利港6機(jī)-甩負(fù)荷試驗(yàn)報(bào)告

1、江陰利港發(fā)電有限責(zé)任公司600MW超臨界6#機(jī)組汽輪機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)報(bào)告編號：江陰利港/汽機(jī)-077-2006編寫：呂煒審核：司派友批準(zhǔn)：趙之東華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司2006年12月華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司報(bào)告編號：江陰利港/汽機(jī)0772006 客戶名稱江陰利港發(fā)電有限責(zé)任公司檢測項(xiàng)目名稱6號汽輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)樣品接收時間2006年12月樣品檢測時間2005年12月10日檢測環(huán)境條件機(jī)組有功功率300MW和600MW，純凝汽式工況樣品情況名稱6號汽輪發(fā)電機(jī)組編號5型號規(guī)格N60024.2/538/566數(shù)量1狀態(tài)機(jī)組經(jīng)過滿負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行工況穩(wěn)定，調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作正常檢測依據(jù)1、火力

2、發(fā)電廠基本建設(shè)工程啟動及竣工驗(yàn)收規(guī)程（1996年版）2、汽輪機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)導(dǎo)則 電力部199640號3、上海汽輪機(jī)廠相關(guān)資料檢測用主要儀器設(shè)備及編號美國尼高力（NICOLLY）公司生產(chǎn)的16通道高速數(shù)據(jù)采集儀vision檢測結(jié)果1 甩50%額定有功負(fù)荷（300MW），汽機(jī)轉(zhuǎn)速最高飛升3054r/min，甩負(fù)荷后機(jī)組可維持轉(zhuǎn)速3000r/min；2 甩100%額定有功負(fù)荷（600MW），汽機(jī)轉(zhuǎn)速最高飛升3116 r/min，甩負(fù)荷后機(jī)組可維持轉(zhuǎn)速3000r/min。檢測結(jié)論通過甩50%、100%額定負(fù)荷試驗(yàn)，表明利港電廠5號汽輪發(fā)電機(jī)組的DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以保證機(jī)組在純凝運(yùn)行工況下發(fā)生甩負(fù)荷工況時，

3、機(jī)組轉(zhuǎn)速飛升不超過危急保安器動作轉(zhuǎn)速，甩負(fù)荷后調(diào)節(jié)系統(tǒng)可自動維持機(jī)組轉(zhuǎn)速3000r/min，機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能合格。 日期：2006年12月12日備 注甩負(fù)荷試驗(yàn)過程及試驗(yàn)數(shù)據(jù)參見附件。華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司 科技檔案審批單報(bào)告名稱：江陰利港發(fā)電有限責(zé)任公司600MW超臨界6#機(jī)組汽輪機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)報(bào)告 報(bào)告編號：江陰利港/汽機(jī)-077-2006 出報(bào)告日期:2006年12月 保管年限：長 期 密 級：一 般 試驗(yàn)負(fù)責(zé)人：孫曰泰、呂煒、韓功昭 試驗(yàn)地點(diǎn)：江陰利港發(fā)電有限責(zé)任公司參加試驗(yàn)人員：孫忠強(qiáng)、張樂天、張書貴等 參加試驗(yàn)單位：華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、江蘇電建三公司、江陰利港發(fā)電

4、有限責(zé)任公司 試驗(yàn)日期：2006年01月2006年12月 打印份數(shù)：20 擬 稿：呂煒 校 閱：孫曰泰 審 核：司派友 生產(chǎn)技術(shù)部：周小明 批 準(zhǔn)：趙之東 目 錄 1 系統(tǒng)簡介2 試驗(yàn)錄波儀器3 甩負(fù)荷前期相關(guān)試驗(yàn)4 甩50%額定負(fù)荷試驗(yàn)5 甩100%額定負(fù)荷試驗(yàn)6 甩負(fù)荷試驗(yàn)分析及結(jié)論7 試驗(yàn)動態(tài)過程曲線1、系統(tǒng)簡介江陰利港發(fā)電股份有限公司6#機(jī)組為600MW超臨界參數(shù)燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐由上海鍋爐有限公司提供，汽輪機(jī)型號N600(660)/24.2/538/566，為上海汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)制造的超臨界、單軸、三缸、四排汽、中間再熱、凝汽式汽輪機(jī)，額定出力600MW，從機(jī)頭端往電機(jī)端看為逆時針方向旋

5、轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)(DEH)，控制系統(tǒng)設(shè)有閥位控制、汽機(jī)保護(hù)ETS、一次調(diào)頻、CCS協(xié)調(diào)控制、ATC自啟動、操作員自動控制、手動控制等功能組成。發(fā)電機(jī)組由上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司制造，發(fā)電機(jī)型號為QFSN-600-2，采用水氫氫冷卻方式，密封油系統(tǒng)采用雙流環(huán)密封，勵磁系統(tǒng)采用自并勵靜態(tài)勵磁。給水系統(tǒng)配有兩臺50%容量汽動給水泵和一臺30%容量電動給水泵；凝結(jié)水系統(tǒng)配有2臺100%容量的立式凝泵，其出口設(shè)有凝結(jié)水精處理裝置。旁路系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量為35%BMCR。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)采用高壓抗燃油, 系統(tǒng)油壓為14.5Mpa, 設(shè)有2個主汽門（TV）、4個高壓調(diào)門（GV）、2個

6、再熱主汽門（RSV），4個中壓調(diào)門(IV)。其中除RSV為開關(guān)型外，其余均為可控型，汽門的開啟、關(guān)閉或開度的大小均由DEH 的電信號控制。每個汽門均配有快速卸載閥，用于快關(guān)汽輪機(jī)進(jìn)汽閥門，切斷機(jī)組進(jìn)汽。機(jī)組設(shè)計(jì)有兩套超速保護(hù)：一套為機(jī)械超速，配有1個飛環(huán)，在機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到110112額定轉(zhuǎn)速時飛環(huán)動作，遮斷汽機(jī)；另一套為電超速保護(hù)，動作定值為110額定轉(zhuǎn)速。有兩套跳閘回路：一路可以遠(yuǎn)方使隔膜閥動作或直接手動跳閘，另一路通過遠(yuǎn)方主跳閘，遠(yuǎn)方主跳閘有4個AST獨(dú)立跳閘電磁閥，分成兩個通道，當(dāng)每個通道至少由一個AST電磁閥動作時機(jī)組跳閘，正常運(yùn)行時可以在線進(jìn)行單側(cè)電磁閥活動試驗(yàn)。另外機(jī)組還配有數(shù)套超速

7、預(yù)保護(hù)功能(OPC)：2只OPC電磁閥對超速保護(hù)信號起反映，由DEH控制。當(dāng)機(jī)組在負(fù)荷大于30額定負(fù)荷下發(fā)生甩負(fù)荷時，OPC電磁閥動作，迅速關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)汽閥，同時使目標(biāo)轉(zhuǎn)速改為3000r/min，一段時間后當(dāng)轉(zhuǎn)速低于103%額定轉(zhuǎn)速時，超速電磁閥失電，高壓調(diào)節(jié)閥恢復(fù)由伺服閥控制，最終使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在3000r/min。2、試驗(yàn)錄波儀器本次試驗(yàn)采用美國Nicolet公司生產(chǎn)的16通道高速數(shù)采器Vision，具有采樣精度高，可靠性好的特點(diǎn)。3、甩負(fù)荷前相關(guān)試驗(yàn)為保證甩負(fù)荷試驗(yàn)時機(jī)組的安全，在實(shí)際甩負(fù)荷前必須完成一系列前期試驗(yàn)且試驗(yàn)結(jié)果必須合格。3.1 汽門關(guān)閉時間試驗(yàn)此項(xiàng)試驗(yàn)考核機(jī)組各汽門全

8、開至全關(guān)的關(guān)閉時間，要求所有汽門自汽機(jī)打閘起至全關(guān)時間不大于0.5秒，避免在發(fā)生甩負(fù)荷時因汽門關(guān)得慢而導(dǎo)致轉(zhuǎn)速飛升過高。本機(jī)共有12個汽門TV1、TV2、GV1、GV2、GV3、GV4、RSV1、RSV2、ICV1、ICV2、ICV3、ICV4，其中RSV1與RSV2為電磁閥控制的兩位閥，其余為伺服閥控制的連續(xù)閥。各汽門關(guān)閉時間如下：名 稱標(biāo) 號全關(guān)時間ms滯后時間ms凈關(guān)時間ms1號高壓主汽門T高壓主汽門TV2333912421號中壓主汽門RS中壓主汽門RSV24171342831號高壓調(diào)門G高壓調(diào)門GV22719

9、31783號高壓調(diào)門GV3270991714號高壓調(diào)門GV4273891841號中壓調(diào)門ICV118688982號中壓調(diào)門ICV2189861033號中壓調(diào)門ICV318992974號中壓調(diào)門ICV41848698根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，各汽門的關(guān)閉時間最長的是2號中壓主汽門，時間417ms，滿足關(guān)閉時間小于500ms的要求。3.2 汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)調(diào)節(jié)汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)于2006年10月30日0時50分進(jìn)行，主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)于10月30日1時24分進(jìn)行。試驗(yàn)要求機(jī)前主汽壓力大于50%額定壓力，要求機(jī)組轉(zhuǎn)速降至r/min以下。調(diào)節(jié)汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)時主汽壓力12.8MPa，再熱汽壓1.80MPa，調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉后2

10、6分機(jī)組轉(zhuǎn)速降至500r/min以下，試驗(yàn)合格。主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)時主汽壓力12.9MPa，再熱汽壓1.84MPa，主汽門關(guān)閉后27分機(jī)組轉(zhuǎn)速降至480r/min以下，試驗(yàn)合格。3.3 OPC電磁閥在線動作試驗(yàn)此項(xiàng)試驗(yàn)于2006年10月29日進(jìn)行，點(diǎn)擊DEH操作畫面“OPC TEST”按鈕，所有調(diào)速汽門迅速關(guān)下，退出“OPC TEST”調(diào)門開啟，試驗(yàn)成功。3.4 OPC超速試驗(yàn)此項(xiàng)試驗(yàn)于2006年10月29日進(jìn)行，目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定為3100rpm，轉(zhuǎn)速3090rpm OPC動作，高中調(diào)門關(guān)閉，延時OPC復(fù)位，調(diào)門開啟，試驗(yàn)成功。3.5 超速試驗(yàn)此項(xiàng)試驗(yàn)于2006年11月27日進(jìn)行，超速試驗(yàn)結(jié)果合格。

11、DEH電氣超速試驗(yàn)動作正常，動作值設(shè)定為3100r/min。TSI電氣超速試驗(yàn)動作正常，動作值設(shè)定為3100r/min。隨后做機(jī)械超速試驗(yàn)，飛錘第一次動作值3290r/min，第二次動作值3285r/min，兩次動作轉(zhuǎn)速之差為5r/min，小于18r/min，試驗(yàn)結(jié)果合格。3.6 OPC試驗(yàn)OPC試驗(yàn)又被稱為模擬甩負(fù)荷試驗(yàn)，安排在2006年10月21日進(jìn)行，目的在于靜態(tài)下模擬發(fā)電機(jī)解列的工況，考核機(jī)組的OPC（超速保護(hù)）功能是否正常。主開關(guān)斷信號與中排壓力高信號發(fā)出后106ms，OPC動作，各調(diào)節(jié)汽門迅速關(guān)閉，延時7.8秒，OPC復(fù)位，各調(diào)門開啟。下表是主開關(guān)斷開信號發(fā)出到各調(diào)節(jié)汽門由全開到全

12、關(guān)的時間：msGV1GV2GV3GV4ICV1ICV2ICV3ICV4關(guān)閉時間3343193113122111981981884、甩50%額定負(fù)荷試驗(yàn)4.1 試驗(yàn)過程在甩負(fù)荷試驗(yàn)前完成了甩負(fù)荷試驗(yàn)措施的編制，并進(jìn)一步制定了甩負(fù)荷試驗(yàn)的操作卡，并在試驗(yàn)前向運(yùn)行人員進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)交底。 試驗(yàn)于2006年12月10日進(jìn)行，在甩負(fù)荷前完成廠用電由高廠變至啟備變的切換。甩負(fù)荷前，高、低壓旁路已充分暖管備用。切除電跳機(jī)、爐跳機(jī)保護(hù)。甩負(fù)荷前機(jī)組帶有功負(fù)荷314MW，主汽壓力17.5Mpa，再熱汽壓2.06Mpa。甩負(fù)荷之前將CD層油槍投入，將電泵與汽泵并列運(yùn)行，鍋爐運(yùn)行A、B、 C、 D磨煤機(jī)。甩負(fù)荷倒

13、計(jì)時開始時依次快停A、B磨煤機(jī)，打掉汽泵，用電泵上水。 14時10分，發(fā)電機(jī)解列，汽機(jī)轉(zhuǎn)速最高飛升至3054r/min，OPC動作后延時7.47秒，轉(zhuǎn)速降至3030rpm以下，OPC復(fù)位，高中調(diào)門開啟，控制汽機(jī)轉(zhuǎn)速在3000rpm。 在甩負(fù)荷后，機(jī)組各段抽汽逆止門聯(lián)鎖關(guān)閉，高排通風(fēng)閥開啟。動態(tài)過渡過程中機(jī)組其它參數(shù)（缸溫、振動、脹差等）及各輔機(jī)的運(yùn)行狀況正常。甩50%額定負(fù)荷過程中相關(guān)參數(shù)變化值：參數(shù)名稱單位甩前值甩負(fù)荷后極值甩負(fù)荷后穩(wěn)定值負(fù)荷MW31400轉(zhuǎn)速r/min299930543000主汽壓力MPa17.520.419.8調(diào)節(jié)級后壓力MPa9.9200再熱汽壓力MPa2.062.30

14、.9CV1開度%22.800.3CV2開度%22.500.7CV3開度%23.500.2CV4開度%23.001.4ICV1開度%10001.3ICV2開度%10001.3ICV3開度%10001.3ICV4開度%10001.34.2 試驗(yàn)動態(tài)過程分析甩負(fù)荷發(fā)生的基準(zhǔn)信號是發(fā)電機(jī)定子電流的消失。在甩負(fù)荷發(fā)生后，轉(zhuǎn)速開始上升，15ms后OPC動作，此時轉(zhuǎn)速3009r/min左右；甩負(fù)荷發(fā)生后188ms高調(diào)門全關(guān)，189ms后中調(diào)門關(guān)閉；甩負(fù)荷發(fā)生后1.53秒，轉(zhuǎn)速飛升到最大值3055r/min；甩負(fù)荷7.5秒后OPC復(fù)位，此時轉(zhuǎn)速2996rpm； OPC復(fù)位后，轉(zhuǎn)速2996rpm，高中壓調(diào)門開始

15、開啟；甩負(fù)荷后11.4秒，轉(zhuǎn)速降至最低2959rpm，甩負(fù)荷后23s，機(jī)組轉(zhuǎn)速回升到2800r/min，動態(tài)過程基本結(jié)束，由于當(dāng)時再熱汽壓較高，中調(diào)門開度極小，所以轉(zhuǎn)速回升較慢，經(jīng)較長時間，穩(wěn)定在3000rpm。甩負(fù)荷后OPC保護(hù)動作后由于各油動機(jī)快速動作，EH油壓受到一定影響，由14.9MPa降到14.6MPa，但很快即恢復(fù)到穩(wěn)定在14.9MPa，由于EH油系統(tǒng)內(nèi)高壓蓄能器工作正常，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作并未受到影響。甩50%額定負(fù)荷試驗(yàn)轉(zhuǎn)速動態(tài)超調(diào)量：試驗(yàn)結(jié)果表明控制系統(tǒng)動態(tài)調(diào)節(jié)性能良好，轉(zhuǎn)速動態(tài)超調(diào)量小于5%，進(jìn)行甩100%額定負(fù)荷的試驗(yàn)是有安全保障的。甩50%負(fù)荷瞬間轉(zhuǎn)速的飛升過程見下圖：以下三

16、條曲線分別為發(fā)電機(jī)定子電流、OPC、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速圖15、甩100%額定負(fù)荷試驗(yàn)5.1 試驗(yàn)過程甩100%額定負(fù)荷試驗(yàn)于2006年12月10日21時進(jìn)行。在甩負(fù)荷前完成廠用電由高廠變至啟備變的切換，甩負(fù)荷前，高、低壓旁路已充分暖管備用。切除電跳機(jī)、爐跳機(jī)保護(hù)。甩負(fù)荷前機(jī)組帶有功負(fù)荷561MW，主汽壓力24.6Mpa，再熱汽壓3.93Mpa。甩負(fù)荷之前將CD層油槍投入，將電泵與汽泵并列運(yùn)行，鍋爐運(yùn)行A、B、 C、 D、E磨煤機(jī)。甩負(fù)荷倒計(jì)時開始時依次快停A、B、E磨煤機(jī)，打掉汽泵，用電泵上水21時19分，發(fā)電機(jī)解列，汽機(jī)轉(zhuǎn)速最高飛升到3118r/min，隨后緩慢下降，OPC動作后延時15.9秒，OP

17、C復(fù)位，轉(zhuǎn)速降至3028rpm，19.7秒后，轉(zhuǎn)速降至3000轉(zhuǎn)，高中調(diào)門開啟，控制汽機(jī)轉(zhuǎn)速在3000rpm。機(jī)組甩負(fù)荷后，機(jī)組高排逆止閥及各段抽汽逆止門聯(lián)鎖關(guān)閉，高排通風(fēng)閥聯(lián)鎖開啟。動態(tài)過渡過程中機(jī)組其它參數(shù)（缸溫、振動、脹差等）及各輔機(jī)的運(yùn)行狀況正常。甩負(fù)荷后的旁路由手動操作，在保證再熱器不超壓的前提下，控制主汽壓力的飛升，主汽壓力最高達(dá)到28.4MPa，再熱汽壓最高升至4.2MPa。再熱汽壓在低旁控制下快速下降到0.8Mpa。下表是甩100%負(fù)荷過程前后機(jī)組相關(guān)參數(shù)變化：參數(shù)名稱單位甩前值甩負(fù)荷后極值甩負(fù)荷后穩(wěn)定值負(fù)荷MW60000轉(zhuǎn)速r/min300031183000主汽壓力MPa24

18、.728.424.7調(diào)節(jié)級后壓力MPa18.100再熱汽壓力MPa3.94.20.8CV1開度%30.700CV2開度%30.500CV3開度%31.600CV4開度%31.000ICV1開度%10001.0ICV2開度%10001.4ICV3開度%10000.5ICV4開度%10001.55.2 試驗(yàn)動態(tài)過程分析甩負(fù)荷發(fā)生的基準(zhǔn)信號是發(fā)電機(jī)主開關(guān)斷開信號，在甩負(fù)荷發(fā)生后14ms，機(jī)組轉(zhuǎn)速開始飛升，26ms后OPC保護(hù)動作，OPC電磁閥動作后高、中壓調(diào)速汽門迅速關(guān)閉，發(fā)電機(jī)主開關(guān)斷開信號發(fā)出后高調(diào)門在220ms內(nèi)全部關(guān)閉，中調(diào)門在200ms內(nèi)全部關(guān)閉。甩負(fù)荷發(fā)生后2.06s，轉(zhuǎn)速飛升到最大值3118r/min，16s后機(jī)組轉(zhuǎn)速降至3026r/min，OPC電磁閥復(fù)位，19.7秒后機(jī)組轉(zhuǎn)速降至3000r/min以下后高中調(diào)速汽門逐漸開啟，24S后機(jī)組轉(zhuǎn)速降至最低2976r/min，隨后機(jī)組轉(zhuǎn)速逐漸回升，機(jī)組轉(zhuǎn)速逼近3000r/min，控制系統(tǒng)動態(tài)調(diào)節(jié)過程基本結(jié)束，隨后鍋爐MFT，汽機(jī)手動打閘。甩負(fù)荷后OPC保護(hù)動作后由于各油動機(jī)快速動作，EH油壓受到一定影響14.8Mpa下降到14.6MPa，但很快恢復(fù)。由于EH油系統(tǒng)內(nèi)高壓蓄能器工作正常，調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作并未受到影響。甩100%負(fù)荷發(fā)生瞬間轉(zhuǎn)速的飛升過程見下圖：圖25.3 系統(tǒng)動態(tài)特性相關(guān)參數(shù)計(jì)算1、 轉(zhuǎn)速最大動態(tài)超調(diào)量 2