李松波,胡紅生,王 標,梁其峰（廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司,廣州 510000）

660MW汽輪機汽門關(guān)閉時間測試及靜態(tài)甩負荷特性研究

李松波,胡紅生,王 標,梁其峰
（廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司,廣州 510000）

摘 要：通過對珠海金灣電廠660MW機組汽門關(guān)閉時間測試及靜態(tài)甩負荷試驗過程特性分析，介紹了試驗中常見的問題及靜態(tài)甩負荷轉(zhuǎn)速飛升預測的研究。

關(guān)鍵詞：汽輪機；汽門；關(guān)閉時間；靜態(tài)甩負荷

0 前言

大型汽輪機汽門快速關(guān)閉時間和靜態(tài)甩負荷試驗是汽輪機安全性評價的主要考核之一。因此，在新建機組以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造機組要求必須測試汽門快速關(guān)閉時間，而一些大修后機組一般也會要求測試。汽門快速關(guān)閉時間試驗中，不僅反映了機組關(guān)閉時間的狀況，同時也反映了汽門關(guān)閉過程健康情況，是汽門綜合性能的反映[1]。

1　試驗目的

測定調(diào)速系統(tǒng)主汽門、調(diào)門自身關(guān)閉時間和總關(guān)閉時間，記錄各閥門關(guān)閉曲線，分析其動作曲線的快速性和合理性，并對試驗結(jié)果進行評價，判斷是否符合標準要求。同時模擬發(fā)電機脫網(wǎng)觸發(fā)OPC繼電器動作，脫網(wǎng)后調(diào)門動作速度時間數(shù)據(jù)，分析了解各環(huán)節(jié)對最高飛升轉(zhuǎn)速的貢獻，掌握汽輪機的實際動態(tài)調(diào)節(jié)性能，找出機組超速的隱患環(huán)節(jié)和因素，防止機組超速事故的發(fā)生。

2　試驗過程

2.1 高壓主汽門和調(diào)門、中壓主汽門關(guān)閉時間試驗

將各高、中壓主汽門和調(diào)節(jié)汽門開至全開后，通知集控人員觸發(fā)集控室汽機手動打閘按鈕，迅速關(guān)閉高、中壓主汽門和調(diào)節(jié)汽門，自動記錄由發(fā)出跳閘指令至油動機關(guān)閉的全過程。汽門關(guān)閉時間測試結(jié)果如下：

調(diào)門：T(GV1)=0.3200s；T（GV2）=0.3220s；T(GV3)=0.3220s；T(GV4)=0.3280s；T(IV1)=0.2060s；T(IV2)=0.1860s；T(IV3)=0.2160s；T(IV4)=0.2160s。

主汽門：T(TV1)=0.2620s；T(TV2)=0.2580s；T(RSV1)=0.3560s；T(RSV2)=0.3880s。

2.2 靜態(tài)模擬甩負荷試驗：

在汽輪機靜止狀態(tài)下進行,從汽機DEH控制柜中取得汽門的行程信號和主開關(guān)跳閘指令、OPC動作指令信號、發(fā)電機并網(wǎng)信號，采集調(diào)門關(guān)閉時間數(shù)據(jù)如下。

高壓調(diào)門：T（GV1）=0.2600s；T（GV2）=0.2630s；T（GV3）=0.2770s；T（GV4）=0.2820s；

中 壓 調(diào) 門：T（IV1）=0.1970s；T（IV2）=0.2040s；T（IV3）=0.1810s；T（IV4）=0.2080s。

3　試驗結(jié)果分析

3.1 高壓主汽門和調(diào)門、中壓主汽門關(guān)閉時間

根據(jù)標準《DL/T 711-1999汽輪機調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)試驗導則》[2]，高、中壓調(diào)節(jié)汽閥和高、中壓主汽閥油動機的總關(guān)時間t為關(guān)閉過程中的動作延遲時間t1和關(guān)閉時間t2之和，如下表：

由此可知，660MW機組主汽閥總關(guān)閉時間＜0.3s（包括延遲時間）；調(diào)節(jié)汽閥總關(guān)閉時間＜0.4s（包括延遲時間）。

（1）TV1和TV2總關(guān)時間分別為0.2620s、2580s均符合標準＜0.3s要求。（2）汽門關(guān)閉時間試驗數(shù)據(jù)可以看出，各調(diào)節(jié)汽門都達到了＜0.4s標準要求。（3）中壓主汽門由于其旋轉(zhuǎn)傳動結(jié)構(gòu)的影響，其總關(guān)閉時間偏長。中壓主汽門總關(guān)時間分別為0.3560s、0.3880s，總關(guān)時間偏長于標準＜0.3s。對比本機組歷史數(shù)據(jù)以及相同型號的陽西電廠1～2號機的歷史數(shù)據(jù)，該型機組的中壓主汽門的總關(guān)閉時間均在0.35～0.55s之間。

3.2 靜態(tài)甩負荷試驗結(jié)果及轉(zhuǎn)速飛升預測

由表4.2試驗結(jié)果數(shù)據(jù)可知，靜態(tài)甩負荷試驗中各調(diào)門關(guān)閉時間均在標準要求之內(nèi)，靜態(tài)甩負荷試驗良好，汽門關(guān)閉響應靈敏，符合試驗要求。按照DL/T711-1999《汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制系統(tǒng)試驗導則》給出的靜態(tài)甩負荷瞬時最高飛升轉(zhuǎn)速預測公式[3]，計算甩負荷最高飛升轉(zhuǎn)速：

Δnmax=(n0/Ta)ψ[TV+aH(tH1+tH2/2)+aI(tI1+tI2/2)]

式中：n0—額定工作轉(zhuǎn)速，r/min；Ta—轉(zhuǎn)子時間常數(shù)，s；ψ—甩負荷相對值，%；TV—蒸汽容積時間常數(shù)，s；aH、aI—高、中低壓缸功率比例系數(shù)，%；tH1、tI1—高、中壓調(diào)門延遲時間，s；tH2、tI2—高、中壓調(diào)門工作行程關(guān)閉時間，s。

參考上海汽輪機廠類似機組實測數(shù)據(jù)，2009年12月16日陽西電廠2號機甩負荷數(shù)據(jù)（N660-24.2/566/566）：＝8.53s；＝0.3s。高、中低壓缸功率比例系數(shù)近似取用：＝0.3；＝0.7，由模擬甩負荷測試數(shù)據(jù)得：tH1=0.1093s；tH2=0.1613s；tI1=0.1075s；tI2=0.0900s。應用上述數(shù)據(jù)，進行甩負荷轉(zhuǎn)速飛升預測計算。

=163.00（r/min）=5.43% n0

參考相關(guān)同類型機組歷史數(shù)據(jù)以及應用本次模擬甩負荷試驗的實測數(shù)據(jù)，進行甩負荷轉(zhuǎn)速飛升預測計算，得到機組最高轉(zhuǎn)速飛升預測值為163r/min。從靜態(tài)預測計算結(jié)果來看，轉(zhuǎn)速飛升量符合規(guī)程要求，小于危急遮斷器飛錘動作轉(zhuǎn)速，僅有5.43% n0。說明汽輪機組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)能有效抑制機組在甩負荷工況下的轉(zhuǎn)速飛升。

4　結(jié)論

汽門關(guān)閉時間及靜態(tài)甩負荷試驗是機組熱態(tài)運行及動態(tài)甩負荷試驗前提條件之一，試驗必須達到安全要求后才能進行熱態(tài)試驗。汽門關(guān)閉時間及靜態(tài)模擬甩負荷試驗不僅要測試關(guān)閉時間合格，同時也要預測飛升轉(zhuǎn)速，對防止汽輪機超速以及汽門嚴密性等具有十分重要的作用。

參考文獻：

[1]國家電力公司.防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求[M].北京:中國電力出版社,2001.

[2]DL/T711-1999.汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制系統(tǒng)試驗導則[Z].

[3]韓景復.靜態(tài)模擬甩負荷試驗對實際甩負荷試驗意義的探討[J].廣西電力，2006(05):77-79.

作者簡介：李松波（1986-），男，河南開封人，碩士研究生，主要從事：電廠汽輪機調(diào)試及性能試驗工作。