660MW超超臨界機(jī)組汽動(dòng)給水泵優(yōu)化控制

1、660mw機(jī)組小機(jī)優(yōu)化控制摘要：介紹我廠660mw超超臨界機(jī)組給水泵汽輪機(jī)的投產(chǎn)以來存迕的問題，通過對(duì)其優(yōu)化， 提高了汽動(dòng)給水泵運(yùn)行的安全性。關(guān)鍵詞：給水泵汽輪機(jī)；可靡性；邏輯修改；優(yōu)化措施 0前言隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電力行業(yè)也正以前所未有的速度迅速發(fā)展，尤k是技術(shù)成熟的 660mw以上等級(jí)汽輪機(jī)組越來越多地在全國各個(gè)電網(wǎng)得到建設(shè)，對(duì)于660mw超超臨界機(jī) 組，由于其自身的一些特點(diǎn)，直流爐的受熱區(qū)蒸發(fā)區(qū)、與過熱區(qū)之間無固定的界限，給水經(jīng) 加熱、蒸發(fā)、變成過熱蒸汽是一次性完成的，對(duì)于采用單臺(tái)汽泵配置的給水系統(tǒng)，汽動(dòng)給水 泵的安全可靠敁得尤為重耍。，1概述我廠660麗機(jī)組給水系統(tǒng)按最人運(yùn)行流景即

2、鍋爐最人連續(xù)蒸發(fā)景（bmcr）工況吋相對(duì)應(yīng) 的給水跫進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)置一臺(tái)100%容量的汽動(dòng)給水泵。取消電動(dòng)啟動(dòng)給水泵。機(jī)組啟 動(dòng)期間，由老廠冷再熱蒸汽向給水泵汽輪機(jī)供汽來驅(qū)動(dòng)給水泵汽輪機(jī)。系統(tǒng)設(shè)三臺(tái)全容8、 單列、臥式、雙流程尚壓加熱器，三臺(tái)高加給水采川人旁路系統(tǒng)。給水泵出u沒奮最小流景 再循環(huán)系統(tǒng)外fid存相成的控制閥門等，以確保在機(jī)組啟動(dòng)或低負(fù)荷工況流經(jīng)泵的流兒人于-k 允許的蛣小流s，保證泵的運(yùn)行安全。再循環(huán)管道單獨(dú)接至除鉍器水箱。給水總管上裝設(shè) 30%容量旁路調(diào)許閥，滿足機(jī)組啟動(dòng)及低負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組正常運(yùn)行吋，給水流量由控制給水 泵汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。給水系統(tǒng)還為鍋爐過熱器的減溫器、

3、事故情況下的再熱器減溫器、 汽輪機(jī)的尚壓旁路減溫器提供減溫噴水。鍋爐再熱器減溫噴水從給水泵的屮間抽頭引出；過 熱器減溫噴水從省煤器進(jìn)口前引出。汽機(jī)高壓旁路減溫水從給水泵的出口母管巾引出。1.1給水泵組設(shè)備規(guī)范1.1.1給水泵汽輪機(jī)規(guī)范名稱單位數(shù)值型式單缸、純冷凝、雙分流、下 排汽、外切換、反動(dòng)式型號(hào)wk63/71制造廠杭州汽輪機(jī)股份有限公m轉(zhuǎn)述變化范圍（rpm）r/min28005500危急保安器動(dòng)作轉(zhuǎn)速r/min5600轉(zhuǎn)（從給水泵汽輪機(jī)給水泵看）逆時(shí)針（與給水泵一致）給水泵汽輪機(jī)允許最高竹壓值kpa (a)40冷態(tài)啟動(dòng)從空負(fù)荷到滿負(fù)荷所需時(shí)間min60給水泵汽輪機(jī)葉片級(jí)數(shù)及末級(jí)葉片有關(guān)數(shù)據(jù)

4、：轉(zhuǎn)子級(jí)2x12末級(jí)葉片長度mm303末級(jí)葉片環(huán)形面積cm211290軸承前軸承二油葉2k08軸徑名稱單位數(shù)值280mm后軸承二油葉2k08軸徑280mm推力軸承金氏伯雷iftl稅 /jc塊數(shù) 356.14mm2/6電動(dòng)盤車轉(zhuǎn)速r/min100性能正常軸功率kw20434正常轉(zhuǎn)速r/min5234正常進(jìn)汽參數(shù)mpa(a)/ °c1.18/382.4ie常排汽壓力mpa(a)0.0066正常蒸汽流量t/h95.6最大軸功率kw26000最大轉(zhuǎn)速r/min5500敁大進(jìn)汽參數(shù)mpa(a)/ °c1.5/410汽源切換點(diǎn)彡30%主機(jī)tha負(fù)荷運(yùn)行方式：變參數(shù)、變功率、變轉(zhuǎn)速1.1

5、.2 汽動(dòng)給水泵規(guī)范（熱態(tài)工況數(shù)椐）|序號(hào)參數(shù)名稱單位運(yùn)行工況額定工況點(diǎn)蛣大工況點(diǎn)單泵最小點(diǎn)1進(jìn)水溫度°c186.6190.6186.62進(jìn)水壓力mpa2.382.512.653入口流景t/h1864.1852157.4774654揚(yáng)程m3446.93557.13869.25轉(zhuǎn)速rpm5243550052436進(jìn)ii法蘭處需要吸入凈正 壓失（npsha）m>140.0>143.2>155.37泵的效率%86.085.846.18必須汽蝕余泉（）m74.5111.564.49抽失流量t/h909010抽頭壓力mpa13.213.611軸功率（含抽頭功率）kw19733

6、237221324312出u壓力mpa32.12233.03637.113設(shè)計(jì)水溫°c21014泵體設(shè)計(jì)壓力/試驗(yàn)壓力mpa42/63.015關(guān)閉壓頭m3885.74276.93885.716制動(dòng)功率kw12050137501205017正常軸振（雙振幅值）mm0.0418軸振報(bào)瞥值mm0.07519面景kg27,00020旋轉(zhuǎn)方向逆時(shí)針（從給水泵汽輪機(jī)向給水泵方向看）序號(hào)參數(shù)名稱單位運(yùn)行工況額定1:況點(diǎn)最人1:況點(diǎn)單泵最小點(diǎn)21軸承形式滑動(dòng)+可傾斜瓦22驅(qū)動(dòng)方式小汽機(jī)23泵型號(hào)/生產(chǎn)廠家16x16x 18e-5stghdb/株式會(huì)社茌原制作所給水系統(tǒng)閣2汽動(dòng)給水泵組設(shè)計(jì)及邏輯方面存

7、在的問題由于汽動(dòng)給水泵沒計(jì)存在的問題，在#7機(jī)姐經(jīng)歷-年多的商業(yè)運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)以卜_ 問題嚴(yán)重影響汽泵的安全可靠性：2.1除氧器水位保護(hù)信號(hào)為假三取二，三個(gè)水位變送器共一根取樣管，一旦取樣管堵塞或泄 漏，直接造成三個(gè)水位信號(hào)同時(shí)突變，容易造成保護(hù)誤動(dòng)。2013年4月17日消缺，因 誤關(guān)除氧器水位變送器正壓側(cè)一次門造成除氧器三個(gè)水位變送器顯示為0,汽泵跳閘。2.2汽泵入u流量保護(hù)信號(hào)為假三取二，三個(gè)流暈變送器共一根取樣管，一旦取樣管堵塞或 泄漏，直接造成三個(gè)入口流鱟信號(hào)同吋突變，容易造成保護(hù)誤動(dòng)。2013年11月12円 20：58分#7機(jī)負(fù)荷350mw,因汽泵入口流fi計(jì)信號(hào)管局部堵塞，流g敁示瞬

8、間至580t/h, 致汽泵再循環(huán)突開，給水流景瞬閬突降，最人偏離設(shè)定值230t/h,險(xiǎn)些因汽泵入口流 量低于500t/h造成汽泵跳閘，或給水流量低于450t/h致鍋爐mft動(dòng)作。2.3 w臺(tái)小機(jī)真空泵汽水分離器采用凝雜水補(bǔ)水，通過一個(gè)總門后分別經(jīng)過每臺(tái)真空泵的電 磁閥和旁路閥進(jìn)行補(bǔ)水，在機(jī)組正常進(jìn)行過程屮，如果某一臺(tái)真空泵汽水分離器需要隔 離吋，必須切斷兩臺(tái)真空泵的凝結(jié)水雜川水，為此機(jī)組運(yùn)行屮，無法將某-真空泵隔離 出來，影響真空泵運(yùn)行可靠性，從而危險(xiǎn)汽泵的安全運(yùn)行。2.4以k任一條件滿足，汽動(dòng)給水泵跳閘：a、汽輪機(jī)前徑向軸振動(dòng)過大；b、汽輪機(jī)后徑向 軸振動(dòng)過人；c、給水泵前徑w軸承振動(dòng)過人；

9、d、給水泵后徑a軸承振動(dòng)過人。因保護(hù) 選取的任一軸承振動(dòng)商二位，保護(hù)動(dòng)作，若科任一測(cè)點(diǎn)故障，各舄造成保護(hù)誤動(dòng)。2. 5小機(jī)a凝泵為變頻控制，小機(jī)b凝泵為工頻控制，正常情況k此種配s沒問題，由于小 機(jī)a凝泵變頻器因內(nèi)部過熱，工作不可靠，a 168試運(yùn)至今多次跳閘，因工頻運(yùn)行小機(jī) 凝汽器水位難以控制，2013年2刀10 |_|，小機(jī)a凝泵外置風(fēng)扇故障，小機(jī)a凝泵跳閘, 因小機(jī)凝泵再循環(huán)故障，小機(jī)b凝泵工頻運(yùn)行，小機(jī)凝汽器水位難以控制，靠人員就地手動(dòng)調(diào)整凝泵再循環(huán)手動(dòng)門控制小機(jī)凝汽器水位，大大地增加/運(yùn)行人鉍的勞動(dòng)強(qiáng)度, 同時(shí)降低了小汽機(jī)運(yùn)行的安全性。2. 6小機(jī)配置兩臺(tái)真空泵，當(dāng)一臺(tái)真空泵檢修吋，

10、無備川真空泵，大大降低了汽泵組運(yùn)行可靠性。2.7商負(fù)荷下小機(jī)真空偏低，汽泵轉(zhuǎn)速高，經(jīng)常發(fā)負(fù)荷閉鎖增報(bào)警。2.8由于江西地區(qū)峰谷差較人，晚峰后負(fù)份經(jīng)常低于300mw,按規(guī)程規(guī)定，負(fù)份280mw以卜 需開汽泵再循環(huán)調(diào)整門，因運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，頻繁操作汽泵再循環(huán)調(diào)整門，致汽泵再循環(huán) 內(nèi)漏，經(jīng)常關(guān)不至零位，最大漏流達(dá)200t/h以上，嚴(yán)重影響汽泵運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，此外， 因再循環(huán)編流，高負(fù)份卜*汽泵轉(zhuǎn)速偏商，甚至出現(xiàn)不能滿足滿負(fù)份要求，制約機(jī)纟ii帶負(fù) 荷，亦因轉(zhuǎn)速高威脅汽泵組安全運(yùn)行。2.9小機(jī)排氣ik力三個(gè)信號(hào)共一根取樣管，一旦取樣管堵塞，容易造成小機(jī)保護(hù)誤動(dòng)。3優(yōu)化措施針對(duì)上述存在的問題，在邏輯及安裝上進(jìn)

11、行優(yōu)化3. 1除氧器水位2/3取樣管改為獨(dú)立取樣,其屮水位3正壓側(cè)平衡界器采川除氧器東側(cè)原就地壓力倌號(hào)取樣口連接，原就地壓力表取消。變送器負(fù)壓側(cè)從除氧器液位開關(guān)水側(cè)取樣 口引入并加裝一次門，從而使除氧器水位變送器實(shí)現(xiàn)3取2保護(hù)獨(dú)立取樣。3.2汽泵入口流景變送器新增一路収樣管，其屮2/3共一根取樣管，流量變送器1單獨(dú)一根 取樣管，雖然還未達(dá)到真正的三取二，供較原先設(shè)計(jì)的取樣可靡性有較大提高，此外， 每次停機(jī)都安排檢修人員對(duì)取樣管進(jìn)行排污,運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)汽泵入口流量與岀口流量 數(shù)裾對(duì)比，發(fā)現(xiàn)有偏差及時(shí)做好安全措施，進(jìn)行排污、沖洗。為防止汽泵入口流s取樣管堵塞至汽泵再循環(huán)強(qiáng)丌，將冉循環(huán)丌啟條件進(jìn)行修

12、改, 原先邏輯：汽泵入口流量低干600t/h,強(qiáng)開汽泵再循環(huán)。修改為：汽泵入口流跫低于 600t/h,開啟汽泵再循環(huán)至55%。防止因汽泵入口流量信號(hào)顯示異常致再循環(huán)全開，影 響給水流量低mft動(dòng)作，并保證最大限度對(duì)給水的影響，防止受熱而超溫爆管。3.3小機(jī)a、b真空泵汽水分離器補(bǔ)水管道加裝隔離門小機(jī)a、b真空泵汽水分離器補(bǔ)水采川凝結(jié)水雜川水，通過一個(gè)總門后分別經(jīng)過每臺(tái)真空泵的電磁閥和旁路閥進(jìn)行補(bǔ)水，在機(jī)組jl:常進(jìn)行過程中，如果某一臺(tái)真空泵汽水 分離器耑要隔離時(shí)，必須切斷兩臺(tái)真空泵的凝結(jié)水雜用水，為此機(jī)組運(yùn)行中，無法將某 一真空泵隔離出來。在各臺(tái)真空泵的汽水分離器補(bǔ)水管道前加裝補(bǔ)水隔離門，這樣

13、即可 將單臺(tái)真空泵隔離出系統(tǒng)，以使機(jī)組運(yùn)行階段進(jìn)行正常設(shè)備維修。小機(jī)真空泵汽水分離器補(bǔ)水原系統(tǒng)：>>改造后小機(jī)真空泵汽水分尚器補(bǔ)水系統(tǒng):xia離 泵分、卜.b離k"石水分1x3說明：閣為fl、f2、f3為新加閥門，為dn20, pn25截止閥。f1為小機(jī)真空泵a汽水分離 器補(bǔ)水隔離門，f2為小機(jī)真空泵b汽水分離器補(bǔ)水隔離門，f3為小機(jī)真空泵c汽水 分離器補(bǔ)水隔離門，運(yùn)行屮fi、f2、f3為常開門。3.4修改小機(jī)振動(dòng)跳機(jī)保護(hù)邏輯為防止振動(dòng)信號(hào)異常造成小機(jī)跳閘保護(hù)誤動(dòng)，具體修改如下：3.4.1汽輪機(jī)前徑叫軸振動(dòng)過人，修改為：小機(jī)前徑14軸承振動(dòng)高tt值且后徑軸承同方 向軸承振

14、動(dòng)高t值跳閘。3.4.2汽輪機(jī)后徑m軸振動(dòng)過大，修改為：小機(jī)后徑w軸承振動(dòng)高ii伉幾前徑a軸承同方in軸承振動(dòng)商i位跳閘）3. 4. 3給水泵前徑向軸承振動(dòng)過大，修改為：給水泵前徑向軸承振動(dòng)高ii值.fl后徑向軸承 同方向軸雇振動(dòng)高i值跳閘）3. 4. 4給水泵后徑向軸承振動(dòng)過大，修改為：給水泵后徑向軸承振動(dòng)高tt值且前徑向軸承 同方向軸承振動(dòng)高i值跳閘）經(jīng)過邏輯修改，人人降低了保護(hù)誤動(dòng)的可能，例如2014年3月10日，小機(jī)前軸承 振動(dòng)突變，最火至14絲，就地振動(dòng)不超過2絲，因邏輯修改，成功地避免了一次小機(jī) 跳鬧致機(jī)組跳鬧的事例，提高的設(shè)備可靠性3.5小機(jī)b凝泵由工頻改為變頻i 9r 衫頓4k

15、f1v8 !io»«0. mri. r： von小舟曾小機(jī)b凝泵變頻器改造前系統(tǒng)圖小機(jī)b凝泵變頻器改造p系統(tǒng)圖當(dāng)a泵變頻器出現(xiàn)故隙吋，b泵工頻運(yùn)行。為保證#7機(jī)纟j|.安全經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行，對(duì)小機(jī)凝泵b進(jìn)行變頻改造。改造盾，小機(jī)凝泵b取消工頻，只采用變頻方式運(yùn)行。小機(jī)凝 泵a僅持原工頻及變頻運(yùn)行方式，正常情況下a、b泵變頻互為備用。3.6小機(jī)與主機(jī)真空系統(tǒng)連通ix1x1小機(jī)真空粟#7機(jī)小機(jī)只冇2臺(tái)真空泵，如一臺(tái)故障，就沒冇備用泵，給機(jī)組運(yùn)行帶來隱患。 而主機(jī)奮3臺(tái)真空泵，系統(tǒng)相對(duì)可靠，利川1只份停機(jī)的機(jī)會(huì)，將小機(jī)真空系統(tǒng)與主機(jī) 真空系統(tǒng)連通（接u閥門已安裝好，當(dāng)小機(jī)一臺(tái)真空泵故

16、障時(shí)，可以用主機(jī)真空泵作備 用，也可以連通運(yùn)行。（目前中間管路還示連通，兩側(cè)管道接出了閥門。圖中紅色為接 出閥門，現(xiàn)處關(guān)閉狀態(tài)。）3.7針對(duì)高負(fù)荷下，小機(jī)真空偏低，汽泵轉(zhuǎn)速高，主要采取以k措施：3.7.1高負(fù)荷下（通常在600mw以上）將主汽壓力沒置負(fù)偏差，一方面減少主機(jī)調(diào)門節(jié)流 損失，另-方而降低主汽壓力，減小汽泵克服的嘰力。3.7.2關(guān)小主機(jī)凝汽器循環(huán)水進(jìn)水門，一般單臺(tái)循泵運(yùn)行，進(jìn)水門控制在50-55%開度，雙 循泵運(yùn)行進(jìn)水門控制在60-65%開度（防止循環(huán)水母管超壓），經(jīng)過關(guān)小主機(jī)凝汽器進(jìn) 水門，對(duì)主機(jī)凝汽器真空兒乎無影響，而小機(jī)凝汽器真空上升較明顯。單臺(tái)循泵可上 升0.5kpa （雙循

17、泵運(yùn)行未進(jìn)行試驗(yàn)）。增啟循泵對(duì)提高小機(jī)真令較明！ia，上閣是5月4 u 590mw負(fù)荷下增啟循泵參數(shù)趨勢(shì)圖。負(fù)荷mw590590真空kpa92.6394.28小機(jī)轉(zhuǎn)速rpm49114850用汽t/1192.7893.7.3因汽泵選型情況，汽泵裕度不人，原先汽泵轉(zhuǎn)速至5200rpm發(fā)負(fù)荷閉鎖增報(bào)警，夏季 滿足不了滿負(fù)荷要求，經(jīng)專業(yè)討論逐步將轉(zhuǎn)速放開至5400rpm。3.8汽泵再循環(huán)內(nèi)漏2013年8月分小修活，更換新的再循環(huán)調(diào)整門，經(jīng)過計(jì)算分析，在260麗負(fù)荷下， 汽泵入u流景750t/h左右，此工況下不開再循環(huán)不會(huì)造成汽泵汽蝕，專業(yè)規(guī)定負(fù)荷低 ；p 258mw開啟汽泵再循環(huán)調(diào)整門，并規(guī)定最低開度

18、為55%，以減少對(duì)門芯的沖刷，白 去年八刀份牟今，未因負(fù)荷低于258mw開啟汽泵再循環(huán)調(diào)整門，再循環(huán)漏流幾乎為零。時(shí)間8. 199.2負(fù)荷mw660660再循環(huán)開度3.50汽泵入門流量t/1120941842省煤器入u流量 t/h18701842漏流量 t/h2240小機(jī)轉(zhuǎn)速rpm533351753.9對(duì)小機(jī)排汽壓力保護(hù)取樣管改造，取消原共管，三個(gè)ik力測(cè)點(diǎn)接單獨(dú)取樣管，實(shí)現(xiàn)3 収2保護(hù)獨(dú)立取樣。3.10除氧器水位增加速率限制防止保護(hù)誤動(dòng)。為避免除鉍器水位信號(hào)岀現(xiàn)異常突變時(shí)造成除鉍器水位ll三取二跳泵保護(hù)誤動(dòng)，對(duì)除 氧器水位信號(hào)在“sh900_除氧器水位”邏輯閣屮增加速率限制杜絕信號(hào)突變時(shí)產(chǎn)生的 影響。3.11運(yùn)行調(diào)整方面優(yōu)化：3.11.1曲于對(duì)660mw汽輪機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，投產(chǎn)初期在啟動(dòng)汽泵操作上存在節(jié)奏上脫節(jié)， 影響開機(jī)進(jìn)度。開始啟動(dòng)汽泵按照常規(guī)順序進(jìn)行，一般在除氧器加溫結(jié)束后再進(jìn)行暖 泵，因小機(jī)沖轉(zhuǎn)需要汽泵上下殼體小于30°c,經(jīng)過運(yùn)行總結(jié)，汽泵暖泵和除氧器加溫 同時(shí)進(jìn)行，可為小機(jī)提前沖轉(zhuǎn)節(jié)約不少時(shí)間，需要注意的是，暖泵時(shí)