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        田灣核電站3、4號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過程

        2017-09-04 11:07:28歐昌桂
        科技視界 2017年9期
        關(guān)鍵詞:沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)

        歐昌桂

        【摘 要】田灣核電站3、4號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)可以通過手動(dòng)或者沖轉(zhuǎn)程序進(jìn)行,包括汽輪機(jī)復(fù)位、EH投自動(dòng)、選擇目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率、摩擦檢查、低速暖機(jī)、中速暖機(jī)、額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行、閥門切換等過程,本文對(duì)該過程進(jìn)行具體分析。

        【關(guān)鍵詞】田灣核電站;汽輪機(jī);沖轉(zhuǎn);DEH

        田灣核電站3、4號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)是采用哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的HN1176-6.0型四缸六排汽凝汽式半轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)。汽輪機(jī)工作轉(zhuǎn)速為1500r/min,由一個(gè)高壓缸和三個(gè)低壓缸組成,末級(jí)葉片長度1375mm。

        汽輪機(jī)控制系統(tǒng)采用南京西門子的DEH系統(tǒng)。汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)由高壓主汽閥中的小容量預(yù)啟閥控制,可以比較準(zhǔn)確的控制汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速上升。

        汽輪機(jī)從盤車至額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,經(jīng)歷了包括汽輪機(jī)復(fù)位、EH投自動(dòng)、選擇目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率、摩擦檢查、低速暖機(jī)、中速暖機(jī)、額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行、閥門切換等過程。該過程可以由操縱員在主控室手動(dòng)進(jìn)行,也可以通過沖轉(zhuǎn)程序來進(jìn)行。

        1 汽輪機(jī)復(fù)位

        汽輪機(jī)復(fù)位包括汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)復(fù)位和機(jī)械復(fù)位。

        1.1 汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)復(fù)位

        汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)復(fù)位是指操縱員在主控OM畫面中投入“ETS Reset”,使汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中保護(hù)邏輯復(fù)位,如果未觸發(fā)汽輪機(jī)停機(jī)保護(hù),則停機(jī)電磁閥自動(dòng)帶電關(guān)閉。

        1.2 機(jī)械復(fù)位

        機(jī)械復(fù)位分為就地手動(dòng)機(jī)械復(fù)位和主控室遠(yuǎn)程機(jī)械復(fù)位。汽輪機(jī)復(fù)位桿設(shè)置在汽輪機(jī)前箱,用于在機(jī)械超速保護(hù)動(dòng)作后使汽輪機(jī)復(fù)位。現(xiàn)場操作員在就地扳動(dòng)復(fù)位桿,帶動(dòng)扳機(jī)舌片使危機(jī)遮斷器滑閥關(guān)閉,自動(dòng)跳閘油停止泄油,油壓自動(dòng)建立。自動(dòng)跳閘油壓建立后,關(guān)閉危急活塞閥。如果此時(shí)停機(jī)電磁閥已經(jīng)帶電關(guān)閉,則危機(jī)跳閘油路泄油停止,危機(jī)跳閘油壓建立。

        主控室遠(yuǎn)程機(jī)械復(fù)位是指操縱員在主控OM畫面中投入“Turbine Reset”,汽輪機(jī)主復(fù)位電磁閥自動(dòng)帶電,帶動(dòng)扳機(jī)舌片使危機(jī)遮斷器滑閥關(guān)閉,與就地手動(dòng)機(jī)械復(fù)位一樣,結(jié)果使危機(jī)跳閘油壓建立。

        當(dāng)危機(jī)跳閘油壓建立后,再熱主汽閥自動(dòng)開啟,而高壓主汽閥、高壓調(diào)節(jié)閥、再熱調(diào)節(jié)閥由于伺服閥尚無控制信號(hào),仍然處于全部關(guān)閉狀態(tài)。

        2 EH投自動(dòng)

        汽輪機(jī)共設(shè)置有20個(gè)控制閥門,包括4個(gè)高壓主汽閥(MSV),4個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥(GV),6個(gè)再熱主汽閥(RSV)和6個(gè)再熱調(diào)節(jié)閥(ICV)。其中6個(gè)再熱主汽閥為開關(guān)控制型油動(dòng)機(jī)閥門,只能保持打開或者關(guān)閉狀態(tài),其余14個(gè)閥門均為比例控制型油動(dòng)機(jī)閥門,通過伺服閥可以將閥門保持在某一個(gè)開度。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥門開度的功能,在每個(gè)閥門上均安裝有2個(gè)閥位變送器(LVDT)。

        當(dāng)主控室操縱員在OM畫面上投入“EH Auto”,自動(dòng)觸發(fā)以下功能:

        (1)復(fù)位DEH停機(jī)命令,使伺服閥重新開始接收閥門開度調(diào)節(jié)命令;

        (2)產(chǎn)生GV開信號(hào),使高壓調(diào)節(jié)閥(GV)和再熱調(diào)節(jié)閥(ICV)全開;

        (3)轉(zhuǎn)速控制監(jiān)測回路有效;

        (4)使輸入到高壓主汽閥(MSV)的閥門開度信號(hào)有效,允許通過MSV進(jìn)行沖轉(zhuǎn)。

        3 選擇目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率

        為保證汽輪機(jī)的安全,在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速1500r/min前必須進(jìn)行充分的暖機(jī),防止轉(zhuǎn)子中心溫度和表面溫度之間的溫差造成過大的熱應(yīng)力。暖機(jī)分為低速暖機(jī)和中速暖機(jī)。

        當(dāng)汽輪機(jī)由安裝后或者大修后啟動(dòng),必須進(jìn)行摩擦檢查,防止汽輪機(jī)動(dòng)靜部分存在碰磨,造成損壞。汽輪機(jī)在200r/min時(shí)進(jìn)行摩擦檢查。

        所以,根據(jù)以上的要求,汽輪機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速為下表所示:

        汽輪機(jī)從不同的初始狀態(tài)啟動(dòng)時(shí),為了保證汽輪機(jī)的安全,轉(zhuǎn)速的升速率是不同的。汽輪機(jī)的升速率與適用條件如表2所示:

        選擇目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率可以由操縱員在OM畫面中手動(dòng)進(jìn)行,也可以由沖轉(zhuǎn)程序自動(dòng)選擇。

        4 轉(zhuǎn)速控制

        當(dāng)操縱員手動(dòng)或者由沖轉(zhuǎn)程序自動(dòng)選擇了目標(biāo)轉(zhuǎn)速和升速率后,DEH系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)升速率開始形成轉(zhuǎn)速有效值。轉(zhuǎn)速有效值和實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的偏差進(jìn)入NPR調(diào)節(jié)器(轉(zhuǎn)速負(fù)荷調(diào)節(jié)器)中進(jìn)行計(jì)算,形成汽輪機(jī)流量需求值。同時(shí)轉(zhuǎn)速偏差作為前饋,直接作用到NPR調(diào)節(jié)器的輸出。該流量需求值經(jīng)過流量曲線后轉(zhuǎn)換為伺服閥電流,送入高壓主汽閥伺服閥。高壓主汽閥根據(jù)伺服閥電流大小,調(diào)整閥門開度,使汽輪機(jī)開始由盤車轉(zhuǎn)速逐漸升高到200r/min、400r/min、1060r/min,直到1500r/min。

        5 閥門切換

        當(dāng)汽輪機(jī)由轉(zhuǎn)速控制提升轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速1500r/min后,可通過操縱員手動(dòng)或者沖轉(zhuǎn)程序自動(dòng)投入“GV mode”。此時(shí),高壓調(diào)節(jié)閥從全開緩慢關(guān)小,直到符合流量需求值的要求后停止。當(dāng)高壓調(diào)節(jié)閥關(guān)小后,高壓主汽閥開始打開至全開。完成閥門切換后,汽輪機(jī)的控制任務(wù)由高壓調(diào)節(jié)閥來完成。

        值得注意的是,根據(jù)4個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥(GV)流量曲線的不同,當(dāng)完成閥門切換后,二號(hào)高壓調(diào)節(jié)閥(GV-B)開度約為4%左右,其余高壓調(diào)節(jié)閥為關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)后續(xù)汽輪機(jī)開始升功率時(shí),4個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥同時(shí)工作。

        6 結(jié)論

        本文介紹了田灣核電站3、4號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)過程。在沖轉(zhuǎn)過程中,汽輪機(jī)進(jìn)汽由主汽閥的預(yù)啟閥控制,可以實(shí)現(xiàn)比較準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速控制。設(shè)置了多個(gè)轉(zhuǎn)速平臺(tái),使汽輪機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)摩擦檢查、暖機(jī)和額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。DEH系統(tǒng)中通過調(diào)節(jié)器對(duì)轉(zhuǎn)速偏差進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)速偏差同時(shí)作為前饋參與控制,可以避免由于積分效應(yīng)引起的振蕩,又盡可能消除了偏差,使沖轉(zhuǎn)過程更快更穩(wěn)定。沖轉(zhuǎn)過程可以通過沖轉(zhuǎn)程序自動(dòng)執(zhí)行,極大的減少了操縱員的工作量,使操縱員有更多的精力監(jiān)測和關(guān)注汽輪機(jī)參數(shù)的變化,減少發(fā)生人因失誤的風(fēng)險(xiǎn)。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司,主汽輪機(jī)控制系統(tǒng)(DEH)系統(tǒng)說明書,2016.01.

        [責(zé)任編輯:張濤]endprint

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