600MW超临界汽轮机单边自动联合阀门活动试验的改进.DOC

600 MW超临界汽轮机高压主汽门高压调节汽门单边联合阀门活动试验综合优化措施 夏维 （广东珠海金湾发电有限公司广东 珠海 519050）通过对上海汽轮机厂600 MW超临界汽轮机高压主汽门 Valve）–高压调节汽门Governing Valve）单边联合阀门活动试验的研究，提出了在试验中通过协调控制系统（oordination control system，CCS）汽轮机主控对进行调节的方法，解决了原有指令平衡分配方式严重依赖阀门特性的缺点同时对取消试验的部分限制条件进行了优化。 汽轮机阀门活动试验优化TK323 文献标志码：B 文章编号：1007-290X(2014)05-00 引言 汽轮机的进汽阀和调节汽阀长期工作在高温、高压环境中，容易产生阀杆蠕变和氧化，且进汽阀长期保持全开状态，容易导致阀门卡涩、无法正常开关的现象，可能对机组正常带负荷能力造成影响[1?2]。一旦阀门特别是主汽门出现开关过程卡涩故障，将严重影响机组正常运行，有可能发生汽轮机超速飞车，造成重大的事故和损失。 汽轮机阀门活动试验是汽轮机日常运行中的重要试验之一，目的就是防止各进汽阀及调节汽阀卡涩多项国家或电力行业标准和条例均要求定期对汽轮机阀门进行活动性试验[3?5]但是在实际运行中，由于全行程阀门活动试验特别是主汽门试验中一旦发生阀门卡涩或负荷大幅波动，带来的风险较大[6?7]很多电厂只进行门杆部分行程活动试验，或只在停机前进行全行程活动试验。 本文针对上海汽轮机厂600 MW超临界汽轮机的单边联合阀门活动试验进行了研究和优化，极大地减小了阀门活动试验中负荷和压力的扰动，提高了试验的安全性和灵活性，减轻了运行人员的压力，保障了机组安全运行。 广东珠海金湾发电有限公司3号、4号机组是2007年投产的台600 MW超临界、一次中间再热燃煤发电机组，其中汽轮机是由上海汽轮机有限公司制造的N600-24.2/566/566超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机，配有2个高压主汽门（TV1、TV2）、4个高压调节汽门（GV1—GV4）、2个中压主汽门（RSV1、RSV2）、4个中压调节汽门（IV1—IV4），数字电液控制系统（igital electro-hydraulic control system，DEH）采用上海汽轮机厂配套提供的Foxboro I/A Series分散控制系统，提供了基本完整的阀门管理功能。各阀门可单独进行活动试验，也可进行对主汽门和再热主汽门进行单边联合阀门试验。根据上海汽轮机厂600 MW超临界汽轮机运行及维护说明书，汽轮机主汽门活动性试验周期为一周。 上海汽轮机厂原设计的高压主汽门高压调节汽门GV）联合活动试验过程为：试验前控制方式需切换到单阀方式，以避免调节级叶片应力过大。试验在60%额定负荷进行，切除功率反馈回路、调节级压力回路、一次调频回路、RB）回路。首先选择要进行试验的TV，按TV试验按钮，该TV自动关至60％开度后，运行人员点击继续试验按钮，同侧个GV按一定速率同时关闭，对侧个GV随之同时开大，汽轮机逐渐变成半周进汽，待同侧GV均全关2后，试验TV自动迅速关闭至10%后立即全开，运行人员点击试验结束，同侧GV按一定速率同时开启，对侧GV随之关小，恢复到试验前位置。从试验过程可见，TVGV单边联合试验对一侧的GV和TV进行了全行程试验，且试验自动进行，应是一种相对较为理想的试验方式。 金湾发电有限公司3号、4号机组自投产以来，按原设计进行TVGV单边联合试验，均出现负荷和主汽压大幅波动，并曾发生过在取消试验的过程中主汽门前后差压大而卡涩无法全开的现象。这导致TV-GV单边联合试验功能长期无法正常投用，运行人员只能逐个对每个GV进行活动试验，对TV进行部分行程活动试验，人工操作量大，耗费时间长，难以满足运行维护的要求。经过分析，原试验方式和逻辑设计主要存在如下几点不合理之处试验时GV指令分配方式不合理，导致负荷、压力波动较大上海汽轮机厂要求的试验条件为：负荷满足试验要求，汽轮机运行在单阀方式，DEH切除遥控，功率回路、调节级压力回路、一次调频回路、RB回路均切除。TVGV试验中GV的指令分配如下（以TV1为例）：在试验时，TV1关到60%继续试验后，通过阀门指令平衡回路，将关闭同侧个（GV1、GV3）所减小的总流量指令平均分配叠加到到对侧个GV（GV2、GV4）上，其逻辑如图1所示。 图1 原逻辑阀门试验指令平衡回路 该指令分配方式要正常运行必须有一个前提，即各个阀门的流量特性相同。理想情况下，汽轮机单阀方式运行时，某个（些）阀门上一定大小的流量指令（之和）的减少可以通过另外阀门上同样大小的流量指令（之和）的增加来抵消，从而保证总进汽流量不变。但是由于汽轮机的长期运行，以及阀门调