火电
LN2000在潍坊昌乐盛世热电300MW机组DEH上的应用

机组情况简介

机组为中国长江动力公司(集团)武汉汽轮发电机厂生产的高温高压背压式汽轮机,主要参数为:

主蒸汽压力                 8.83 MPa

      主蒸汽温度              535 ºC

      主蒸汽流量              额定234 t/h  最大259 t/h

      排汽量                  额定186 t/h 最大203 t/h

      排汽压力           0.981 MPa(0.785 MPa ~1.275 MPa调整)

      排气温度                265.83 ºC

      额定功率                25000 kW /30000 kW

      额定转速                3000 r/min

      跳闸转速                3360 r/min

      调节系统油压            1.96MPa

      油泵进口油压            0.1MPa

      脉冲油压                0.98Mpa

 机组配置说明:

  ·本机组配置一个过程控制站,一对双冗余的高性能微处理PU。

  ·一台操作员站,供运行人员操作;一台工程师站,供工程师修改组态和参数,并且可作为历史站收集历史数据。

  · 上位机采用100M的以太网通讯;由一对双冗余的交换机完成。I/O智能模块与PU采用双冗余CAN网通讯;

    · 智能I/O模块配置共91点,留有超过20%的余量。

    · 采用智能伺服卡,接受AO(阀位指令)和就地LVDT阀位反馈;送出一路4~20mA反馈信号到AI卡件,一路±10mA电流信号(也可0~10V电压信号)到伺服阀控制门的开度。

    ·系统配置两套电源: 1对冗余的24V卡件电源,1对冗余的24V伺服卡电源;避免了系统内之间的相互干扰。

 

系统配置表

序号

名称

规格

产地

生产厂家

单位

数量

1

I/O模块

4~20mA输入模块

中国

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2

4~20mA输出模块

中国

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2

热电偶输入模块

中国

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1

数字量输入模块

中国

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2

数字量输出模块

中国

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2

PI模块

中国

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3

2


伺服卡

中国

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2

3


伺服卡电源

中国

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1

4


过程控制站

中国

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2

5


系统机柜

1

6


操作员站

1

7


工程师站

1

8


数据交换机

2

系统功能

DEH系统具有自动调节、程序控制、测点监视以及汽机保护等功能。各项功能具体如下:

1.  控制功能:

a.转速控制功能

b.自动同期控制

c.阀位控制

d.负荷控制

e.主汽压力控制

f.一次调频功能

2.  保护功能:

a.负荷高限

b.负荷低限

c.阀位高限

d.主汽压保护(TPC)

e.110%超速保护

f.OPC保护

g.DEH故障停机

h.DEH失电停机

3.  试验功能:

a.超速试验功能

b.阀门严密性试验功能

4.  阀门管理

a.GV控制:通过高调门来控制转速和负荷。

b.LV控制:通过低调门来控制供热压力。

操作说明:

1.  启动:

汽轮机跳闸后,当ETS具备启动条件时,所有阀门关闭的情况下,由运行人员手动挂闸,系统接收到三取二以后的油压建立信号以后,挂闸成功。

2.  转速控制:

汽轮机挂闸后,主汽门自动开启,按下操作员自动按钮,选择在操作员自动运行方式,由高压调门控制转速。

汽轮机冲转:

选择好启动方式以后,在自动控制操作界面设定目标转速和升速率,改变目标值后保持指示灯亮,按下进行按钮,转速将会根据设定的速率增长。运行人员设定的升速率最大为300rpm/min,当转速超过2900rpm后最大升速率为60rpm/min,当转速增长到目标转速后,进行的指示灯将会熄灭。

如果目标转速设定在临界转速范围内,则自动将目标转速调整为低于临界转速下限50转,当转速进行到临界转速区范围内时,升速率自动调整为500rpm/min,临界转速区的指示灯点亮。

    在汽机转速达到暖机转速时,保持灯亮转速不再增加,此时转速将维持在暖机转速,直到再次按下进行按钮。

3.  摩擦检查:

机组启动过程中,为保证机组运转正常,需要在低转速下,检查汽轮机转动情况和监测仪 表系统的工作是否正常。DEH 中设计了摩擦检查功能。

当转速升至500-800rpm之间时,按下摩擦检查按钮,高压调门关闭,转速开始下降。转速下降过程中进行摩擦检查,密切监视汽机转动情况和各监测仪表显示,当转速低于50转时,摩擦检查结束。

4.  自动同期:

汽轮机转速升至并网转速,电气发出允许自动同期信号,转速在3000±15rpm之内,可以投入自动同期,自动同期投入后,目标转速与给定转速跟随电气自动同期装置发出的命令动作。

5.  并网带初负荷:

发电机并网以后,DEH系统根据实际的主蒸汽压力计算出带初负荷预开度,保证发电机并网以后能带上3~5%的初负荷,防止逆功率运行。

6.  各调节回路:

调节回路设置有:功率回路、主汽压力回路。当发电机并网以后,DEH系统在自动状态,无控制回路投入,被控信号无故障,压力负荷合适时,可考虑投入任意一个控制回路。

按下功率回路按钮,使功率回路投入,功率回路投入以后,将机组负荷维持在运行人员

设定的目标负荷附近。

按下主汽压力回路按钮,使主汽压力控制回路投入,回路投入以后,将机组主汽压力维持在运行人员设定的目标主汽压力附近。

并网以后所有控制回路不投入,则处于阀门控制状态,此时设定的目标值为调门总指令,系统根据调门总指令来设定调门的开度,此时控制回路为开环状态,DEH仅控制阀门的开度,机组功率由蒸汽参数决定。

各个控制回路之间进行切换时,机组的控制是平稳无扰的,不会改变阀门的开度,不影响机组负荷。

7.抽汽供热

当机组负荷满足抽汽的要求后,投入抽汽功能,通过开大和关小低压调门来控制抽汽压力,满足供热需求。抽汽控制可以选择手动控制和自动控制方式。抽汽手动时直接对低压调门进行操作,用增减按钮调节阀门开度。当阀门和被控信号无故障时可以投入抽汽自动,由运行人员输入抽汽压力目标值和速率,回路自动控制阀门使抽汽压力达到运行人员设定的抽汽压力。

 

保护功能:

1.  超速保护

DEH系统具有110超速和OPC超速两种保护功能。超速保护系统对转速进行了三取二,并且设计有硬回路和软回路两路保护功能,两路保护互为冗余,保证保护动作的可靠性。

当转速高于3090时或者机组负荷>30%并且并网信号突然丧失时,OPC保护动作。OPC动作时强制所有调门的指令输出为0,就地OPC电磁阀带电,将调门上的油压泄掉,所有调门全部关闭。当转速低于3082转后,OPC保护复位,DEH系统自动将维持转速在额定转速。

当转速超过3300时110超速保护动作,此时发送跳机信号到ETS,并且强制所有阀门指令输出为0,系统切除操作员自动控制。


2.  限制保护功能

DEH设计有阀位限制、负荷高限、负荷低限以及TPC保护功能。

试验功能:

DEH具有在线试验功能:严密性试验以及超速试验。

1.  阀门严密性试验:

为检验阀门的严密性,需要进行严密性试验,本机组只进行调节汽门严密性试验,试验时将分别关闭调节汽门。当阀门关闭后,转速在30分钟之内能够将至合格转速,说明阀门严密性可靠。

2.  超速试验:

在机组安装完成或者大修后进行首次启动时,汽轮机应进行超速试验以检验超速遮断机构。

操作界面说明:

自动控制画面:包括实现自动控制功能所需的各操作按钮、参数显示及报警,可以完成机组从挂闸、冲转、暖机、磨擦检查、并网带负荷、回路投入、抽汽投入等功能。


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试验画面:包括严密性试验和超速试验。进行调门严密性试验时,调门全关,观察在一定时间内转速是否下降到可接受的范围之内。超速试验分为103超速试验、电超速试验和机械超速试验,根据需要选择试验方式进行试验。

QQ图片20180116140212.png

附:LN-04BP超速保护模块原理图、伺服卡原理图:


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