利港6机甩负荷试验报告.docx
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利港6机甩负荷试验报告
江阴利港发电有限责任公司600MW超临界6#机组
汽轮机组甩负荷试验报告
编号：
江阴利港/汽机-077-2006
编写：
吕炜
审核：
司派友
批准：
赵之东
华北电力科学研究院有限责任公司
2006年12月
华北电力科学研究院有限责任公司
报告编号：
江阴利港/汽机—077—2006
客户名称
江阴利港发电有限责任公司
检测项目名称
6号汽轮发电机组甩负荷试验
样品接收时间
2006年12月
样品检测时间
2005年12月10日
检测环境条件
机组有功功率300MW和600MW，纯凝汽式工况
样品情况
名称
6号汽轮发电机组
编号
5
型号
规格
N600—24.2/538/566
数量
1
状态
机组经过满负荷运行，运行工况稳定，调节系统工作正常
检测依据
1、《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）》
2、《汽轮机甩负荷试验导则》电力部[1996]40号
3、上海汽轮机厂相关资料
检测用主要仪器设备及编号
美国尼高力（NICOLLY）公司生产的16通道高速数据采集仪vision
检测结果
1．甩50%额定有功负荷（300MW），汽机转速最高飞升3054r/min，甩负荷后机组可维持转速3000r/min；
2．甩100%额定有功负荷（600MW），汽机转速最高飞升3116r/min，甩负荷后机组可维持转速3000r/min。
检测结论
通过甩50%、100%额定负荷试验，表明利港电厂5号汽轮发电机组的DEH调节系统可以保证机组在纯凝运行工况下发生甩负荷工况时，机组转速飞升不超过危急保安器动作转速，甩负荷后调节系统可自动维持机组转速3000r/min，机组调节系统性能合格。
日期：
2006年12月12日
备注
甩负荷试验过程及试验数据参见附件。
华北电力科学研究院有限责任公司科技档案审批单
报告名称：
江阴利港发电有限责任公司600MW超临界6#机组汽轮机甩负荷试验报告
报告编号：
江阴利港/汽机-077-2006出报告日期:
2006年12月
保管年限：
长期密级：
一般
试验负责人：
孙曰泰、吕炜、韩功昭试验地点：
江阴利港发电有限责任公司
参加试验人员：
孙忠强、张乐天、张书贵等
参加试验单位：
华北电力科学研究院有限责任公司、江苏电建三公司、江阴利港发电有限责任公司
试验日期：
2006年01月～2006年12月打印份数：
20
拟稿：
吕炜校阅：
孙曰泰
审核：
司派友 生产技术部：
周小明
批准：
赵之东
目录
1．系统简介
2．试验录波仪器
3．甩负荷前期相关试验
4．甩50%额定负荷试验
5．甩100%额定负荷试验
6．甩负荷试验分析及结论
7．试验动态过程曲线
1、系统简介
江阴利港发电股份有限公司6#机组为600MW超临界参数燃煤发电机组，锅炉由上海锅炉有限公司提供，汽轮机型号N600（660）/24.2/538/566，为上海汽轮机厂设计制造的超临界、单轴、三缸、四排汽、中间再热、凝汽式汽轮机，额定出力600MW，从机头端往电机端看为逆时针方向旋转。
汽轮机调节控制系统采用数字电液调节控制系统（DEH），控制系统设有阀位控制、汽机保护ETS、一次调频、CCS协调控制、ATC自启动、操作员自动控制、手动控制等功能组成。
发电机组由上海汽轮发电机有限公司制造，发电机型号为QFSN-600-2，采用水－氢－氢冷却方式，密封油系统采用双流环密封，励磁系统采用自并励静态励磁。
给水系统配有两台50%容量汽动给水泵和一台30%容量电动给水泵；凝结水系统配有2台100%容量的立式凝泵，其出口设有凝结水精处理装置。
旁路系统设计容量为35%BMCR。
汽轮机调节控制系统采用高压抗燃油,系统油压为14.5Mpa,设有2个主汽门（TV）、4个高压调门（GV）、2个再热主汽门（RSV），4个中压调门（IV）。
其中除RSV为开关型外，其余均为可控型，汽门的开启、关闭或开度的大小均由DEH的电信号控制。
每个汽门均配有快速卸载阀，用于快关汽轮机进汽阀门，切断机组进汽。
机组设计有两套超速保护：
一套为机械超速，配有1个飞环，在机组转速达到110％～112％额定转速时飞环动作，遮断汽机；另一套为电超速保护，动作定值为110％额定转速。
有两套跳闸回路：
一路可以远方使隔膜阀动作或直接手动跳闸，另一路通过远方主跳闸，远方主跳闸有4个AST独立跳闸电磁阀，分成两个通道，当每个通道至少由一个AST电磁阀动作时机组跳闸，正常运行时可以在线进行单侧电磁阀活动试验。
另外机组还配有数套超速预保护功能（OPC）：
2只OPC电磁阀对超速保护信号起反映，由DEH控制。
当机组在负荷大于30％额定负荷下发生甩负荷时，OPC电磁阀动作，迅速关闭高、中压调节汽阀，同时使目标转速改为3000r/min，一段时间后当转速低于103%额定转速时，超速电磁阀失电，高压调节阀恢复由伺服阀控制，最终使汽轮机转速稳定在3000r/min。
2、试验录波仪器
本次试验采用美国Nicolet公司生产的16通道高速数采器Vision，具有采样精度高，可靠性好的特点。
3、甩负荷前相关试验
为保证甩负荷试验时机组的安全，在实际甩负荷前必须完成一系列前期试验且试验结果必须合格。
3.1汽门关闭时间试验
此项试验考核机组各汽门全开至全关的关闭时间，要求所有汽门自汽机打闸起至全关时间不大于0.5秒，避免在发生甩负荷时因汽门关得慢而导致转速飞升过高。
本机共有12个汽门TV1、TV2、GV1、GV2、GV3、GV4、RSV1、RSV2、ICV1、ICV2、ICV3、ICV4，其中RSV1与RSV2为电磁阀控制的两位阀，其余为伺服阀控制的连续阀。
各汽门关闭时间如下：
名称
标号
全关时间
ms
滞后时间
ms
净关时间
ms
1号高压主汽门
TV1
305
182
123
2号高压主汽门
TV2
333
91
242
1号中压主汽门
RSV1
387
120
267
2号中压主汽门
RSV2
417
134
283
1号高压调门
GV1
303
100
203
2号高压调门
GV2
271
93
178
3号高压调门
GV3
270
99
171
4号高压调门
GV4
273
89
184
1号中压调门
ICV1
186
88
98
2号中压调门
ICV2
189
86
103
3号中压调门
ICV3
189
92
97
4号中压调门
ICV4
184
86
98
根据试验结果，各汽门的关闭时间最长的是2号中压主汽门，时间417ms，满足关闭时间小于500ms的要求。
3.2汽门严密性试验
调节汽门严密性试验于2006年10月30日0时50分进行，主汽门严密性试验于10月30日1时24分进行。
试验要求机前主汽压力大于50%额定压力，要求机组转速降至r/min以下。
调节汽门严密性试验时主汽压力12.8MPa，再热汽压1.80MPa，调节汽门关闭后26分机组转速降至500r/min以下，试验合格。
主汽门严密性试验时主汽压力12.9MPa，再热汽压1.84MPa，主汽门关闭后27分机组转速降至480r/min以下，试验合格。
3.3OPC电磁阀在线动作试验
此项试验于2006年10月29日进行，点击DEH操作画面“OPCTEST”按钮，所有调速汽门迅速关下，退出“OPCTEST”调门开启，试验成功。
3.4OPC超速试验
此项试验于2006年10月29日进行，目标转速设定为3100rpm，转速3090rpmOPC动作，高中调门关闭，延时OPC复位，调门开启，试验成功。
3.5超速试验
此项试验于2006年11月27日进行，超速试验结果合格。
DEH电气超速试验动作正常，动作值设定为3100r/min。
TSI电气超速试验动作正常，动作值设定为3100r/min。
随后做机械超速试验，飞锤第一次动作值3290r/min，第二次动作值3285r/min，两次动作转速之差为5r/min，小于18r/min，试验结果合格。
3.6OPC试验
OPC试验又被称为模拟甩负荷试验，安排在2006年10月21日进行，目的在于静态下模拟发电机解列的工况，考核机组的OPC（超速保护）功能是否正常。
主开关断信号与中排压力高信号发出后106ms，OPC动作，各调节汽门迅速关闭，延时7.8秒，OPC复位，各调门开启。
下表是主开关断开信号发出到各调节汽门由全开到全关的时间：
ms
GV1
GV2
GV3
GV4
ICV1
ICV2
ICV3
ICV4
关闭时间
334
319
311
312
211
198
198
188
4、甩50%额定负荷试验
4.1试验过程
在甩负荷试验前完成了《甩负荷试验措施》的编制，并进一步制定了甩负荷试验的操作卡，并在试验前向运行人员进行了详细的技术交底。
试验于2006年12月10日进行，在甩负荷前完成厂用电由高厂变至启备变的切换。
甩负荷前，高、低压旁路已充分暖管备用。
切除电跳机、炉跳机保护。
甩负荷前机组带有功负荷314MW，主汽压力17.5Mpa，再热汽压2.06Mpa。
甩负荷之前将CD层油枪投入，将电泵与汽泵并列运行，锅炉运行A、B、C、D磨煤机。
甩负荷倒计时开始时依次快停A、B磨煤机，打掉汽泵，用电泵上水。
14时10分，发电机解列，汽机转速最高飞升至3054r/min，OPC动作后延时7.47秒，转速降至3030rpm以下，OPC复位，高中调门开启，控制汽机转速在3000rpm。
在甩负荷后，机组各段抽汽逆止门联锁关闭，高排通风阀开启。
动态过渡过程中机组其它参数（缸温、振动、胀差等）及各辅机的运行状况正常。
甩50%额定负荷过程中相关参数变化值：
参数名称
单位
甩前值
甩负荷后极值
甩负荷后稳定值
负荷
MW
314
0
0
转速
r/min
2999
3054
3000
主汽压力
MPa
17.5
20.4
19.8
调节级后压力
MPa
9.92
0
0
再热汽压力
MPa
2.06
2.3
0.9
CV1开度
%
22.8
0
0.3
CV2开度
%
22.5
0
0.7
CV3开度
%
23.5
0
0.2
CV4开度
%
23.0
0
1.4
ICV1开度
%
100
0
1.3
ICV2开度
%
100
0
1.3
ICV3开度
%
100
0
1.3
ICV4开度
%
100
0
1.3
4.2试验动态过程分析
甩负荷发生的基准信号是发电机定子电流的消失。
在甩负荷发生后，转速开始上升，15ms后OPC动作，此时转速3009r/min左右；甩负荷发生后188ms高调门全关，189ms后中调门关闭；甩负荷发生后1.53秒，转速飞升到最大值3055r/min；甩负荷7.5秒后OPC复位，此时转速2996rpm；OPC复位后，转速2996rpm，高中压调门开始开启；甩负荷后11.4秒，转速降至最低2959rpm，甩负荷后23s，机组转速回升到2800r/min，动态过程基本结束，由于当时再热汽压较高，中调门开度极小，所以转速回升较慢，经较长时间，稳定在3000rpm。
甩负荷后OPC保护动作后由于各油动机快速动作，EH油压受到一定影响，由14.9MPa降到14.
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