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汽轮机控制系统和SGC子组启动论述

介绍了华能福州电厂二期工程#3、#4机组汽轮机控制系统的硬件构成、控制功能、主机保护以及汽轮机自动启动程序。
1硬件构成
华能福州电厂二期三、四号机组deh系统采用德国西门子公司成套提供的sima—dynd数字控制系统、设计上采用了两套冗余模件互相热备用,得以提高安全性。deh系统通过硬接线及h1bus高速总线与txp系统通讯实现其控制功能。一套独立的控制系统由以下硬件构成:
1.1*处理器模件pm42;
1.2i/o子模件it41it42;
1.3处理器缓存模件mm4;
1.4数字量输出子模件emil;
1.5模拟量输出子模件eml2;
1.6sinecl2总线通讯模件cst;
1.7机架通讯连接板cs22;
1.8sinechl总线通讯模件cshll;
1.9电源模件。
2控制功能
deh控制系统在不同工况下控制调门开度,完成冲转、定速、并网、调负荷的功能,主要完成以下控制功能。
2.1转速控制功能
2.2负荷控制功能
2.3压力控制功能
2.4自动控制功能
2.5阀门试验控制功能
2.6高压排汽温度控制
2.7高压叶片压力控制
2.8高压主冷却蒸汽压力控制
3汽机保护系统
采用西门子公司的s5—95f可编程控制系统来构成汽轮机危急跳闸系统(emer—gencytripsystem简称eis),为了安全可靠地运行,该系统配置了4套能够独立执行保护任务的模件,采用2取2后的2取1控制方式,以保证保护系统既不会拒动也不会误动。
ets系统的保护信号主要是通过与as620b(txp的基本型自动控制系统)通讯获得,而一些重要信号(如手动跳闸,超速保护,发电机保护等)直接硬接线输入到s5—95f可编程控制器。
3.1汽轮机主保护项目:
3.1.1主汽温度低保护
3.1.2低旁喷水流量保护
3.1.3润滑油压力保护
3.1.4汽机轴向位移保护
3.1.5凝汽器水位保护
3.1.6压比保护a7/a8(7段抽汽压力/8段抽汽压力)
3.1.7压比保护a5/a6(5段抽汽压力/6段抽汽压力:
3.1.8低压缸排汽温度保护
3.1.9主油箱油位保护
3.1.10热段再热蒸汽温度低保护
3.1.11凝汽器压力保护
3.1.12高压叶片温度高保护
3.1.13低压叶片温度高保护
3.1.14轴承振动保护
3.1.15轴承温度高保护
3.1.16主汽温度高保护
3.1.17再热蒸汽温度高保护
3.1.18高压叶片压比保护
3.1.19冷却蒸汽阀旁路阀保护
3.1.20通风阀喷水流量低保护
3.1.21发电机端部液位高保护
3.1.22发电机冷氢温度高保护
3.1.23励磁机后热风温度高保护
3.1.24锅炉安全火焰丢失跳汽机保护
3.1.25汽机手动停机
3.1.26发电机跳闸联跳汽机
3.1.27主机火灾保护
3.1.28汽机超速保护
3.1.29发电机紧急排氢保护
3.1.30控制油箱油温度保护
3.1.31s5—95fa与bli总线故障
3.2ets系统特点
与国内其它ets系统相比,具有如下特点:
3.2.1该系统*采用计算机控制而不是传统的继电器硬件控制。
3.2.2汽机跳闸的任务是由每一个曲动机各自的跳闸回路实现的,而不是由一个传统油系统总的跳闸回路来实现。
3.2.3该机组没有机械超速保护跳闸功能,而仅有两套电超速保护跳闸回路。
3.2.4在汽机就地没有传统的机械打闸和挂闸装置,而只有远方手动打闸和一套远方模拟挂闸系统。
3.2.5保护项目大量采用典型的西门子式的三取二保护设计,即每项保护都通过三个判断信号取二个满足时,或一个判断信号满足且另一个信号故障时.或三个信号全部故障时保护动作。
3.2.6保护项目大量采用复杂的工艺特性保护,而不是传统采用的定值保护。
3.2.7保护项目数量多,如果按照各逻辑分项统计,其数量达到150次项。
4sgc汽机子组启动
由as620b基本自动控制系统(ap36)、simadyn数字控制系统,汽机保护系统以及om650过程控制和管理系统,共同实现对汽轮机启动过程的控制,操作及监视。
在过程处理器ap36中有一个专门用于汽轮机启动的子组sgc(subgroupcontrol)它可接收单元机组控制gc(groupconwol)来的指令也可直接在om画面上由运行人员进行投退操作,实现对汽机的启动控制。
汽机子组控制程序如下:
4.1确认机组的循环水系统,辅助冷却水系统,闭冷水系统已投运正常(步骤1、s1)
4.2发出汽机供油组起动指令(s2)确认以下条件满足:
4.2.1汽机供油组起动
4.2.2凝结水泵子组起动
4.3发出真空组起动指令,低旁压力控制信号zui小指令(s3)确认以下条件满足
4.3.1低旁压力控制信号<-40%
4.3.2真空组起动
4.3.3当凝汽器压力<80kpaabs时,执行下面步骤
4.4起动汽机/低旁阀子组(s4)确认5分钟内发出下列条件满足:
4.4.1控制油供应子环准备就绪并投入on
4.4.2控制油冷却子环准备就绪并投入on
4.4.3至少一侧高压主汽阀子环及高压阀子环投入on
4.4.4至少一侧中压主汽阀子环及中压阀子环投入on
4.5将机组压力控制置为初压方式(s5)确认5秒内初压方式投入on
4.6投入汽机本体疏水自动,发电机主开关选择状态(s6)
4.6.1汽机本体疏水子环、抽汽止阀投入on
4.6.2开各疏水阀
4.6.3置发变组220kv开关非选择状态
4.7确认全部主汽阀、调节阀关闭,汽机本体全部疏水阀全开,所有抽汽逆止阀关闭。
4.8励磁机干燥风机子环投0n(s7)确认:主机跳闸条件中各参数正常;主机润滑油冷却器出口温度>37℃;盘车正常,汽机疏水组*,-30k<高压缸差<+30k;凝汽器压力<80kpa;
4.9起动油泵控制sgc,并起动高压缸冷却排汽阀(s8、s9)
4.10投入低旁压力控制及低旁压力自动设定值调整器,起动高压缸冷却排汽阀,并开启左右中压主;气阀前疏水电动阀(s1s11)。
检测x2标准,准备打开主汽阀
x2标准:汽机进口主蒸汽的饱和温度<高压调节阀的阀体平均温度+x2。
4.11若x2标准满足,则关闭左右高压调节阀前疏水电动阀(s12)
4.12汽机复置,设定初负荷(215mw)(s13s14)
起动设备的输出信号从0%开始上升,当>12.5%时复置跳闸系统(ets),当>22.5%时高中压汽阀的跳闸电磁阀关闭,当>32.5%时,高中压调节阀的跳闸电磁阀关闭,当>42.5%时高中压主汽阀的前导电磁阀打开,油动机.进油,高中压主汽阀打开。
4.13预热5分钟(s15),在10分钟内确认
下列条件满足,执行下一步:
主蒸汽流量>32kg/s
tse温度裕量>30k汽机进口主蒸汽过热度>20k
汽机进口再热过热度>20k
x1标准正常:高旁前主蒸汽的饱和温度>高压调节阀的阀体平均温度+x1
4.14开启左右高压主汽阀前疏水阀,开启左右高压调节阀前疏水阀,预热3分钟后全开上述四个疏水阀(s16s17)
4.15确认高中压缸温度正常(-30—+30k),轴封汽压力控制自动状态,发电机正常(s18)
4.16确认有关疏水阀状态正确,投入选择蒸汽导电度子环(s19),确认以下冲转条件满足:
凝汽器压力<13kpaabs
高压主汽阀前蒸汽温度>380℃
x4标准正常:高压主汽阀前蒸汽温度>主蒸汽饱和温度+x4
s5标准正常:高压主汽阀前蒸汽温度>高压转子平均温度+x5
x6标准正常:中压主汽阀前蒸汽温度>中压转子平均温度+x6
蒸汽品质合格(导电度<0.5mys/cm)
主蒸汽、再热汽过热度>30k
高中压缸温度正常(-30—+30k)
tse温差裕量>30k
4.17手动将高压调节阀限位信号升至>102%(s20)
4.18发命令至汽机控制器(stc)设定目标转速840rpm(s21s22)
4.19当转速大于800rpm时,高压主汽阀前疏水阀关闭(s23)
4.20(s24)这时若释放正常转速releasenominalspeed复置reset信号存在,则om上noton报警,应手动将其释放。
确认以下暖机结束条件成立,准备升至额定转速:
凝汽器压力<13kpaabs。
主蒸汽、再热汽温度>380℃
xta标准正常:高旁前主蒸汽温度<高压转子平均温度+xta
xtb标准正常:中压主汽阀前主蒸汽温度<中压转子平均温度+xtb
tse温度裕量>30k
发电机正常
4.21暖
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