600MW 超临界机组 DEH 系统说明书.docx
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600MW超临界机组DEH系统说明书
600MW/660MW超临界机组DEH系统说明书
1汽轮机概述
超临界600/660MW中间再热凝汽式汽轮机主要技术规范
注意:
上表中的数据为一般数据,仅供参考,具体以项目的热平衡图为准。
由于锅炉采用直流炉,再热器布置在炉膛较高温区,不允许干烧,必须保证最低冷却流量。
这就要求在锅炉启动时,必须打开高低压旁路,蒸汽通过高旁进入再热器,再经过低旁进入凝汽器。
而引进型汽轮机中压缸在冷态启动时不参与控制,仅全开全关,所以在汽轮机冷态启动时,要求高低旁路关闭,再热调节阀全开,主蒸汽进入汽轮机高压缸做功,经高排逆止门进入再热器,经再热后送入中低压缸,再进入凝汽器。
由于汽轮机在启动阶段流量较小,在3000r/min时只有3-5%的流量,远远不能满足锅炉再热器最低的冷却流量。
因此,在汽轮机启动时,再热调节阀必须参加控制,以便开启高低压旁路,以满足锅炉的要求。
所以600MW超临界汽轮机一般要求采用高中压联合启动（即bypasson）的启动方式。
2高中压联合启动
高中压缸联合启动,即由高压调节汽阀及再热调节阀分别控制高压缸及中压缸的蒸汽流量,从而控制机组的转速。
高中压联合启动的要点在于高压缸及中低压缸的流量分配。
启动过程如下:
2.1盘车（启动前的要求）
2.1.1主蒸汽和再热蒸汽要有56℃以上的过热度。
2.1.2高压内缸下半第一级金属温度和中压缸第一级持环下半金属温度,大于204℃时,汽轮机采用热态启动模式,小于204℃时,汽轮机采用冷态启动模式,启动参数见图“主汽门前启动蒸汽参数”,及“热态起启动的建议”中规定。
冷再热蒸汽压力最高不得超过0.828MPa（a）。
高中压转子金属温度大于204℃,则汽机的启动采用热态启动方式,主蒸汽汽温和热再热汽温至少有56℃的过热度,并且分别比高压缸蒸汽室金属温度、中压缸进口持环金属温度高56℃以上,主蒸汽压力为对应主蒸汽进口温度下的压力。
第一级蒸汽温度与高压转子金属温度之差应控制在56℃之内,热再热汽温与中压缸第一级持环金属温差也应控制在这同样的水平范围。
在从主汽阀控制切换到调节阀控制之前,主汽阀进汽温度应大于“TV/GV切换前最小主汽温”曲线的限值（参见“主汽门前启动蒸汽参数”曲线）。
2.1.3汽轮机的凝汽器压力,应低于汽机制造厂推荐的与再热汽温有关的低压排汽压力限制值,在线运行的允许背压不高于0.0247MPa（a）。
2.1.4DEH在自动方式。
2.2启动冲转前（汽机已挂闸）
各汽阀状态:
主汽阀TV关
高调阀GV开
再热主汽阀RSV开
再热调阀IV关
进汽回路通风阀VVV开（600r/min至3050r/min关）
高排通风阀HEV开（发电机并网,延迟一分钟关）
高排逆止阀NRV关（OPC油压建立,靠高排汽流顶开）
高中压疏水阀开（分别在负荷大于10%、20%关高、中压疏水阀）
低排喷水阀关（2600r/min至15%负荷之间,开）
高旁HBP控制主汽压力在设定值,并控制热再热温度在设定值
低旁LBP控制热再热压力在设定值
2.3冲转
2.3.1冷态启动的升速率为每分钟100r/min。
IV开,使转速升到600r/min保持,进行磨擦检查,打闸。
2.3.2重新用IV升速到600r/min,保持4分钟,进行仪表检查,大轴绕度要小于0.076mm。
2.3.3汽轮机转速升至600r/min,延时4分钟,控制方式由IV切换为TV-IV方式,TV开始开,与IV按一定比例开,同时控制转速。
2.3.4升速到2800r/min,保持2分钟,DEH记忆此时IV的开度,IV会停止并保持当时的开度（只有当热再热压力变化时,IV才动,以维持中压缸的恒流量,保证对低压缸叶片、通流部份的冷却）。
控制方式由TV-IV切换为TV方式。
2.3.5转速在2800r/min稳定2分钟后,TV/GV切换。
阀切换后,汽机转速由GV控制,并进入发电机同期控制阶段。
2.3.6GV升速到3000r/min。
并网前,冷再热压力应尽力控制其不大于0.828MPa（a）,以防止并网后,因高排温度过高而停机。
2.3.7并网GV&IV同时承担5%的初负荷。
发电机主油开关合闸后,延时1分钟,DEH输出接点,控制高排通风阀HEV关闭。
高排压力建立,汽流顶开高排逆止阀（如果高排温度大于427℃或发电机并网后,延迟1分钟后,高压缸调节级后压力与高排压力的比值小于1.7则停机）。
2.4负荷变化（低参数时）
2.4.1随着负荷的增加,GV&IV一起开大。
其负荷率按运行曲线及图表选取。
高、低旁路由旁路控制系统控制,随着汽机所带负荷的增加,高、低旁路阀逐渐关闭,当负荷达35%时,IV全开,低旁阀全关。
2.4.2当负荷10%时,高压疏水阀关闭;15%负荷时,低压缸排汽喷水阀关闭;20%负荷时,中压缸疏水阀关闭。
2.5负荷变化（滑压时）
进汽度越小（最小运行进汽度约为50%）机组相应负荷的经济性越高。
从18%负荷到78%负荷,可以采用二阀全开的滑压运行方式。
汽机在顺序阀调节方式下,投入遥控方式（协调控制）或汽机为主方式（切除DEH的TPL功能和功率反馈回路）。
此时DEH只保留了转速回路来纠正系统的频差。
给DEH一个3、4阀全开的阀位指令,3、4阀全开,汽轮发电机负荷值因汽压、汽温升高而加大,当主汽压、汽温升至额定值时,然后汽机转入定压控制,顺序开启第1阀、第2阀,汽轮发电机则带上了78%的负荷,直至100%。
2.6负荷变化（额定压力）
当压力达到额定压力后,GV控制功率。
当负荷大于20%额定值时,DEH可以投入功率反馈回路。
2.7甩负荷
2.7.1当DEH接受到甩负荷信号后,甩负荷预测逻辑LDA立即关闭GV和IV,以防汽轮机超速。
高、低旁路阀立即打开,高排通风阀HEV打开,低压缸排汽喷水阀开,高、中压疏水阀开,高排逆止阀关闭,在转速飞升大于3050r/min期间,进汽回路通风阀开。
2.7.2甩负荷后（发电机主油开关断开）,延迟7.5秒,IV打开到记忆开度（启动时汽机转速升至2800r/nin时,经过热再热压力修正后的阀位）,加上带厂用电的阀位开度。
高排通风阀在甩负荷后立即打开,抽真空。
2.7.3冷再热压力低于0.828MPa（a）,GV打开,维持汽机3000r/min。
如果此时高排温度大于427℃,则自动停机。
2.7.4重新并网,调节汽阀（GV）和中压调节阀（IV）自动开启,带上5%的初负荷。
要求冷再热压力降至0.828MPa（a）时再并网。
3控制系统介绍
DEH系统使用的是美卓公司的MAXDNA集散控制系统。
系统的主要构成包括:
工程师站、操作员站、控制器等。
DEH系统功能
汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统（DEH）,提供了以下几种运行方式:
∙操作员自动控制
∙汽轮机自启动
∙自同期运行
∙DCS远控运行
手动控制
通过这几种运行方式,可以实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、功率控制、
3.1基本控制功能
工程师站和操作员站的画面是主机控制接口,它是用来传递指令给汽轮机和获得运行所需的资料。
打开MAXVUE窗口,运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。
3.1.1基本系统图像
所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。
屏幕分成不同的区域,包括一般信息,页面特定信息。
3.1.2一般信息
3.1.2.1控制方式—用来表示机组目前所有的控制方式。
这些方式分操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。
3.1.2.2旁路方式-DEH提供一个旁路接口,可以调节再热调节汽阀,以便与外部的旁路控制器相配。
运行人员可根据实际情况选择带旁路运行方式和不带旁路运行方式,本机组必须带旁路运行方式启动。
3.1.2.3控制设定-主要显示实际值、设定值、目标值和速率。
实际值、运行机组的实际转速或负荷将被显示,数据被调整为整数。
设定值显示在系统目标变化过程中当前所要达到的目标值。
速率显示设定值向目标值变化的快慢。
目标值显示转速或负荷变化最终要求的目标。
当设定值向目标值变化时,为了指示变化在运行中,HOLD（保持）将变成GO（运行）。
当设定值等于目标值时,设定值旁边将没有信号。
3.1.2.4反馈状态—表示机组反馈回路的当时状态。
例:
功率反馈回路在使用,则显示MEGAWATTLOOPIN（功率回路投入）,如功率回路没有投入,将显示MEGAWATTLOOPOUT（功率回路出来）。
3.1.2.5阀门方式—说明机组正在运行的阀门方式。
如主汽阀控制（THROTTLEVALVE）或高压调节阀控制（GOVERNERVALVE）或再热调节阀控制（INTERCEPTVALVE）。
还显示主汽阀—调节汽阀转换（TV—GVXFERINPROGRESS）。
阀门试验状态（VALVETESTINPROCESS）。
再热调节汽阀切换到主汽阀和中压调节阀联合控制。
另外,提供单阀/顺序阀切换功能。
3.1.2.6限制设定—显示当前各限制器投入状态和限制值。
在限制的页面上,任一限制所起作用时,相应的报警信息将在屏幕上出现。
包括阀门位置限制、高负荷限制、低负荷限制和运行人员可调整的主蒸汽压力限制等。
3.1.2.7运行数据-实际的汽机转速、功率、主蒸汽压力、升速率和升负荷率、阀位控制方式等显示在屏幕下方。
3.1.2.8信息-除了屏幕信息外,各种不同的信息在一定条件下也会在主屏幕显示,这些信息是:
机组遮断（TURBINETRIP）、机组挂闸（TURBINELATCH）。
快速减负荷（RUNBACK）在运行中,每当三个快速减负荷接点中一个闭合,RUNBACKINPROGRESS（快速减负荷在运行中）信息将出现在屏幕中央。
保持系统动作-电超速保护（103%）快关或甩负荷预测功率任一种动作时,PROTECTIONSYSOPER（保护系统动作）将在屏幕中央显示。
3.2页面说明
3.2.1DEH控制总貌-该页面使操作人员得到下面任一个控制图像（方法:
用鼠标点击要进入的子菜单功能键,弹开小窗口）。
a控制方式（CONTROLMODE）
b旁路方式（BYPASSMODE）
c控制设定值（CONTROLSETPOINT）
e反馈状态选择（LOOPMODE）
f阀门方式（VALVEMODE）
g设定限制器（LIMITER）
3.2.2控制方式-该窗口允许运行人员改变机组的运行控制方式。
为了投入或切除一个运行方式,运行人员必须将鼠标移到所要求的按钮,点击进行确认,然后按投入把该回路投入,或者按切除把此回路切除。
提供给运行人员的基本方式是:
（1）OPERAUTO（操作人员自动）OPERAUTO是电厂运行人员对汽轮发电机的主要控制方式。
在OPERAUTO中,运行人员可得到DEH控制器所有的功能,这些功能是:
a在大范围速度控制区域,建立汽轮发电机组的加速度和目标转速;b实行从再热调节汽阀到主汽阀/再热调节汽阀转换和主汽阀到调节汽阀的转换;
c在机组同步并网后,建立负荷变化率和目标负荷;
d投入或切除压力反馈回路和功率反馈回路;
e确定在线运行的极限。
如果运行人员在子菜单上选择手动方式（即退出操作员自动方式）,或者是其它种种原因,系统转到手动方式,则OPERAUTO被自动切除,但是若选择ATC、遥控、自动同期等时则不退出操作员自动方式,只是更改指令来源。
（2）ATC（自动汽机控制）
ATC控制方式将不用操作员操作,自动地将机组从盘车转速带到同步转速,由操作员完成并网;并网后,操作员给出目标负荷,系统自动增、减负荷。
ATC不仅可以作为一个控制器而且可作为操作指导。
即使操作员不选择ATC,所有的保护逻辑仍在运行,以提供有关的监视信息及建议。
（3）REMOTE（遥控）
REMOTE在这一控制方式下,DEH的TARGET和SETPOINT是遥控系统输入信号来调整,这输入信号是从高速公路上接收而来。
选择遥控方式,必须满足下述条件:
a必须在操作员自动方式;
b发电机必须是并网带负荷;
c遥控信号必须有效;
d遥控允许接点必须闭合;
e操作人员选择进入该方式。
REMOTE方式运行期间,不允许运行人员输入TARGET或RATE。
运行人员可以选择把遥控切换到操作员自动方式。
如果控制系统已转到TURBINEMANUAL时,遥控方式将自动被切除。
当发电机开关主断路器打开,或遥控信号无效时,控制器也回复到OPERAUTO。
（4）AUTOSYNC（自动同步）
AUTOSYNC是一种遥控控制方式,在这种方式中遥控自动同步器用升高和下降接点输入的方法调整设定值,使汽轮发电机机组达到同步转速,以便机组并网。
为了选择遥控方式,必须满足下面条件。
a控制系统必须是在操作员自动或ATC方式下;
b汽轮机转速必须受调节汽阀控制;
c发电机油开关必须打开（机组在转速控制状态）;
d遥控自动同步器允许接点必须闭合;
e操作人员选择进入该方式。
AUTOSYNC方式运行人员不能改变目标值或速率值。
如果控制系统被转换到手动,或遥控自动同步许可的接点打开,发电机油开关闭合,则AUTOSYNC方式被切除。
在后述两种情况中,控制器回复到OPERAUTO方式。
（5）MANUALSYNC（手动同步）
条件和自动同步一样,只是操作人员直接按上升或下降键来改变目标值。
3.2.3旁路方式-操作人员可以选择不带旁路运行方式或带旁路运行方式。
为了投入或切除旁路,运行人员必须将鼠标移到“BYPASSINTERFACE”按钮,点击进行确认,然后按投入把该回路投入,或者按切除把此回路切除。
（1）不带旁路运行方式
即BYPASSOFF运行方式,这是最为常用的一种运行方式。
在这种方式下,转速及负荷由主汽门（阀切换前）或高调门（阀切换后及带负荷阶段）
控制;IV在挂闸后保持全开,不参与控制,只在保护时动作。
本机组不采用此方式启动,在带负荷并满足一定条件后,允许操作员切换到不带旁路运行方式。
（2）带旁路运行方式
即BYPASSON运行方式,这是一种在热态时可选的运行方式,这种方式下IV参与转速及负荷的控制,并在大约35%--40%时全开。
两种运行方式的切换必须在跳机状态下或中调门全开后才可以进行。
本机组必须采用此方式启动。
3.2.4CONTROLSETPOINT（控制设定值）-运行人员输入要求的转速或负荷目标值,以及设定值变化率。
在OPRAUTO时,任何时候运行人员都能够输入。
输入目标值和速率的步骤如下:
（1）把光标置于目标值上面的输入区上;
（2）在标准键盘上用数字键输入要求的目标值;
（3）如果在目标值区输入的数字是对的,按输入按钮进行确认,一旦数值被确认,它就从输入区转到下部的目标区上;
（4）如果在步骤（3）中看到的数字不满足要求,运行人员可以返回到开始输入区上,输入一个新值;
（5）如果运行人员不想改变当时的目标值,那么运行人员就可以采取关闭子窗口或调用其它图像的方法,从屏幕上移去控制设定值图像。
下一次调用控制设定值图像时,就没有数字保留在目标或速率的输入区上,只要不点输入,这是一种不要原来输入值的方法;
（6）当点了“输入”按钮后,如果新的目标与目前的设定值不同时,HOLD信息告诉运行人员,系统已准备好,从目前设定值以显示的变化率到新的目标值;
（7）如果在步骤（6）中观察到的速率不是要求的变化率,则可以输入一个新值。
不管机组是在运行还是在保持,在任何时候均可以输入新的变化率。
一个新的变化率是在运行期间被输入,则将继续,不会中断,它是以一个新的变化率变化的;
（8）用数字键输入要求的变化率,通常中有效数字开头,在主屏幕上的RATE显示区只显示整数;
（9）如果输入的RATE为要求的值,按输入键,在输入区下侧的RATE区会显示进入到系统的数字;
（10）只要“输入”键没有按,同步骤（4）和（5）那样改变或取消输入速率,同样有效。
（11）运行人员现在可以按“进行”键启动达到目标。
这图像将出现在子屏幕上,并且允许运行人员通过“进行”功能键来实现启动,或者“保持”功能键来实现保持;
（12）启动后,在SETPOINT旁边的保持信息会变成进行,这进行将一直出现在设定值等于目标值,或者由运行人员或一些外部的系统建立保持为止;注意:
输入一个变化就绪时,系统不接受正负号。
系统根据目标值与设定值之间的差值自动调整是加速还是减速。
系统软件设置成限制最大速率和负荷的变化率-最大负荷变化率是400MW/min,最大转速变化率为800rpm/min。
可输入的最大转速是3450rpm,最大负荷是712MW,输入的目标转速在任何一个叶片共振范围内时,该输入将不会被接受,同时INUVLIDENTRY（无效输入）信息将出现在屏幕上闪烁。
输入不被接受信息一直保持,直到有一个有效的输入或操作人员选择了另一个图像页面。
（14）当控制设定图像被调出,并且光标在该子画面上时,运行人员可以在任何时候,通过按“保持”来保持。
注意:
在保持汽机转速之前,要检查该转速不应落入本台机组的转速共振区里。
我们推荐运行人员应了解和应用保持功能,保持主要用于汽轮发电机在加速或加载时候,电厂地任何地方可能出现的偶然事件。
这些偶然事件,可能要求设定值停在目前的数值上,或者在某些情况下,要求减速和减载。
在任何一种情况下,运行人员都应该用保持功能,使设定值立即停止。
在这个图像的左上角显示ATC变化率,供运行人员参考。
如果是ATC控制,则是ATC要选择的变化率。
3.2.5反馈状态显示-该页面允许行动人员投入或切除各个反馈回路。
为了投入或切除一个回路,运行人员必须将鼠标移到所要求的按钮,点击进行确认,然后按投入把该回路投入,或者按切除把此回路切除。
回路的投入或切除是一个无扰动切换过程,在转换的瞬间重新计算设定值,从而保持实际的值不变,来实现无扰动切换。
这就是为什么当运行人员把MW回路投入或切除时,发现SETPOIUT（设定值）会变化的原因。
如果升、降正在进行中,则回路投入或切除也同样会导致HOLD（保持）,此时,运行人员可以重新输入要求的目标值,并再次启动（见控制方式页面）。
负荷控制中,MW反馈回路切除后,实际只投一个频率反馈回路,在这种运行方式下,该回路是一个有差调节回路。
因此,实际MW和TARGET有一定的偏差,进口压力偏离额定压力越多,则偏差也越大。
MW回路是一个无差回路,因此,实际MW和TARGET值是一致的。
3.2.6VALVEMODE（阀门方式）-这页面使运行人员可以选择机组运行控制阀方式,运行人员可以选择从主汽阀向调节汽阀切换,可以进行单阀/顺序阀切换,阀门状态在该页面区显示。
（1）主汽阀-调节汽阀的转换是一个单方向的转换,机组从主汽阀切换到调节汽阀后,运行人员就不能再切换到主汽阀控制。
（2）当机组达到推荐的转换转速时,运行人员进行了主汽阀/调节汽阀切换操作,切换在进行中信息“TV-GVXFERINPROGRESS”将在所有图像区域出现,TV/GV进行切换时,调节汽阀从全开移向全关位置,调节汽阀将在短时间内保持关闭,直到汽机转速有所下降,说明调节汽阀已在控制转速,同时主汽阀向全开位置移动,由调节汽阀控制转速在设定目标值位置。
3.2.7限制器设定-运行人员投入或切除限制器以及显示和改变限制值的页面,本节中所讨论的限制器器仅当机组不在手动方式运行时有效。
此页面控制的限制器是:
（1）阀门位置限制（VPL）-VPL是调
节汽阀阀位的限制,
以满行程的百分比来表示,每次机组遮断时VPL被复置到零位,因此,机组挂闸后,应选VALVEPOSITION按钮,再按IN键,使其从OUT变为IN,则阀位就开始上升直到100%。
（2）高负荷限制
（HLL）-HLL用来限制负荷的最大设定值。
在HIGHLOAD键右侧的输入框中输入限制值,按ENTER键,运行人员可以改变限制值,按HIGHLOAD键后,再按IN按钮,使OUT变为IN,则高负荷限制功能变投入使用。
机组在负荷控制时,才能投高负荷限制。
当负荷增加时,设定值将增加,一直到达HLL值（HLL已投入）,这时增加被停止,并出现限制器限制的信息,如果限制器被切除,则信息将消失。
增加将不再继续,要继续增加负荷,运行人员可以按“GO”键,运行人员不能输入一个比予先确定的最大值还要高的HLL值（约为120%额定负荷值）。
最小值是零或是做负荷限制值（低负荷限制的投入时）,不满足这些条件将产生一个闪烁的INVALIDENTRY信息,如果当时的设定值比投入的HLL值大,则INVALIDENTRY信息也将出现。
（3）低负荷限制（LLL）-LLL是用来限制最小设定值,LLL的送入,选择和投入,切除同HLL。
（4）可调整的主蒸汽压力限制（TPL）-TPL是用来限制最低主蒸汽压力的。
A投主蒸汽压力限制器应满足下列条件:
a汽机在负荷控制,DEH在自动方式下运行;
b实际主蒸汽压力,要大于运行人员设定的限制压力;
c主蒸汽压力传感器没有故障;
d遥控主蒸汽压力限制器未投入。
B控制方式转换（自动切到手动）将引起TPL退出。
CTPL设定后投入,任何原因使主蒸汽压力降到低于设定值时,将引起基准值降低,从而使负荷降低直到主蒸汽压力恢复到设定点以上为止,调节阀最多降到20%流量的位置。
注意:
主蒸汽压力传感器的故障,将使所有蒸汽压力控制器退出,并且阻止TPL重新投入系统,任何限制器当时的状态（投入、退出或限制）无论何时都在本页面的STATUS内显示,LMT是用来说明此时回路正在起限制作用。
3.2.8进汽阀门试验-汽轮机所有进汽阀门的活动试验只有在机组带负荷（负荷稳定）,单阀控制和高压旁路阀、低压旁路阀都关闭时进行。
两侧阀门不能同时试验。
（1）主汽阀活动试验
试验时负荷一般在机组带负荷,
TV处于全开。
单击“TV1
”窗口,调出
TV1
VALVETEST子页面,再单击进行试验功能键,TV1慢慢关下到90%左右,取消试验后再恢复全开。
TV2试验和TV1相同。
（2）调节汽阀试验
单击GV1~GV4中任一个,调出对应的子页
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