基于300 MW汽轮机组试验装置可靠性研究

2022-11-08 04:56
中国新技术新产品 2022年15期
关键词:灯亮截止阀试验装置

李 壮

(北京太阳宫燃气热电有限公司,北京 100028)

0 引言

近年来,燃气发电技术得到了快速发展。“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组效率高、供热能力强,尤其在北方地区发展迅速。某二拖一机组汽轮机由哈尔滨汽轮机厂有限责任公司提供,型号LN275/CC154型,为三压、一次中间再热、双缸双排汽、带抽汽供热汽轮机机组。汽机采用全周进汽,不设调节级,机组容量270 MW,汽轮机布置在汽机房12m处。汽轮机前箱处有4套试验装置,分别为EH油压低试验装置、润滑油压低试验装置、真空低试验装置及交直流润滑油泵联启试验装置。每套试验装置含两个电磁阀及两个手门,可供运行人员启机前进行就地试验及远方试验。前箱侧面安装了一面压力开关接线综合柜,机柜正面侧共18块压力开关及一块转速表。柜内接线主要为三类测点:压力开关、TSI测点及温度测点。

该文以前箱处试验装置优化为例,通过拆除改造原试验装置及压力开关接线综合柜,大幅提升了试验装置动作的可靠性,机柜远离原前箱高温区域,提高了汽轮机试验装置的可靠性及主保护的稳定性,实践证明,这对相似行业的机组试验装置改造有借鉴意义。

1 试验装置系统存在的问题

该公司试验装置及压力开关接线综合柜为哈汽厂配置,其配置方式已不满足《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中的相关内容,图1~图4为改造前系统配置,且在实际使用中存在如下问题:1)现EH油压低试验装置、润滑油压低试验装置及真空低保护试验装置每套配备4个压力开关,保护方式为四取二,但每套保护的开关均为一根取样管,取样管容易堵塞,进而造成保护拒动,严重威胁机组运行安全。2)现试验装置为四套,是哈汽厂机组出厂的默认配置方式,每套装置上存在两个电磁阀及两个手门,供运行人员就地或远方进行试验,但是试验为每次汽轮机启动前,即每年仅进行两次试验,这就容易导致电磁阀卡涩,出现电磁阀不动作试验不成功的现象。3)现压力开关接线综合柜位于前箱北侧,后方空间狭小,且在机组运行期间受到轴封漏气等原因影响,该处环境温度极高,处理该处缺陷有危险。

图1 EH油压低试验装置

图2 真空低试验装置

图4 润滑油压低试验装置

上述所说压力开关均接入ETS机柜参与主保护跳闸,其动作逻辑为一三开关任一动作,AST电磁阀一三均动作,二四开关任一动作,AST电磁阀二四均动作,若前后开关动作类型不一致,例如EH油任一开关一三动作,润滑油任一开关二四动作,机组有跳闸风险,且若AST电磁阀不严,可能存在单个压力开关动作机组跳闸的情况,严重威胁机组运行安全。

图3 交直流润滑油泵联锁启动试验装置

2 改造方案

EH油压低试验装置在原取样管路上新增一路取样,润滑油压低试验装置在前箱内润滑油母管管路上新增一路取样,真空低试验装置在凝汽器管路上新增一路取样,取样管路均独立于原取样装置,改造后系统图如图5~图8所示。

图5 EH油压低试验装置(单位:mm)

图8 交直流润滑油泵联启试验装置

取消EH油压低、润滑油压低、真空低及交直流润滑油泵试验装置,将四套装置整体放置于一面机柜内,其中EH油压低、润滑油压低及真空低取消电磁阀,即取消远方试验功能,交直流润滑油泵试验装置保留电磁阀,即实现远方及就地试验功能,新增机柜图片如图9~图10所示。

图9 机柜正面图(单位:mm)

图10 机柜内部布置图(单位:mm)

新增开关及接线柜放置于现有接线柜正前方2米位置,为不锈钢材质,即EH油母管前方。新增机柜长140 cm,宽52 cm,高223 cm,接线柜后柜门离地55 cm,方便后柜门开关,同时后柜门做双层防护,防止蒸汽高温影响。接线柜侧面新增电缆桥架,用于原测点接线的穿入及穿出。

修改现有主保护动作逻辑,压力开关一三任一动作与同系统压力开关二四任一动作,AST四个电磁阀直接动作,机组跳闸。

3 具体改造内容与试验

图5两路EH油压低试验装置接头组带ø0.8mm节流孔,每个试验通道由1个总截止阀、1个试验截止阀、1个压力开关、1个就地压力表组件组成。预留2路ø8mm×2mm排油管路,由于取消了EH油回油管,因此须在试验手门下放置接油盒接油。

EH油压低试验方案:关闭EH油压低开关1入口隔离阀,打开EH油压低试验装置#1试验手动一次门及二次门。这时EH油压低1开关应动作,LP1灯亮,随后关闭EH油压低试验手动一次门及二次门,打开开关1入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LP1灯应该会消失。

关闭EH油压低开关3入口隔离阀,打开EH油压低试验装置#3试验手动一次门及二次门。这时EH油压低3开关应动作,LP3灯亮,随后关闭EH油压低试验手动一次门及二次门,打开开关3入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LP3灯应该会消失。

关闭EH油压低开关2入口隔离阀,打开EH油压低试验装置#2试验手动一次门及二次门。这时EH油压低2开关应动作,LP2灯亮,随后关闭EH油压低试验手动一次门及二次门,打开开关2入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LP2灯应该会消失。

关闭EH油压低开关4入口隔离阀,打开EH油压低试验装置#4试验手动一次门及二次门。这时EH油压低4开关应动作,LP4灯亮,随后关闭EH油压低试验手动一次门及二次门,打开开关4入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LP4灯应该会消失。

图6两路润滑油压低试验装置预留2路ø14mm×2mm进油管路,预留管路上接头组带ø0.8mm节流孔,每1路分为2路试验通道ø8mm×2mm,每个试验通道由1个总截止阀、1个试验截止阀、1个压力开关、1个就地压力表组件组成。预留2路φ8mm×2mm排油管路,由于取消了润滑油回油管,因此须在试验手门下放置接油盒接油。

图6 真空低试验装置(单位:mm)

润滑油压低试验方案:关闭润滑油压低开关1入口隔离阀,打开润滑油压低试验装置#1试验手动一次门及二次门。这时润滑油压低1开关应动作,LBO1灯亮,随后关闭润滑油压低试验手动一次门及二次门,打开开关1入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LBO1灯应该会消失。

关闭润滑油压低开关3入口隔离阀,打开润滑油压低试验装置#3试验手动一次门及二次门。这时润滑油压低3开关应动作,LBO3灯亮,随后关闭润滑油压低试验手动一次门及二次门,打开开关3入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LBO3灯应该会消失。

关闭润滑油压低开关2入口隔离阀,打开润滑油压低试验装置#2试验手动一次门及二次门。这时润滑油压低2开关应动作,LBO2灯亮,随后关闭润滑油压低试验手动一次门及二次门,打开开关2入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LBO2灯应该会消失。

关闭润滑油压低开关4入口隔离阀,打开润滑油压低试验装置#4试验手动一次门及二次门。这时润滑油压低4开关应动作,LBO4灯亮,随后关闭润滑油压低试验手动一次门及二次门,打开开关4入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LBO4灯应该会消失。

图7两路真空低试验装置预留2路ø14mm×2mm进气管路,预留管路上接头组带ø0.8mm节流孔。每个试验通道由1个总截止阀、1个试验截止阀、1个压力开关、1个就地压力表组件组成。当做试验动作时须先将总截止阀关闭,再打开试验截止阀进行试验。

图7 润滑油压低试验装置(单位:mm)

真空低试验方案:关闭真空低开关1入口隔离阀,打开真空低试验装置#1试验手动一次门及二次门。这时真空低1开关应动作,LV1灯亮,随后关闭真空低试验手动一次门及二次门,打开开关1入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LV1灯应该会消失。

关闭真空低开关3入口隔离阀,打开真空低试验装置#3试验手动一次门及二次门。这时真空低3开关应动作,LV3灯亮,随后关闭真空低试验手动一次门及二次门,打开开关3入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LV3灯应该会消失。

关闭真空压低开关2入口隔离阀,打开真空低试验装置#2试验手动一次门及二次门。这时真空低2开关应动作,LV2灯亮,随后关闭真空低试验手动一次门及二次门,打开开关2入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LV2灯应该会消失。

关闭真空低开关4入口隔离阀,打开真空低试验装置#4试验手动一次门及二次门。这时真空低4开关应动作,LV4灯亮,随后关闭真空低试验手动一次门及二次门,打开开关4入口隔离阀,点击跳闸复位按钮,LV4灯应该会消失。

图8润滑油压低试验装置预留1路ø14mm×2mm进油管路,预留管路上接头组带ø0.8mm节流孔,其中1路分为2路ø8mm×2mm管路接压力开关。每个试验通道由1个总截止阀、1个试验截止阀、1个电磁阀、1个压力开关、1个就地压力表组件组成。当手动做试验时须先将总截止阀关闭再打开试验截止阀进行试验,当远方进行操作时直接动作相应通道电磁阀即可。

4 结论

该文分析某发电公司二拖一机组历年试验装置试验失败案例,依据系统设计的相关规范、原则,从取样管路及测点等方面提出了提高试验装置可靠性的方案。在该文研究的基础上,某发电公司于2021年10月进行了试验装置的升级改造。改造后,试验装置运行稳定,主保护配置更合理,未再出现误动的现象,升级改造取得了良好的效果。该文的研究及在某发电公司的成功实践为如何提高哈汽300MW机组试验装置安全稳定性这一课题提供了良好的范本。

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