东汽600MW汽轮机高压缸暖缸程序的完善

华北电力技术　ＮＯＲＴＨ　ＣＨＩＮＡ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　３１　东汽６　００　ＭＷ汽轮机高压缸暖缸程序的完善　姚　华，司派友，伍小林　（华北电力科学研究院有限责任公司，北京１０００４５）　摘　要：东方汽轮机厂在６００　Ｍｗ汽轮机组的中压缸启动方式下，为提高高压缸暖缸效果而设计了一套高压缸　暖缸程序，有助于在启动过程中加快高压缸的温升速度，并可提高原程序的可操作性及暖缸效果。　关键词：中压缸启动；暖缸；程序　中图分类号：ＴＫ２６３．１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００３—９１７１（２００６）１１－００３１—０２　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｈｅａｔ　Ｓｏａｋ　Ｐｒｏｇｒａｍ　ｏｆ　ＨＰ　Ｃｙｌｉｎｄｅｒｓ　ｏｆ　６００　ＭＷ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　Ｅａｓｔ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　Ｗｏｒｋｓ　Ｙａｏ　Ｈｕａ，Ｓｉ　Ｐａｉ—ｙｏｕ，Ｗｕ　Ｘｉａｏ一１ｉｎ　（Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　Ｅａｓｔ　Ｔｕｒｂｉｎｅ　Ｗｏｒｋｓ　ｈａｓ　ａｄｄｅｄ　ａ　ｗａｒｍｉｎｇ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｏｆ　ＨＰ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ＭＰ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｓｔａｒｔｉｎｇ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　６００　ＭＷ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｓｅｔｓ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｗａｒｍｉｎｇ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ＨＰ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ．Ｔｈｉｓ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｃａｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｉｓｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ＨＰ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ，ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｒａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｒｏｇｒａｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｗａｒｍｉｎｇ　ｃｙｌｉｄｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｓｔａｒｔ　ｏｆ　ＭＰ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｗａｒｍｉｎｇ　ｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｐｒｏｇｒａｍ　东方汽轮机厂（简称东汽）引进日立技术制造　的６００　ＭＷ汽轮机，在内蒙古托克托电厂已投产６　台，并还将再投产２台。该机型系亚临界、一次中　ｒ／ｍｉｎ转速以下，在ＤＥＨ中启动ｈｅａｔ　ｓｏａｋ程序，　随后中调门自动关闭。　（２）机组开启高压调节门，冲转至４００　ｒ／　ｍｉｎ，ＤＥＨ记录并固定此转速下的总阀位指令　ＲＥＦ值，不妨定义为ＲＥＦ　。。。按ＤＥＨ内部的阀门　间再热、冲动式、单轴三缸、四排汽凝汽式机组，额　定参数１６．７／５３８／５３８，分别有凝汽式与直接空冷　两种类型。　控制系统采用西屋公司的ＯＶＡＴＩＯＮ分散　流量特性，在ＲＥＦ小于２０％时，高压调门行程为　０，因此ＤＥＨ实际给到高压调门的指令是ＲＥＦ　ｏｏ　＋２０　９／６。　控制系统（ＤｃＳ），汽轮机调节控制系统采用数字　电液调节控制系统（ＤＥＨ），机组默认的启动方式　为中压缸启动。　（３）当４００　ｒ／ｍｉｎ下的ＲＥＦ　。。被系统记录后　便保持固定，ｈｅａｔ　ｓｏａｋ程序投入完成。此后由中　调门操作升速，由于系统中ＲＥＦ指令是唯一的，　因此发给中调门的实际指令ＩＣＶＲＥＦ是系统的　ＲＥＦ指令减去系统固定ＲＥＦ　。。所得的结果，即　ＩＣＶＲＥＦ—ＲＥＦ—ＲＥＦ　。。。　１高压缸暖缸程序介绍　汽轮机的中压缸启动方式由于优点突出，在　近年投产的大型机组中被广泛采用。在东汽以往　的３００　Ｍｗ高中压合缸机组上，中压缸启动过程　中高压缸的暖缸是采用由中压缸经高中压间气封　漏入高压缸的蒸汽来加热高压缸。在目前的６００　Ｍｗ机组上，为了提高高压缸暖缸的效果，在　ＤＥＨ中又开发了一套高压缸暖缸程序（称之为　ｈｅａｔ　ｓｏａｋ），程序的使用过程如下：　（１）机组在中压缸启动方式下冲转后，在１００　（４）ｈｅａｔ　ｓｏａｋ可在并网前手动解除，或当机　组并网后自动解除。　ｈｅａｔ　ｓｏａｋ解除后ＤＥＨ的操作过程如下：　（１）解除加在高压调门指令中的２０　９／６附加部　分，由于剩余的部分（即投入过程中４００　ｒ／ｍｉｎ下　系统固定的ＲＥＦ　。。）小于２０　９／６，不足以维持高压调　门的开启，因此实际的结果是高压调门迅速全关。　维普资讯 http://www.cqvip.com

３２　华北电力技术　ＮＯＲＴＨ　ＣＨＩＮＡ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　（２）４００　ｒ／ｍｉｎ下系统固定的ＲＥＦ　同样叠　加在中压调门指令ＩＣＶＲＥＦ中，这一部分将以一　定的速率衰减，直至减到０，然后ＩＣＶＲＥＦ指令将　等于ＲＥＦ。目前系统默认的速率是０．３　／ｓ。　（３）至此ｈｅａｔ　ｓｏａｋ解除完毕。　实际上，在ｈｅａｔ　ｓｏａｋ投入过程中，同样要用　到上述的速率，这一点在下文还将提及。　２问题的提出　在某台机组初次启动过程中，由于运行人员　对ｈｅａｔ　ｓｏａｋ的性能不熟悉，在未解除ｈｅａｔ　ｓｏａｋ的　情况下并网，结果ＤＥＨ自动解除ｈｅａｔ　ｓｏａｋ，但机　组负荷在１　ｍｉｎ左右不可控制地迅速上升至８Ｏ　ＭＷ以上，严重影响到锅炉的安全。当时的相关　参数曲线见图１。　在ｔ　时刻是并网前，再热汽压力约１．１　ＭＰａ，　中调门阀位约１４　。并网后约１　ｍｉｎ，即￡　时刻，负　荷迅速升至８０　ＭＷ以上，中调门也基本全开，而　此时再热压快速下降，到ｔ。时刻即４　ｍｉｎ后，再热　汽压基本稳定后，中调门也早已全开，此后的负荷　才进入正常的调节阶段。　图１程序改进前的相关参数曲线　分析这次的大扰动中的参数变化，我们认为：　在解除ｈｅａｔ　ｓｏａｋ前，中调门的指令ＩＣＶＲＥＦ约　４　，而其中叠加的４００　ｒ／ｍｉｎ下系统固定的　ＲＥＦ　。。约１８　９／５，实际系统给出的总ＲＥＦ指令是４　＋１８　＝２２　。由于解除ｈｅａｔ　ｓｏａｋ后，１８　９／６的　ＲＥＦ　。。以０．３　／ｓ的速率衰减，１　ｍｉｎ即可回零，则　中调门的实际指令将在１　ｍｉｎ内由４　９／６上升到　２２　９／５，对应的中调门开度就是由１４　９／５至全开。如此　短时间内的大幅度开启，怎能不引起负荷的突升　呢。而再热汽压的下降，正是这中调门快开的结果，　当再热汽压下降至最低点，蓄能消耗完毕锅炉又来　不及调整，负荷也就再次下降，最终达到一个平衡。　３　解决方案　这样大的扰动，即使在并网前解除ｈｅａｔ　ｓｏａｋ，　以其８０　ＭＷ的扰动能量，必然会导致１０３　超速保　护的动作，无论怎样，对生产而言都是不可接受的。　分析这种扰动的根本原因就在于解除ｈｅａｔ　ｓｏａｋ后，４００　ｒ／ｍｉｎ下系统固定的ＲＥＦ　。。衰减得　过快，使得中调门的实际指令ＩＣＶＲＥＦ快速增大，　造成中压调门快开而造成。那么解决的方案就是　要大幅降低这个变化速率。基于此考虑，试将此速　率由０．３　改为０．０３　，速度降１０倍，相应解除　ｈｅａｔ　ｓｏａｋ所需的时间也要延长１０倍。　４结果　在后一次的启动过程中，为安全起见，在　１　４００　ｒ／ｍｉｎ中速暖机完成后即解除ｈｅａｔ　ｓｏａｋ，实　际转速的扰动最大只有１０　ｒ／ｍｉｎ左右，时间持续　了约１０　ｍｉｎ。有了安全的把握后，再利用后一次的　启动，在３　０００　ｒ／ｍｉｎ下并网前，解除了ｈｅａｔ　ｓｏａｋ，　机组的反应如图２。　在各个时刻点上的参数统计见表１。　图２程序修改后的机组反应　表１在各时刻测出的参数值　当ｔｌ时刻解除ｈｅａｔ　ｓｏａｋ后，因ＲＥＦ　。。衰减速　率大大减慢，此时转速回路下的自动调节可以自　动减小ＲＥＦ的输出，维持转速基本不变，从记录　中看，最大转速的上升不超过１５　ｒ／ｍｉｎ，这在３　０００　（下转第５４页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

５４　华北电力技术　Ｎ０ＲＴＨ　ＣＨＩＮＡ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　测量的精度大大提高了。　比例放大电路中用于抑制高频信号的滤波电容。　采用电源隔离技术还有另外一个优点就是可以　从图中可以看出，由于放大器的作用，寄生电容Ｃ　减小导体和屏蔽层之间的寄生电容，这对提高测量　两端基本是等电位，所以ｃ　对测试的影响变得微　装置的响应速度是非常有好处的。在数字化仪表的　不足道，减小了整个电路的输入电容。　数据采集中，信号的建立时间和保持时间是非常重　要的动态指标。而建立时间取决于整个回路的时间　４结论　常数，所以它不但和电源的等效内阻有关系，也和仪　随着现代电子技术和测量技术的不断发展，　表的等效输入电容有关系。在测量中，如果ＲＣ常数　微弱电流的测量已经变得越来越重要。微电流测　过大，测量一个点的时间甚至可达十几分钟。　量极易受到周围环境和电路自身产生的噪声影　信号屏蔽层　响，本文介绍了微弱电源的测量方法，分析了误差　Ｖｉ　产生的原因，并且主要针对噪声电流和漏电流介　绍了减小误差的办法，对微弱电流测量工作和研　发工作有一定的参考价值。　参考文献　［１］童诗白．模拟电子技术基础［Ｍ］第三版．北京：高等　教育出版社，２００１，５　［２］周红，夏勇，苏建坡等．电分析仪器中的微电流测量　［Ｊ］．分析与仪器，２００２，（２）　Ｅ３］周波．弱电流测试仪的研制［Ｊ］．核电子学与探测技　图６驱动屏蔽原理图　术，２００３，２３（１）：９４～９７　图６中电路是电源隔离技术的另外一种用　［４］陈国杰，曹辉．高性能微电流集成放大器的设计［Ｊ］．　法，也叫做驱动屏蔽。驱动屏蔽属于有源屏蔽，它　核电子学与探测技术，２００５，２５（３）：２４３～２４５　引入了有源的线性放大器。电容Ｃ　是屏蔽电缆内　收稿日期：２００６—０４—０７　作者简介：于海洋（１９７１一），男，工程师，从事发电厂电气专业工　层导体和信号屏蔽层之间的寄生电容，ｃ　和ｃ。是　作。　ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝・ｊ●｝・ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝・ｊ●｝・ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝’９●｝・ｊ●｝・ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝・ｊ●｝・ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝・ｊ●｝・ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝・ｊ●｝・ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝・ｊ●｝・ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝・ｊ●｝・ｊ●｝’ｊ●｝’ｊ●｝、ｊ●｝　（上接第３２页）　投入和解除。二是维持目前的变化速率，改在中速　ｒ／ｍｉｎ的转速下是可以接受的。而在ｔ　时刻为实　暖机时（１　４００　ｒ／ｍｉｎ）解除，这样即使转速波动　际验证原始速率的影响，临时将变化速率调回到　１００　ｒ／ｍｉｎ也是可以承受的，但要牺牲一定的暖　０．３　，结果在２０　Ｓ左右转速即飞升到３　０８４　ｒ／　缸效果。　ｍｉｎ，接近１０３　的超速保护值，如此快的速度，转　速的调节回路即使快速减少ＲＥＦ输出，也根本无　５　小结　法控制转速。再迅速将变化速率改为０．０３　９／５，可见　对于托克托电厂的高中压合缸的机组而言，　转速迅速回落，波动减小，ＲＥＦ的输出也减慢很　ｈｅａｔ　ｓｏａｋ是一个辅助的暖高压缸的手段，在冷态　多，直到ｔ　时刻，ＲＥＦ等于ＩＣＶＲＥＦ，即４００　ｒ／ｒａｉｎ　下有投入的必要，对于温态或热态启动，则可视情　下系统固定的ＲＥＦ　衰减完毕，ｈｅａｔ　ｓｏａｋ的解除　况决定投与不投，以节省启动时间。　过程完成。　如果是高中压分缸机组，ｈｅａｔ　ｓｏａｋ将是必要　试验表明，减小后的变化速率可以保证ｈｅａｔ　的暖高压缸的手段，启动时是必需要投入的。　ｓｏａｋ在３　０００　ｒ／ｍｉｎ下安全解除，但问题是如果这　正确安全地投入ｈｅａｔ　ｓｏａｋ，对于中压缸启动　么小的速率，按目前的程序设计在投入ｈｅａｔ　ｓｏａｋ　过程中加快高压缸温升速度，减少启动与带负荷　过程中ＤＥＨ将很难锁定４００　ｒ／ｍｉｎ下的总阀位指　的时间将会很有帮助。　令ＲＥＦ，￣ｐｈｅａｔ　ｓｏａｋ实际将无法投入。这样一来，　收稿日期：２００５—１０—２８　要比较好地解决问题只有两个手段：一是修改逻　作者简介：姚华（１９７２一），男，工程师，１９９４年上海电力学院热能　辑，设置两个ＲＥＦ变化速率分别用于ｈｅａｔ　ｓｏａｋ的　动力工程专业毕业。