DOC《某660MW超临界机组给水泵汽轮机调节系统故障分析及处理》

某660MW超临界机组给水泵汽轮机调节系统故障分析及处理 马某1,张某1,艾某2,范某1,高某3 (1,贵州电网有限责任公司,贵州 贵阳 550002;

2,湖北华电某发电有限公司,湖北 荆州 434100;

3,重庆某电力有限公司,重庆 綦江 401442;

) 摘要:(要求300字,按目的、方法、结果、结论编写)为解决某660MW超临界机组给水泵汽轮机在试运中,出现挂闸失败、调节油压低、速关阀不能正常开启、跳闸等问题,避免延误机组启动时间,严重影响机组和电网的安全运行.

本文结合给水泵汽轮机调节系统油路流程和工作原理,分析出现挂闸失败、调节油压低等问题的原因,总结出该类型调节系统的故障特征,提出解决思路和处理方法,并通过现场试验,验证了处理方法的正确性,为快速判断和处理该类型调节系统类似故障提供依据;

同时结合给水泵汽轮机速关阀结构原理,推导出速关阀中活动部件的力平衡方程,分析了速关阀动作过程对给水泵汽轮机挂闸的影响及其不能正常开启的原因,并从速关组件的结构原理出发,结合速关阀挂闸时的动作过程,推导出给水泵汽轮机挂闸成功与否启动油压力下降速度相差大的原因,为准确分析跳闸提供依据. 关键词:调节系统;

速关组件;

速关阀;

挂闸 Fault analysis and treatment of the feed water pump steam turbine regulating system for a certain 660MW supercritical unit MA Xinhui1, ZHANG Shihai1, AI Huadong2, FAN bin1 ,GAO Min3, (1. Electric Power Research Institute of Guizhou Power Grid Co., Ltd., Guiyang550002Guizhou,China ;

2 Hubei Huadian Jiangling Power Generation Co., Ltd., Jinzhou 434100Hubei,China;

3, Chongqing Songzao SembCorp Electric Power Co., Ltd., Qijiang

401442 Chongqing,China) Abstract: During the trial operation of the feed water pump turbine for a 660MW supercritical unit, In order to solve the problems such as the failing launch, low regulating oil pressure, failing to open quick-closing valve, tripping fault, which avoid delaying the start-up time of the unit seriously, affecting the safe operation of the unit and the power grid. Combined the oil flow and working principle of feed pump turbine regulating system,this paper analyzed the reasons of failing launch, low regulating oil pressure and so on, and summarized the fault characteristics of the regulating system, put forward the solution ideas and treatment methods, verified the correctness of the treatment method through field test, gave some advises and references for quickly judging and dealing with similar failures of the regulating system as well. At the same time, this paper combined with feed pump turbine quick-closing valve structure principle, derived the force balance equation of moving parts in quick-closing valve, analyzed the influence of quick-closing valve action process on the latching of feed pump turbine and reasons why it cannot be opened normally. Based on the structural principle of the quick closing component, combined with the action process of the quick-closing valve during latching, deduced the reasons of the difference in the rate of oil pressure drop between the success and failure of launch of feed pump turbine , which can provide a basis for the accurate analysis of tripping. Keywords: regulating system;

quick-closing component;

quick-closing valve;

launch 目前给水泵汽轮机功率越来越大,很多新建电厂均采用单台100%容量给水泵汽轮机组,其运行可靠性与经济性就显得越来越重要,可与三大主机相提并论[1-2],给水泵汽轮机在核电站中也发挥着重要作用,文献[3]分析了给水泵跳闸对核电站安全运行的影响,阐述了给水泵汽轮机在核电站中的重要作用.调速系统稳定是给水泵汽轮机安全经济运行的重要保障,某660MW机组给水泵汽轮机调速系统采用速关组件控制速关阀的启闭,无机械超速装置,超速保护功能全部由 MEH /METS 系统软件实现.该类型给水泵汽轮机在调试运行过程中挂闸失败、调节油压低、速关阀不能正常开启、掉闸时有发生[4-5],给汽轮机发电机组运行带来较大隐患,严重影响机组及电网的安全稳定影响[6].本文针对上述问题,结合速关组件、速关阀结构及其工作原理,开展现场试验,总结出该类型给水泵汽轮机调节系统故障的解决思路和方法.

1 速关组件原理 速关组件是将调节系统中部分操作件集装在一起的液压件组合,实现给水泵汽轮机遥控启动、就地停机、遥控停机、速关阀活动试验及危急遮断油门自动挂钩等功能[7].速关组件原理如图1所示,主要由手动停机阀、停机电磁阀

1、停机电磁阀

2、试验电磁阀、启动油电磁阀、速关油电磁阀、油路切换阀及相关油路系统组成,实现给水泵汽轮机的挂闸、打闸、开启速关阀、快关速关阀等功能[8-9]. 1.1 油路切换阀的工作原理 在速关阀原理图中,油路切换阀S7的动作原理相对复杂,是准确掌握该类型给水泵汽轮机调速系统的重点.如图2所示.切换阀在关闭时,高压油通过插装阀下部组件Y1中间的通道和节流孔到达插装阀上部,此时启动油和速关油压均未建立,液控单向阀也处于关闭状态,插装阀上部油压与高压油压力相同,使得插装阀在弹簧力、上部油压力共同作用下处于关闭状态;

当启动油或速关油油压建立时,液控单项阀打开,插装阀上部油压降低,由于插装阀下部油压基本不变且大于上部油压,插装阀克服弹簧力打开,高压油通过插装阀进入系统成为调节油.根据在现场多次试验,当启动油或调节油压在0.18MPa以上时,油路切换阀可以通油,根据现场及设备不同,油路切换阀通油压力可能不一致. 图1 速关组件原理图 Fig.1 Schematic diagram of quick-closing component 图2 油路切换阀原理图 Fig.2 Schematic diagram of oil switch valve 1.2 挂闸过程 第一阶段:启动油电磁阀S

5、速关油电磁阀S6同时带电,启动油电磁阀S5的P、B导通,建立启动油,推动图3中的速关阀活塞13向左移动,与活塞盘16联连成一体;

速关油电磁阀S6带电时,A、T导通,P、B导通,卸掉调节油E,减小速关阀活塞13移动的阻力.第二阶段:15秒后,速关油电磁阀失电,调节油通过油路切换阀,通过DG16,形成速关油,此时阀门处于静止状态,部分速关组件由于内部结构不同,此时速关阀会开启.第四阶段:60s后,启动油电磁阀失电,启动油压降低,速关阀在油压差作用下逐渐开启.速关阀开到位后,MEH接收到开到位信号,触发挂闸成功,完成挂闸过程,此时可以设置给水泵汽轮机目标转速并冲转. 1.主阀碟 2.卸载阀 3.蒸汽滤网 4.导向套筒 5.阀盖 6.汽封套筒 7.阀杆 8.专用螺栓 9.螺母 10.油缸 11.压力表接口 12.试验活塞 13.活塞 14.弹簧 15.弹簧座 16.活塞盘 17.挡盘 18.阀座 D.蒸汽入口 F.启动油 K.漏汽 T2.漏油 图3 速关阀结构图 Fig.3 Structural drawing of quick-closing valve 在第一阶段,实际上是速关阀活塞移动的时间,时长为15s;

第二阶段是速关油建立时间,时间为45s;

第三阶段为速关阀开启时间,时长由可调节流孔及阀门特性等因素决定.第一阶段的时间由于需要速关阀活塞移动,根据需要,时间可以适当延长,建议时间可以设置到20s左右,由于在该速关阀组件中,系统无储能器,第二阶段的时间可以适当缩短,建议时间可以缩短到30s左右,具体时间续根据图1中节流孔开度调整. 1.3 打闸过程 打闸分两种情况,一是就地打闸,在就地打开手动停机阀限位杆,向外拉动手动停机阀阀杆即可.二是远方打闸,通过停机电磁阀

1、2失电,卸掉速关油E,速关阀活塞13与活塞盘16在弹簧力作用下迅速分开,速关阀关闭,打闸完成.

2 故障分析 2.1 挂闸失败 挂闸失败的原因很多,这里不包含调节油压低导致的挂闸失败,调节油压低在后面专门陈述. MEH及控制部分: 现象:点击挂闸后相应电磁阀不动作或电磁阀动作后就地启动油、速关油均无反应.这种挂闸失败分两部分,一是MEH逻辑中没能正常复位,导致挂闸指令不能发出,主要检查是否有限制挂闸的条件存在.二是在METS中部分继电器没有复位.这类故障在MEH画面上不能直观反映出来,但在就地检查速关油电磁阀、启动油电磁阀是否带电正常即可判断问题所在. 可调节流孔开度太大: 现........