TRT发电机组运行操作规程02.docx
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TRT发电机组运行操作规程02
TRT设备操作运行规程
长乐公司TRT发电厂
2010年10月10日
目录：
1、工艺介绍
2、各系统主要技术参数、结构及工作原理
3、运行工艺参数监控的内容和状态
4、启机前的准备工作
5、启机及透平主机运行工艺控制
6、各项操作
7、事故预案
8、各项规章制度
1．概述
工艺简介：
TRT运行前高炉煤气经过重力除尘器、布袋除尘器后通过调压阀组（TRT旁通阀组）进入煤气管网，TRT投入运行后调压阀组（旁通阀组）全关，高炉煤气通过重力除尘、布袋除尘处理后经过TRT透平装置膨胀做功带动发电机发电，从透平机出来的煤气再进入低压煤气管网。
高炉煤气余压透平发电装置，是利用高炉炉顶煤气的余压，把煤气导入透平膨胀作功，驱动发电机发电的能量回收机组。
在正常运转时，能代替减压阀组，很好地调节、稳定炉顶压力，净化煤气，且对炉顶压力控制灵敏，波动幅度小，对促使高炉顺利增产有良好的作用。
机组由以下八大部分组成。
（1）透平机系统
（2）高低压发配电系统
（3）冷却水系统
（4）氮气密封系统
（5）润滑油系统
（6）液压控制系统
（7）煤气管道及大型阀门系统
（8）自动控制系统
2.各系统主要技术参数、结构及工作原理
2.1高炉煤气透平机：
二级干式轴流反动式，一级静叶可调，可全关闭，可在200kPa的压差下打开静叶，控制高炉的炉顶压力。
向上进气、下排气方式。
透平机上安装有机械式危急保安器，在超速状态下飞锤打出，快速打开保安器油门，也可手动使透平紧急停车，设有电动盘车装置。
2.1.1透平设计参数表1
序
项目
单位
台次
号
1＃
2＃
3＃
1
炉顶压力
正常运行
KPa
140±3
137±3
140±3
正常停机
140±5
137±5
140±5
紧急切断
140±8
137±8
140±8
2
透平入口煤气流量
万m³/h
14
13.5*2
16
3
透平入口温度（≯200℃）
℃
150
150
130
4
透平入口三叉点煤气压力
KPa
150
120
125
5
透平入口煤气含尘量
mg/m
≤10
≤10
≤10
6
透平出口煤气压力
KPa
10
16
10
7
透平出口煤气温度
℃
与入口煤气温差在60-70℃≯150℃
8
透平发电机组设计出力
KW
2720
5740
2720
9
型号
GT60
GT60*2
GT60
2.1.2规格
型式:
干式轴流反动式
机壳型式:
卧式水平剖分式
转数:
3000r/min
级数：
二级
临界：
一阶3680r/min
2.1.3结构特点
1）轴承:
支撑轴承四油叶滑动轴承强制供油润滑
推力轴承金斯贝雷式强制供油润滑
2）调节:
一级静叶可调伺服调节
二级静叶变工况调节（停车后手动调节螺母）
3）密封:
充氮气密封根据顶压波动自动连续调节
4）定子:
由静叶可调、扩压器、盘车装置等机构组成。
5）转子:
由主轴、二级动叶栅、危急保安器、盘车装置等组成。
5）方向:
从进口方向看，转子的旋转方向为顺时针。
6）盘车:
电动盘车超4r/min自动脱开。
7）支架:
机组座落在两个分开的左、右支架底座上。
8）超速保护：
超5-10%转数。
2.1.4盘车装置
●电动盘车,手动啮合、自动脱开，可就地起停盘车电机。
●盘车装置在手动啮合前，必须将选择开关置于零位（或中间位置），确认电路断开。
●起动前，手动啮合盘车装置；起动后，当超20rpm时，行程开关动作，自动停电机。
●盘车电机为防爆电机380V/1.1KW，电流2.9A.
2.2高低压配发电系统
2.2.1组成：
高压配电系统,低压配电系统,电动阀门、液压油站、辅助润滑油站、快速切断阀用现场机旁操作箱，以及发电机、励磁柜等组成。
无刷励磁同步发电机具有按电压、无功、功率因数自动调节的功能。
1#:
QFW-3-2-6型3000KW
2#QFW-6-2-10.5型6000kw
3#：
QFW-3-2-10.5型3000kw
1）发电机采用封闭循环通风系统，并装有空－水冷却器来冷却空气。
2）发电机的励磁由无刷励磁装置供给，由同轴旋转的交流无刷励磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘和静止的MAVR自动电压调节器组成
3）发电机的旋转方向从汽轮机端看为顺时针方向。
表2
内容
单位
参数
备注
名称
汽轮机发电机
产地
南阳防爆集团有限公司
型号
QFW-3-2/QFW-6-2/QFW-3-2
TRT所用3种型号
额定功率
KW
3000/6000/3000
额定电压
KV
6.3/10.5
额定电流
A
344/412.4/206
功率因数
0.8/0.8/0.85
额定转速
r/min
3000
临界转速1次/2次
r/min
1587/4958
突然短路力矩倍数
9.4
冷却空气量
m³/s
9.6
发电机轴承耗油量（单只）
l/min
27.6
交流励磁机
额定励磁电流
A
216.7
电压
V
75.5
励磁电压
V
61/64/66
电流
A
207
励磁电流
A
4．87/5.05/5.24
频率
Hz
200
电枢接法
Y
级数
8
永磁副励磁机
型号
YFL3.5-14/350
功率
KWA
3.5
电压
V
90
电流
A
22
转速
r/min
3000
频率
Hz
350
设备重量
转子
kg
6000
定子
kg
9500
最大运输（总重）
t
24
轴承（单只）
Kg
810
底架
Kg
5300
励磁机
Kg
1153
2.2.2发电机冷却器表3
内容
单位
参数
备注
名称
汽轮机发电机冷却器
产地
天津冷却设备厂
型号
5.430.0459
热交换容量
KW
200
冷却空气量
m³/s
5
冷却水量
m³/h
47
冷却水工作压力
Mpa
0.4
水压降
Mpa
0.07
水路数
2
风压降
Pa
230
进水温度
℃
≤35
出风温度
℃
≤40
水路联结
并联
冷却水组数
2
重量
kg
1820
2.2.3高压配电系统：
设有高压开关柜，完成发电机并网，解列报警等项功能要求。
发电机出线断路器接在高炉高压配电室6KV母线上。
2.2.4低压配电系统：
TRT低压380V供电系统采用双路供电，两路电来自高炉380V低压配电室，运行方式为单母线运行，两路来电互为备用，备用电源能自动投入。
表4
TRT编号
发电接点
低压用电接点
备注
1＃
1#高炉高配室
1#高炉低配室
电话
2＃
2#高炉高配室
2#高炉低配室
3＃
4#高炉高配室
4#高炉低配室
2.3冷却循环水系统
采用自高炉循环水补水系统，进水来TRT循环水泵房，给水管道上有高炉工业新水补水阀门。
主要用于发电机冷却、润滑油冷却、动力油冷却的冷却油用水。
冷却水给水管道有一台水过滤装置。
a.水质为高炉净环水
b.冷却水压力0.25-0.4Mpa
c.进水温度：
≤35℃
d.流量：
润滑油站36t/h（一用一备）；动力油站4t/h；发电机冷却器90t/h；总量为150t/h。
消防用水（一次灭火量）100t/h。
e.水过滤器指标：
100um
2.4氮气密封系统：
为防止高炉煤气外泄，采用密封介质为氮气。
a.氮气总管气源压力为0.6—0.8Mpa，无备用气源，原则上无氮气时停机。
b.透平轴端密封：
氮气经气动薄膜调节阀调压后至密封处，氮气压力高于被密封的煤气压力0.02～0.03MPa左右，保证煤气不外泄。
c.流量：
小于200Nm/h
d.氮气压差：
0.01-0.06Mpa
2.5润滑油系统：
本系统由润滑油站、主油泵、高位油箱、监测仪表、各种阀门等组成。
其中润滑油站包括：
油箱、一台电动油泵、双联冷油器、双筒联滤油器、排烟风机、加热器等。
高位油箱能够保证机组在辅泵未启动时各润滑点的短时供油，完成安全停机。
2.5.1润滑油站，详见表4
公称流量;300L/min
供油远点压力：
0.15-0.18Mpa
机构由油泵、调节阀、冷油器、滤油器、油箱等组成。
功能：
给各轴承润滑油点提供一定的优良的稀油强制循环润滑。
表5
内容
单位
参数
备注
油箱容积
L
油泵类型
三螺杆电动油泵
油泵型号
3GR85X2W2
泵供油压力
MPa
1
泵供油流量
L/min
40
泵汽蚀余量
m
油泵
电机
型号
YB2-180L-4
功率
KW
22
电压
V
380
电流
A
43.1/24.9
转速
r/min
1470
冷却器
名称
双联冷却器
型号
SGLL5-50/1.6-11
冷却面积
m²
50X2
冷却水耗量
t/h
冷却水进口压力
MPa
1.0/1.6
冷却水进口温度
℃
<30
35
冷却器出口温度
℃
<45
油工作压力
MPa
1.6
供油口温度
℃
40-45
滤油器
过滤精度
um
30
过滤油量
L/min
750～850
排油雾风机
功率
KW
0.35
电压
V
380
电流
A
0.72
转速
r/min
2900
电加热器
电压
V
220
功率
KW
4×6
油品
油牌号
L-TSA46汽轮机油
一次用量
t
设备重量
未充油
Kg
充油后
Kg
外形尺寸
mm³
各站现在用润滑油品型号
润滑油为长城46#汽轮机油，液压油为长城32#液压油
2.5.2油泵：
主油泵安装在主机轴头端、与润滑油站辅助油泵的管路相接。
主辅油泵一开一备，当透平转速升至2800r/min，主油泵出口油压＞0.6MPa时投主油泵；当润滑油管最远处油压低于约0.12MPa时,辅助油泵自动投入。
2.5.3高位油箱：
圆筒形油箱，安装于离机组主轴中心位置>5m高处，作为机组由于事故停电、停车时，靠自然位差维护对机组惰走的供油。
2.5.4加热器控制：
温度到20℃时，自动加温；25℃时，自动断开。
可手动操作加温。
2.5.5检测仪表：
分就地仪表和远传仪表。
就地仪表盘设在油站上，设有压力、温度等测点显示。
2.6液压控制系统
为静叶提供不低于12.5Mpa的油压，调节静叶角度。
同时为旁通快开阀、快切阀液压控制紧急切断阀、提供动力。
2.6.1可调静叶控制单元
供油压力12.5Mpa
供油温度25-60℃
油过滤精度5um
组成及工作原理：
由液空单元，伺服油缸和动力油站三部分组成。
2.6.2液空单元：
由电液伺服阀、手动用电磁换向阀、油路块及底座等元件构成。
表6
内容
单位
参数
备注
工作压力
MPa
12．5
滤油器
额定流量
L/min
160
过滤精度
um
3
系统清洁度
NAS1638-7级
伺服阀
型号
D634R0K02MONSS2
额定流量
L/min
100
额定电流
mA
+4～20
工作压力
MPa
24DC
设备重量
kg
280
2.6.3伺服油缸：
透平主机采用双伺服油缸，为双活塞杆结构，同步带动调节圈来调节静叶角度，配有位置传感器及行程开关。
旁通阀带伺服油缸。
2.6.4动力油站（参数见表6）：
1）组成：
动力油站由油箱、变量油泵、滤油器、蓄能器、阀门、连接管道及就地监测元件等组成。
2）变量油泵、滤油器均为两台油泵并联安装，互为备用，当一泵油故障时，油压力低，备用泵能自动启动。
3）能按系统要求改变供油流量，保持供油压力稳定。
当发生停电或其他事故使油泵不能供油时，发出要求紧急停
机信号，并通过蓄能器向伺服油缸提供压力油使透平主机安全的停止工作。
4）当系统压力低于11MPa时备用油泵自动投入，故障排除后手动停止。
5）电加热器:
油温低于20℃，油泵不能自起动。
须加温升至25℃时，加热器自动断开，方可启动油泵。
表7
内容
单位
参数
备注
动力油泵供油压力
MPa
12．5
动力油泵供油流量
L/min
70
循环泵供油流量
L/min
50
主油路过滤精度
um
5
循环油过滤精度
um
5
蓄能器容量
L
3×40
蓄能器充气压力
MPa
6．4
工作压力
MPa
12．5
油箱容积
L
800
主油泵电机
型号
YB2-200L-4
功率
KW
30
电压
V
380
电流
A
57.6/33.3
转速
r/min
1470
循环泵电机
型号
YB2-100L-4
功率
KW
302.2
电压
V
380
电流
A
5.1
转速
r/min
1420
冷却面积
m²
冷却水量
t/h
电加热器
电压
V
功率
KW
油品
油牌号
42#抗磨液压油
长城牌
一次用量
t
设备重量
未充油
Kg
充油后
Kg
各站现用液压油品型号
142#长城牌抗磨液压油
2.7煤气管道大型阀门系统
2.7.1进出口蝶阀、插板阀均为电机驱动，具体见表8：
表8
名称
规格型号
数量
电动装置功率
控制状态
备注
置换前
置换后
开机
运行
停机
故障
检修
入口电动蝶阀
D943PT-3DN1400
DN1600
1
3KW
关
关
开
关
关
关
入口电动插板阀
F941X-2.5DN1400
DN1600
1
3KW
关
开
关
启动电动蝶阀
D943PT-2.5
DN500
1
0.37KW
关
关
开
关
关
关
快切均压电动蝶阀
D943PT-2.5
DN300
1
0.37KW
开
关
开
关
关
关
快速切断阀
KD743PT-2.5DN1400
1
开
关
开
关
关
液动快开蝶阀A/B
D743PT-6DN500
2
开
关
开
关
出口电动蝶阀
D943PT-0.5DN1600
DN2000
1
4KW
关
开
关
关
出口电动插板阀
F941X-0.5DN1600
DN2000
1
3KW
关
开
关
注：
1、控制状态为常规原则，具体运行根据现场实际调整。
2.7.2快速切断阀KD743PT-2.5DN1400
1）驱动方式：
液动；快关时间：
0.5s达到关闭90％（可调）。
2）结构：
a.快速切断阀主要由阀门、传动装置、液控箱、电控箱组成，为蝶阀。
b.液控箱用高压胶管与传动装置连接，液压元件安装在液控箱内。
c.电控分就地和远控两种方式，可独立实现慢开、慢关、快关、游动等功能操作。
3）原理:
采用弹簧液压平衡型。
工作状态液压油压紧弹簧，阀门打开；TRT异常时，电磁阀动作，快速泄油，弹簧松开，阀门紧急关闭，切断时间0.5s。
2.7.3液动快开蝶阀D743PT-6DN500
1）高炉煤气压力波动时（高时），根据设定指令,使蝶板打开一定角度，使气流通道加大或减少来控制炉顶压力。
2）与快切阀相配合,当透平机出现异常时,快切阀紧急关闭,旁通阀紧急打开,在调节高炉顶压的同时，使煤气通过
旁通管路输入到煤气系统，保证高炉安全生产。
2.8自动控制系统：
系统组成:
由前馈控制系统，转速调节保护系统，功率调节系统，高炉顶压调节系统，轴振动、轴位移、转速监测保护系统，氮气密封压差调节系统，机组轴承温度监测保护系统，启动连锁控制、重故障紧急停机连锁控制系统，润滑油泵，动力油泵连锁控制系统等组成。
2.8.1过程检测和控制系统配置简介
该项目过程控制系统采用西门子和工业以太网构成的DCS控制系统。
DCS硬件主要由控制站、操作站和连接两者及对外的通讯总线构成。
1.控制站
控制站内控制器分主机架和扩展机架，控制器可实现顺序控制、逻辑控制和回路控制，包括逻辑运算、算术运算以及用于与回路控制有关的PID调节、函数发生和斜坡生成等。
控制器的组态、编程由工程师站完成，通过通讯总线下装。
编程主要采用功能块语言，编程有多种方式，即功能块、指令表、顺控图和梯形图等。
根据TRT控制系统特点，这多种方式组合使用。
2.操作站
操作站由两套19〞高分辨率纯平液晶显示器、工业控制机、打印机和操作台组成。
操作站可兼作工程师站用，内装丰富的图形块，以便于画面制作。
并可对控制器进行在线编程与下载。
操作工通过操作站，可实现TRT辅助系统控制，管道系统各阀门控制，TRT的升速、升功率及转高炉炉顶压力的自动控制，除在调试阶段或计算机故障允许操作工在操作台上操作以外，TRT的整个操作控制应在计算机上完成。
3.画面操作功能介绍
用户画面根据工艺流程编制了9幅，在画面的下方，有一系列的按钮，用鼠标点击可切换到对应的主启、主流程、动力油站、润滑油站、透平发电机监测等9幅画面中。
3.运行工艺参数监控的内容和状态
3.1工艺指标和参数
表9
序号
项目
单位
工艺平均值（参数）
1＃
2＃
3＃
1
炉顶压力稳定性
正常运行
KPa
≤±3
正常停机
≤±5
紧急切断
≤±8
2
透平入口煤气流量
万m³/h
14
13.5*2
16
3
透平入口温度
℃
150
150
130
4
透平入口三叉点煤气压力
KPa
150
120
125
5
透平入口煤气含尘量
mg/m³
≤10
≤10
≤10
6
透平出口煤气压力
KPa
10
16
10
7
透平出口煤气温度
℃
与入口煤气温差在60-70℃≯150℃
8
透平发电机组出力
KW
2720
5740
2720
运行主要控制参数
序号
系统名称
监控参数名称
单位
正常值
报警设定值
停机或连锁
1
透平主机
透平轴承振动
um
≤50
≥80
≥120连锁停机
透平轴瓦温度
℃
≤85
≥95℃
≥105连锁停机
3
透平轴承回油温度
℃
<75
≥75℃
≥80连锁停机
4
透平止推轴承温度
℃
<90
≥90℃
105连锁停机
5
透平轴位移
mm
<±0.3
<±0.5
≥±0.5连锁停机
5
透平转速
r/min
3000
3150
3240连锁停机
6
透平机旁CO浓度
ppm
<50
≥50
7
静叶可调阀位
％
连锁控制0～100
8
透平紧急事故
连锁停机
发电机
轴承振动
um
≤50
发电机轴瓦温度
℃
<80
80
9
发电机轴承温度（出油）
℃
<65
65
10
发电机定子温度
℃
<85
85
11
发电机进风温度
℃
<40
40
12
动力油站
动力油低液位
mm
<距箱顶405
≥距箱顶405
13
动力油油箱温度
℃
25～60
≥60
14
动力油油滤器压差
MPa
<0.35
0.35
15
动力油工作压力
MPa
12.5
≤11
≤9连锁停机
16
快切阀回油压力
MPa
5～6
17
润滑油系统
润滑油站液位
mm
<距箱顶525
≥距箱顶525
18
润滑油站滤油器差压
MPa
0.15-0.17
≥0.18
19
润滑油箱油温
℃
30～50
≥50
20
最远点工作压力
MPa
0.12～0.15
0.09开辅泵
0.06连锁停机
冷油器出口油温
℃
38～42
≥45
电加热器
启动温度
℃
<20
停止温度
℃
≥25
21
氮气密封
氮气总管压力
MPa
0.3～0.8
<0.3
22
氮气压差
MPa
0.02～0.06MPa
<0.02
23
冷却水
循环冷却水压力
MPa
0.3～0.4
≤0.25
24
冷却水进水温度
℃
≤33
25
新水压力
MPa
0.3～0.4
26
电气紧急事故
连锁停机
28
高炉紧急停机
连锁停机
39
机旁手动紧急停机
连锁停机
30
计算机紧急停机
连锁停机
4.启机准备
4.1起机前的系统检查：
1）单项及系统验收及试验均已经完成，并经过专业人员的签字确认。
2）化验润滑油箱和动力油箱的油质,若不合格过滤或更换合格油品。
3）检查机组螺栓，应全部紧固。
4）投运、校对记录仪表、确认仪表系统准确完好。
5）测量发电机、动力油泵电机、润滑油泵电机绝缘是否合格。
表10
部位
限值（MΩ）
测量条件
发电机
定子线圈对地及相间
10
干燥后接近工作温度，用2500V兆欧表
转子线圈对地
1.0
冷态（20℃），用500V兆欧表
检温计
1.0
冷态（20℃），用250V兆欧表
励端轴承
1.0
用1000V兆欧表
6）试验电气重故障信号及预示信号声光报警正常投运，报警和连锁装置可靠。
7）手拍危机遮断器的动作正常，按
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