华能福州电厂二期三、四号机组DEH.docx

摘要：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 1 硬件构成硬件构成 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 H1 BUS 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 中央处理器模件 PM42； 1．2 I／O 子模件 IT41 IT42； 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； 1．6 SINECL2 总线通讯模件 CST； 1．7 机架通讯连接板 CS22； 1．8 SINEC Hl 总线通讯模件 CSHll； 1．9 电源模件 2 2 控制功能控制功能 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 3 汽机保护系统汽机保护系统 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 3．1．31 S5—95FA 与 BLI 总线故障 3．2 ETS 系统特点 与国内其它 ETS 系统相比，具有如下特点： 3．2．1 该系统完全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 4 4 SGCSGC 汽机子组启动汽机子组启动 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(Sub Group Control)它 可接收单元机组控制 GC(Group Conwol)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 号最小指令(S3)确认以下条件满足 4．3．1 低旁压力控制信号37℃；盘车正常，汽机疏水组无故障，-30K12．5％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(S16 S17)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380℃X4 标准正常：高压主汽阀前蒸汽温度>主蒸汽饱和温度+X4S5 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(S21 S22) 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 RELEASE NOMINAL SPEED 复置 RESET 信号存在，则 OM 上“NOT ON“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380℃ XTA 标准正常：高旁前主蒸汽温度30K 发电机正常 4．21 暖机结束，SIC 转速目标设定 3015rpm，并复置 RESET 释放正常转速 RELEASE NOMINAL SPEED(S25) 4．22 当转速设定值>3012rpm，且实际转速>2940rpm 后，关闭左右高压调节阀前疏水阀(S26 S27)4．23 实际转速至 3000rpm，开始 3000rpm 暖机，直到暖机结束条件，准备并网(S28 S29) X8 标准正常：中压主汽阀前蒸汽温度中压转子平均温度+X8 主蒸汽温度>440 TSE 温差裕量>15K 以上暖机结束条件满足时，确认： 发电机电压控制器自动状态 发电机正常，冷氢温度90％后，同期装置选择 2，投入发电机自动同期装置(S31) 4．26 同期条件满足，发电机并网带初负荷 25MW，子组发指令将起动设备的信号升至>99％(S32) 4．27 发电机并网后，随着负荷的增加，高低旁渐渐关小直至关闭 4．28 当以下条件成立，则子组起动结束(S34 S35) 高压缸不在冷却方式运行主蒸汽流量>32kg／s 实际负荷>25MW 高旁减温度截止阀关闭 左右中压调节阀阀位均大于 1％ 5．1 调试中出现的问题及解决方法 5．1．1 汽机首次冲转时，由于 TXP 系统中转速设定量程为 0—3600 转／分，而 PEH 系统中转速量程为 0—3000 转／分，造成在 OM 上设定暖机转速 840 转／分时，实际汽机定速在 700 转／分，后将量程统一为 3000 转／分后，此间题解决。

5．1．2 在汽机运行期间曾多次山现调门工作点故障报警，这项报警会产生一外调节器故障信号，并在 OM 上显示“SETP—-CRL STOP“，这时负荷设定停止，工作点报警四个调门均出现过，后经修改各个调门阀位控制器的参数在允许范围内适当放宽报警限度，报警出现次数大为减少 5．1．3 汽机启动 S6C 程序，由于西门子提供的第一版程序不够完善，在现场的指导员对 SGC 程序做了不少的修改，通过多次的汽机启动、调试使所有的控制、指令、反馈信号及步骤之间的等待等变得更加合理 5．1．4 汽机阀门试验程序中，由于西门子早期提供的程序中测试主汽门及调门的关闭时间与实际情况不配套以及测试步骤之间的等待时间不合理，使多次测试不能成功，后经西门子总部重新提供并修改主汽门及调门关闭测试时间以及测试步骤之间的等待时间，现阀门试验功能已非常完善学习心得－－西门子汽轮机 DEH 资料 2008-12-13 20:15西门子机组启动过程存在问题及解决方案 2.6 汽机启动并网是由汽机 SGC 执行的，是较先进的顺序控制系统汽机 SGC 具有可靠的安全保障，冲转过程中如果出现以下情况会自动退出，达到保护设备的目 的。

A.热应力控制退出B.汽机控制故障C.X 标准计算故障D.升速 期间加速度低E.转速0..5us/cm 不允许冲转 3.1.1 由于配有精处理设备，无洗 硅概念，冲转必备的一个条件是导电度合格 405℃且积分时间已经达到 ⑵高压缸压比1980rpm ⑶高压缸排汽温度>425℃延时 1 秒后 ⑷汽机跳 闸后，转速<1980rpm 或者左右高压主汽门 0%，调门 1%给合造成关闭通风阀开启后，高压缸排汽逆止门前疏水阀自动开启，高压缸排汽逆止门自动 关闭，通风阀喷水阀自动投入自动，进行减温高压调门阀位指令从负荷/转速 回路控制方式切换到冷却蒸汽运行方式，高压调门自动关小 3.5.2.2 通风阀关闭条件： （1）冷却蒸汽运行结束，（以下任一条件满足） ⑴转速<800rpm ⑵负荷大于 50MW，X9 标准满足，且主汽温<500℃ ⑶负荷大于 20MW，X5、X9 标准满足，且主汽流量大于计算值，延时 240 秒后 ⑷转速小于 1980rpm 后，通风阀 SLC 手动切除 （2）汽机 SGC 第 9 步 通风阀开启后，旁路阀没有开启，延时 12 秒，汽机跳闸 3.5.2.3 通风阀与机炉的有关联锁 （1）通风阀开启后，旁路阀没有开启，延时 12 秒，汽机跳曾。

（2）通风阀开启后，喷水流量低，延时 26 秒后，汽机跳闸 （3）通风前期开启后，自动关闭高排逆止阀，如果高低旁未开，在 11 只油枪 运行或者 1 台给煤机运行时，延时 10 秒后，MFT 动作 3.5.3 存在问题与解决方案 3.5.3.1 由于通风阀阀位开关位置反馈不可靠，曾引起一次误跳机经过异动 后在“通风压开启后，旁路阀没有开启，延时 12 秒，汽机跳闸这条保护中 加入二个保护的启动条件一是有通风阀开指令或者任一个三通电磁阀失电， 二是并且通风阀关反馈失去 3.5.3.2 为防止因为喷水流量理论计算回路不准确误动通风阀引起跳机，在通 风阀出口处增加二个温度测点，只有在通风阀出口处任一温度大于 100℃并且关 反馈失去时，才启动“通风阀开启后，喷水流量低，延时 6 秒后，汽机跳闸”。