3.5或-2.5 4.4 调节保安系统调节保安系统包括伺服执行机构、保安系统等。伺服机构主要包括电液驱动器和油动机。电液伺服阀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。保安系统由自动关闭器、危急遮断器、危急遮断油门、主汽门开关电磁阀、启动挂闸电磁阀以及危急遮断系统（ETS）等组成。启动挂闸装置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，同时启动挂闸装置，可以对机组机械超速复位。挂闸电磁铁得电，建立复位油，压力油经过节流孔建立起安全油。安全油将启动挂闸装置切换阀压下，接通启动油路开启主汽门，在停机时安全油泄掉，切断阀切断启动油，并泄掉自动关闭器的油缸腔室中的油，使主汽门迅速关闭。4.5 保安系统 本系统包括机械液压保安装置和电气保护装置两部分，机组设置了三套遮断装置：运行人员手动紧急脱扣的危急遮断装置；超速脱扣的危急遮断器;电动脱扣的电磁保护装置。主要保护项目有超速，轴向位移，润滑油压降低，轴承回油温度偏高，冷凝器真空低及油开关跳闸，DEH保护停机等。当出现保护(停机)信号时，立即使主汽门，调节汽阀关闭。当出现报警信号时，声、光信号同时报警；油开关跳闸信号，通过OPC关闭调节汽阀。.主汽门的关闭是通过保安油的泄放达到的，调节汽阀关闭是通过建立事故油来实现的。抽汽阀的关闭既可以通过主汽门的关闭接出的电信号，又可以通过电气保护信号直接控制。保安油的泄放通过保护部套的动作实现。事故油的建立一方面通过保安油泄放使危急继动器动作，另一方面电气保护部套(电磁保护装置)的动作，也可直接建立事故油。4.6 机械超速保护装置危急遮断器采用飞环式，当机组转速升至33003360r/min时，飞环因离心力增大克服弹簧力而飞出撞击危急遮断油门的挂钩，使其脱扣，保安油泄放，关闭主汽门，并通过危急继动器建立事故油去关闭调节汽阀。4.7 危急遮断及复位装置 当机组发生特殊情况，可手拍危急遮断装置紧急停机。此时可用手推塑料罩内之“遮断”手柄，使活塞移动，油路改变，关闭主汽门和调节汽门。重新启动时，需将手柄拉出复位，使油路正常。4.8 电磁保护装置电磁保护装置由两个串联的AST电磁阀和两个并联的OPC电磁阀组成。机组正常时AST电磁阀，OPC电磁阀不带电。AST电磁阀接受不同来源的停机信号（即ETS系统停机信号），电磁阀得电动作，安全油和控制油泄掉，关闭主汽门、调节汽门，切断汽轮机进汽而停机。信号来源可以是转速超限，轴向位移超限，润滑油压降低，轴承回油温度升高或瓦温高，冷凝器真空降低，DEH保护停机等保护信号，也可是手控开关停机信号等。OPC电磁阀接受OPC信号关闭调节汽阀。4.9 其它保护装置4.9.1 调节汽阀危急遮断装置-单向阀为了防止万一主汽门因结垢或阀杆弯曲而卡涩不能关闭，本机组设有调节汽阀危急遮断装置-单向阀，当需要关闭主汽门时，它受事故油控制同时动作。事故油通至错油门滑阀底部，使错油门滑阀和油动机活塞动作，迅速关闭调节汽阀。正常运行时事故油压应位零，至少应低于0.05MPa，否则将影响正常运行。4.9.2 危急遮断指示器 当遮断时指示遮断状态，并发出开关信号。5 调试步骤5.1 调速系统静态试验5.1.1 EH油低油压联锁试验 系统安装完毕后，不应使机组立即投入运行，而应取下电液转换器，用随机提供的专用冲洗板将电液转换器联结板上的P口与T口短路进行局部循环冲洗，如果滤油器不堵塞发讯，则至少冲洗8小时，然后清理电液转换器前的滤油器并更换滤芯继续循环冲洗2小时，然后再安装上电液转换器，进行系统油路冲洗。开启电动油泵，调整油压在3.5MPa。控制油压低油泵切换试验。1) 启动 #1 EH油泵，观察油压至系统整定压力3.5MPa 。2) 投入 #2 EH油泵联锁开关。 调整溢流阀开度，待油压降至2.5MPa 时，油压保护动作，发出声光报警信号，同时联动备用泵。关闭泄油阀，停掉#1泵。 用同样的方法做#2 EH油泵低油压联锁试验。5.1.2 危急遮断油门试验及复位试验5.1.2.1手动危急遮断油门动作试验1)启动低压交流油泵，2)油系统充油赶空气。赶尽空气后启动高压调速油泵，3)停低压交流油泵并启动EH油泵。4)启动凝结水泵，投入抽汽阀控制水管路，开启抽汽阀联动装置，查看控制水压力正常。开启抽汽逆止门各级进口水门，使逆止门开启。 5）确认主蒸汽被子隔断。拉出手动危急遮断装置手柄，将危急遮断油门复位，危急遮断指示器指示“正常”。 6）在“转速控制”画面点击“挂闸”按钮，将启动挂闸装置的挂闸电磁铁得电，建立保安油压。 7）挂闸后自动开启高压主汽门，当主汽门行程大于90%后，挂闸成功。 8）检查安全油压力在1.2MPa左右 ； 9）记录主汽阀全开时的开度。 10）通过前轴承座上手孔拨动危急遮断油门挂钩，使其脱扣， 使自动主汽门、高压调门关闭，同时，抽汽阀联动装置应动作，各段抽汽逆止门应关闭，并发出关闭信号。并确认危急遮断油门挂钩与飞锤之间的间隙A1.00.2。恢复窥视窗口。 11）然后操作危急遮断复位手柄，危急遮断油门“复位”，危急遮断指示“正常”。也可操作启动挂闸装置复位。 12)手拍危急遮断装置手柄，自动主汽门、抽汽逆止门应迅速关闭，测试主汽门关闭时间应小于0.8s。 13)再次将启动挂闸装置复位，待主汽门开启后，在控制室操作台将“紧急停机”双按钮同时按下，将直接发出停机指令，无需任何保护投入，即可发出停机指令，主汽门关闭。 14）试验结束，手动挂闸开关置于切除位。 15）停用调速油泵、凝水泵。5.1.3 ETS系统动作试验5.2.3.1 润滑油压低保护试验 1）启动高压油泵，危急遮器手柄复位，然后在“转速控制画面”点击“挂闸”按钮，使自动主汽门开启。2）启动盘车装置，投入低油压联锁。3）送入ETS系统的DC220V电源，机柜内DC220V断路器置“投入”状态。在ETS保护系统投切监视画面，投入ETS总保护和“润滑油压力低”投切保护；4）投交、直流油泵联锁。 5）关闭低油压保护入口总油门，缓慢开启放油门。 当润滑油压降至： 0.08MPa时，“0.08”压力控制器应发出报警信号； 0.05MPa时，交流润滑油泵应联锁启动，并发出报警信号。合上交流润滑油泵开关键，将联锁解除，停交流润滑油泵； 0.04MPa时，直流润滑油泵应联锁启动，并发出报警讯号，合上直流润滑油泵开关键，将联锁解除，停直流润滑油泵； 0.03MPa时，“0.03”压力控制器应发出润滑油压低报警信号，并送出“润滑油压低”信号到ETS停机，主汽门、调门关闭； 0.02MPa时，盘车应被切断。6） 关闭放油门，开启低油压保护入口总油门恢复油压，将调速油泵联锁投入，停高压油泵。当油压降至0.10MPa时，调速油泵自启动，并发出声光讯号，合上高压油泵开关键，联锁解除。试验完毕，检查各油压表计指示均应正常。7）如不符合上述要求时，由热控人员调整。8）点击“ETS复位”按钮，解除ETS总保护开关和低油压保护分开关，手动挂闸开关置于“切除”位。5.1.3.2 界面紧急停机按钮1）启动高压油泵，危急遮器手柄复位，然后在“转速控制画面”点击“挂闸”按钮，使自动主汽门开启。2）投入ETS总保护。3）在ETS画面右下部按下“界面紧急停机”按钮，发出停机指令，自动主汽门、调门关闭。4）试验结束，点击“ETS复位”按钮，解除ETS总保护开关。5.1.3.3 轴向位移保护试验：1）启动高压油泵，危急遮器手柄复位，然后在“转速控制画面”点击“挂闸”按钮，使自动主汽门开启。 2）在ETS保护系统投切监视画面投入ETS总保护和轴向位移分保护投切按钮。 3）由热控人员模拟输入轴向位移+1.0和-0.6mm的输入信号，应有报警信号发出。模拟输入轴向位移1.3（-0.7）mm信号，事故停机电磁阀应动作，自动主汽门应迅速关闭，并发出信号。4）点击“ETS复位”按钮，解除ETS总保护开关和低油压保护分开关。5.1.3.4 用同样的方法，由热控人员模拟：转速3300r/min停机；胀差+3、-2报警，+3.5或-2.5停机；轴承振动高0.06mm报警，0.08mm停机；10个推力瓦块温度高100报警，110停机；推力瓦回油温度高65报警，75停机；轴瓦温度高100报警，110停机；轴瓦回油温度高65报警，75停机；凝汽器真空低-87kPa报警，真空低至-61kPa停机；DEH停机保护动作停机。电液驱动器供油压力低至2.5MPa报警，压力低至1.0MPa停机。（有没有？）由电气人员送“发电机主保护动作”信号，AST电磁阀动作停机。 试验结束，点击“ETS复位”按钮，解除ETS总保护 和各分保护投切按钮，手动挂闸开关置于“切除”位，停高压油泵和EH油泵。5.1.3.5 OPC电磁阀试验在超速实验画面，于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。 5.1.3.6 调节系统DEH阀位的标定电液控制系统供油正常，机组启动油泵启动，首先按照油动机、电液传动机构等图纸对错油门及电液转换器进行初步找中，电液转换器在电流为零时（此时向电液伺服阀供油），其输出位置在零位，这时可以调整杠杆机构使错油门在中间位置，即油动机可以停留在某一个位置，为确保机组安全，可以使油动机缓慢向关闭方向移动，调好后可锁紧调节螺母。接着可采用可提供双级性电流的电流源向电液转换器SVA9供电（电流范围250mA之内），控制油动机全关或全开（在电液伺服阀不供油时，也可手动拉动伺服阀传动机构杠杆控制油动机全关或全开），然后通过DEH系统拉阀试验功能对每个油动机阀位进行阀位标定。将“阀位标定试验投入”按钮按下，进行阀位标定。阀位给定信号与油动机升程的关系为：给定0100% 升速0 100% 。注意：错油门滑阀与传动机构连接后（在伺服阀不供油时）应能活动自如。在传动机构脱开时手动提起错油门滑阀，松开后其应能自动落下。注意：投入阀位标定时，应确保已经切断蒸汽通道。 5.2 调速保安系统动态试验5.2.1 喷油试验阀试验喷油试验在额定转速下进行，汽轮机空载时利用DEH降低转速至2800r/min左右，试验前，慢慢旋转喷油试验阀手轮，试验油即充入危急遮断器飞环，再升速至292030r/min，飞环应飞出，使危急遮断油门动作。此动作转速是与不喷油时作超速试验动作转速相对应的。如相差较大，可适当改变喷油阀小孔的直径。在危急遮断油门动作的同时，危急遮断指示器指示“遮断”。5.2.2 103%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%保护动作，转速目标值自动置为2950r/min，直至实际转速降至目标值为止。5.2.3 调门活动试验5.2.3.1 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 5.2.3.2 试验步骤 在活动实验画面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。5.2.4 主汽门和调门严密性试验 1）在机组解列的情况下，维持机组转速3000r/min，； 2）启动高压油泵，检查油压正常； 3）试验时尽量维持额定汽压和正常真空，若汽压达不到额定值，其合格转速按公式修正：合格转速1000试验汽压/额定汽压；4）主汽压不得低于额定汽压的50%。5）试验中注意轴向位移、推力瓦温度和振动情况；5.2.4.1 主汽门严密性试验5.2.4.1.1 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。5.2.4.1.2 试验步骤：在超速实验画面点击“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“主汽门严密试验复位”按钮，退出主汽门严密性试验。5.2.4.2 高压调门严密性试验5.2.4.2.1 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。5.2.4.2.2 试验步骤： 在超速实验画面点击“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“调门严密试验复位”按钮，退出调门严密性试验。5.2.5 超速保护试验 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，除在界面上进行按钮的投切外，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保护组件的设定值为3365r/min，切到中间测设定值恢复。超速试验中的注意事项：超速试验必须在注油试验良好后进行；超速试验应在同一情况下进行两次，两次动作转速差不应超过0.6%；机组大修后，该试验做三次，前两次动作转速差不应超过0.6%,第三次和前两次平均值相差不应超过1%；试验时应由专人在现场监护，并要分工明确。5.2.5.1 110%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，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。5.2.5.2 机械超速试验机组载5MW暖机4小时后机组解列，进行危急保安器超速试验。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，汽机脱扣，主汽门、调节汽门全部关闭，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断装置的动作情况。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。5.2.5.3 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。5.2.5.4 试验结束后，应将机柜上的“超速保护投切开关”切到中间位置，使硬件超速保护恢复试验之前的正常值。5.2.5.5 超速试验完成后，机组重新并网带负荷。 6 环境因素、职业健康及安全风险因素控制措施1) 生产工作场所必须正确佩戴安全帽和按照规定着装；2) 调试生产场所沟、孔、洞在基建期间多处不全，楼梯、照明不完好需补齐。 3）调试现场脚手架比较多，有高空落物存在击伤的可能；4）调试现场的旋转设备未安装靠背轮的防护罩，可能绞住衣物； 5）进入生产现场时，注意警戒标志，对明显危及人身安全的工作场所，禁止进入。 6）EH油系统管道的固定支吊架应确保可靠，并有防振措施。