俞玉春
(山西漳電大唐塔山發(fā)電有限公司,山西大同037001)
TSI系統(tǒng)是保證機(jī)組正常運(yùn)行的關(guān)鍵部分,也是發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)期間需要著重關(guān)注的保護(hù)系統(tǒng)。TSI系統(tǒng)的作用在于不間斷的對(duì)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子、汽缸機(jī)械運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測(cè),如果運(yùn)行參數(shù)超出設(shè)定值,則會(huì)發(fā)出預(yù)警。目前發(fā)電廠對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了升級(jí)改造,其中包括2×600MW空冷汽輪機(jī),針對(duì)2×600MW機(jī)組TSI升級(jí)改造,是該廠關(guān)注的主要工作。
發(fā)電廠2×600MW空冷機(jī)組系哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的NZK600-16.7/538/538型空冷一次中間再熱、三缸四排氣、單軸、雙背壓、凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。
發(fā)電廠600MW汽輪機(jī)啟動(dòng)方式為高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng),0至2900RPM由高壓主門(mén)及中壓調(diào)門(mén)控制,轉(zhuǎn)速達(dá)到2900RPM時(shí)切換到高壓調(diào)門(mén)及中壓調(diào)門(mén)控制升速、并網(wǎng)、帶負(fù)荷。每臺(tái)機(jī)組配有兩個(gè)高壓主汽門(mén)(TV)、四個(gè)高壓調(diào)門(mén)(GV)、兩個(gè)中壓主汽門(mén)(RSV)和四個(gè)中壓調(diào)門(mén)(IV)。
600MW汽輪機(jī)機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行方式采用定-滑-定運(yùn)行模式、高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)模式;負(fù)荷性質(zhì)為帶基本負(fù)荷,可以調(diào)峰運(yùn)行;周波變化范圍在 48.5~50.5Hz之間;機(jī)組額定出力為600MW;主汽閥的前額定蒸汽壓力和前額定蒸汽溫度分別為 24.2MPa(a)、566℃。
發(fā)電有限公司#2機(jī)組TSI系統(tǒng)所應(yīng)用的是由德國(guó)EPRO公司所生產(chǎn)的MMS6000系統(tǒng),應(yīng)用時(shí)間為2008年。在這10年間,監(jiān)視模件、電源板、輸出繼電器等諸多電子元器件、48芯插座接線相繼出現(xiàn)老化的現(xiàn)象,尤其是近幾年,設(shè)備運(yùn)行期間電源模塊損壞問(wèn)題接連發(fā)生,軸承振動(dòng)以及轉(zhuǎn)速等比較重要的監(jiān)視模件也面臨損壞,致使汽輪機(jī)運(yùn)行期間一些重要的參數(shù)丟失,嚴(yán)重影響到機(jī)組正常運(yùn)行。
#2機(jī)組TSI系統(tǒng)安裝框架應(yīng)用老式48針底座式框架,開(kāi)關(guān)量輸出則是采用外置繼電器,因?yàn)閼?yīng)用的時(shí)間比較長(zhǎng),導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重老化,運(yùn)行過(guò)程中逐漸出現(xiàn)了信號(hào)波動(dòng)、報(bào)警拒動(dòng)等問(wèn)題。另外,監(jiān)視模件和電源板這些電子元器件也面臨老化,監(jiān)視模件、電源板已經(jīng)出現(xiàn)多次損壞,致使機(jī)組在運(yùn)行期間丟失了一些比較重要的參數(shù)。
第一,原系統(tǒng)中48針式框架需要更換為新框架—IMR6000/10保護(hù)框架,其屬于背板式框架。升級(jí)改造過(guò)程中,背板接線建議使用模件插針式,將原本的原繞線回路去掉,以免因?yàn)槔@線氧化、松動(dòng)出現(xiàn)接觸不良問(wèn)題,或者信號(hào)波動(dòng)現(xiàn)象。圖1、2為兩種框架對(duì)比圖。
圖1 升級(jí)前框架圖
圖2 升級(jí)后框架圖
第二,完成升級(jí)的IMR6000/10框架,保證所有框架都有對(duì)應(yīng)的A6740繼電器模塊,且這一模塊可以監(jiān)測(cè)每一個(gè)測(cè)量模塊,展開(kāi)多重邏輯運(yùn)算的同時(shí)也會(huì)發(fā)出開(kāi)關(guān)量信號(hào)。繼電器模塊以16路開(kāi)關(guān)量輸出代替了傳統(tǒng)的輸出方式,使報(bào)警輸出更加可靠。
第一,將UES815系列電源全部替換為艾默生專用電源,采用集中供電方式,確保系統(tǒng)供電的安全可靠;第二,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的軸位移、脹差、軸承振動(dòng)、超速以及健相舊卡件等所有監(jiān)視模件替換成為CSI6500系統(tǒng)A系列模件,待升級(jí)改造結(jié)束之后再進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。
5.1.1 入庫(kù)檢查
相關(guān)器件在入庫(kù)之前需要進(jìn)行檢查,一般新建機(jī)組TSI系統(tǒng)都是生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé),因此開(kāi)箱之后需要保證機(jī)組包裝的完好性,機(jī)組外觀不存在明顯的破損,且型號(hào)與規(guī)格等符合要求[1]。開(kāi)箱檢查時(shí)廠家代表必須要在現(xiàn)場(chǎng),如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題方便及時(shí)聯(lián)系。
5.1.2 探頭檢查
探頭校驗(yàn)要與前置器、預(yù)制電纜同步,涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)也要與出廠報(bào)告保持一致。校驗(yàn)器械材質(zhì)、校驗(yàn)架和檢測(cè)盤(pán)材料是必須要注意的三個(gè)部分,確保其與汽輪機(jī)主軸材料一致[2]。元件的測(cè)量與校驗(yàn)要最大程度的符合安裝要求,對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行校檢,探頭和測(cè)速齒輪盤(pán)的間距控制在0.8~1.2mm之間,確保運(yùn)行敏捷性。
5.1.3 元器件安裝
技術(shù)校驗(yàn)這一流程之后,所有元件會(huì)組織試裝,期間了解安裝孔數(shù)量、尺寸以及安裝螺紋等是否符合規(guī)定,保證其可以順利的安裝在傳感器上。同時(shí),元器件安裝也可以提前發(fā)現(xiàn)后期運(yùn)行過(guò)程中可能存在的問(wèn)題,做好提前防控[3]。
5.2.1 現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定
600MW機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)安裝支架一般都會(huì)提供調(diào)整支架,通過(guò)移動(dòng)探的方式對(duì)大軸移動(dòng)最終效果進(jìn)行模擬,期間便需要展開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。具體需要組織TSI監(jiān)測(cè)模塊校檢工作,重點(diǎn)針對(duì)報(bào)警、輸出屬性展開(kāi),對(duì)校檢過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄,尤其是間隙電壓和線性化處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
5.2.2 參數(shù)設(shè)置
因?yàn)闄C(jī)組本身帶有靈活性特點(diǎn),支持上位機(jī)運(yùn)行參數(shù)、報(bào)警參數(shù)與保護(hù)參數(shù)的設(shè)置,期間也能夠?qū)λ型ǖ乐行纬傻腡SI參數(shù)以及傳感器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行采集,檢查并調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)所有卡件的參數(shù),包括傳感器的靈敏度系數(shù)、報(bào)警延時(shí)值以及零轉(zhuǎn)速滯回值等[4]。參數(shù)的設(shè)置與調(diào)試過(guò)程中,按照生產(chǎn)廠家提供的資料做好校對(duì)工作,其中需要注意,如果出現(xiàn)軸承蓋振動(dòng)這一現(xiàn)象,一般是將其作為顯示報(bào)警處理,無(wú)需保護(hù),若現(xiàn)場(chǎng)顯示報(bào)警信號(hào),可以使用手持式測(cè)振儀組織檢測(cè),保證元件不存在松動(dòng)問(wèn)題。
2×600MW機(jī)組TSI系統(tǒng)的升級(jí)改造,使TSI軟、硬件滿足原系統(tǒng)所有功能要求,例如汽輪機(jī)軸系參數(shù)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,振動(dòng)、偏心、鍵相、轉(zhuǎn)速、軸位移、脹差、熱膨脹、信號(hào)傳輸,邏輯判斷等功能與要求相符,系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有所提高。
鑒于TSI系統(tǒng)的應(yīng)用時(shí)間已經(jīng)超過(guò)10年,加之48芯插座接線也出現(xiàn)了老化的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,為了保證監(jiān)視卡件和電源模件等功能的正常發(fā)揮,必須要更新TSI系統(tǒng)的所有卡件,及時(shí)做好系統(tǒng)升級(jí)工作。因?yàn)樵镜碾娫茨<呀?jīng)進(jìn)行了更新,新電源模件在應(yīng)用時(shí)要改造原控制機(jī)架,建議將系統(tǒng)框架、電源等監(jiān)視模件升級(jí),保證元件的正常使用。
綜上所述,發(fā)電廠汽輪機(jī)2×600MW機(jī)組TSI的升級(jí)與改造,一方面將老化的器件替換,解決了運(yùn)行不安全的問(wèn)題。另一方面將機(jī)組管理制度進(jìn)行了完善,確保TSI軟、硬件與原系統(tǒng)功能要求相符,這對(duì)于今后汽輪機(jī)運(yùn)行、維護(hù)等工作有重要的指導(dǎo)作用。