汽机调试导则、调试技术及典型案例.ppt
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1、1,汽机调试导则、调试技术及典型汽机调试案例,汽机专业大机组调试管理主讲:东北电力科学研究院 调试所黄 润 泽,2,引言,新建大型火电机组的启动调试工作是工程建设的一个重要环节,调试过程管理的标准化、规范化、科学化将直接影响项目建设的工期,并且对机组能否安全、优质、高效、如期地完成各项调试工作起着至关重要的作用,同时为机组的安全长周期运行打下良好的基础。根据国家、电力行业及集团公司的有关标准、规程,科学的安排调试项目、步序,能够科学地缩短建设工期,降低调试过程的成本消耗。,3,新建机组的调试内容为单体调试、分系统调试和整套启动调试三部分。根据近些年来大机组调试工作情况,主要设备的单体调试工作也
2、非常重要,对于系统调试的工期有较大的影响。汽机专业调试分为静态调试和动态调试:静态调试:主要是单机及分系统试运前的准备工作,包括各分系统系统设计检查、安装完整性及合理性检查、设备参数、热工测点位置及数量,确认是否符合设备及系统运行的要求;系统SCS控制逻辑检查及联锁保护传动等。动态调试:主要为分系统整体试运及机组整套启动调试。虽然动态调试占据主要时间,显现主要结果,但是系统的静态调试还是占据主要位置,只有先期工作准备完备,其后的动态调试工作可以取得事半功倍的效果,及时发现问题根源,减少处理问题的时间,节省物力、财力。,4,汽机专业调试所需的主要标准:电力部电建1996159号火力发电厂基本建设
3、工程启动及竣工验收规程(1996年版)电力部建设协调司建质199640号火电工程启动调试工作规定电力部建设协调司建质1996111号火电工程调整试运质量检验及评定标准中国电力投资集团公司火电建设工程调试管理手册中电投电力工程有限公司调试管理程序中电投内规2003340号火电工程达标投产考核办法中电投工程综合200571号新建火电机组投产达设计值创先进水平的指导意见中国电力投资集团公司中电投工程2006379号关于强化600MW火电机组工程建设和调试管理工作指导意见电力行业标准DL 5011-92电力建设施工及验收技术规范(汽轮机机组篇)电力行业标准DL 5031-94电力建设施工及验收技术规范
4、(管道篇)电力行业标准DL/T 863-2004汽轮机启动调试导则电力行业标准DL/T 711-1999汽轮机调节控制系统试验导则电力行业标准DL/T 824-2002汽轮机电液调节系统性能验收导则电力行业标准DL 5009.1-92电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)电建企协2006年4月火电机组达标投产考核标准(2006年版)国家电力公司国电发2000589号防止电力生产重大事故的二十五项重点要求电力部建设协调司建质199640号汽轮机甩负荷试验导则中华人民共和国国家标准GB 10986-1989汽轮机投运前油系统冲洗技术条件中华人民共和国国家标准GB/T 7596-2000电厂用运行中
5、汽轮机油质量标准美国航空航天工业联合会(AIA)标准NAS1638液压油清洁度分级标准美国汽车工程师协会(SAE)标准SAE-749D液压油污染标准ISO标准固体颗粒含量标准ISO:DIS 4406,Code 16/13美国MOOG标准油质洁净度标准中华人民共和国国家标准GB10865-89汽轮机高压给水加热器技术条件中华人民共和国国家标准GB10764-89汽轮机低压给水加热器技术条件,5,电力行业标准DL/T 657-2006火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程电力部建设协调司建质199640号模拟量控制系统负荷变动试验导则电力部建设协调司建质199640号火电机组热工自动投入率统计方
6、法中华人民共和国国家标准GB/T 11348.2-1997旋转机械转轴径向振动的测量和评定,第2部分:陆地安装的大型汽轮发电机组电力部电综1998179号火电机组启动验收性能试验导则电力部电综1998179号火电机组启动蒸汽吹管导则电力部建设协调司建质1994102号火电、送变电工程重点项目质量监督检查典型大纲电力建设基本工程整套满负荷试运质量监督检查典型大纲电力行业标准DL/T 641-1997电站阀门电动装置电力行业标准DL/T 794-2001火力发电厂锅炉化学清洗导则电力行业标准DL/T 889-2004电力基本建设热力设备化学监督导则中华人民共和国国家标准GB/T 12145-199
7、9火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量电力行业标准DL/T 805-2004火力发电厂汽水化学导则电力行业标准DL/T 560-1999火力发电厂水汽化学监督导则电力行业标准DL/T 523-1993盐酸酸洗缓蚀剂应用性能评价指标及浸泡腐蚀试验方法ASTM标准GI(99)90腐蚀试样的制备、清洗和评定标准 中华人民共和国国家标准GB89781996污水综合排放标准电力行业标准DL/T 793-2001发电设备可靠性评价规程电力部建设协调司建质199745号新建发电机组启动试运行阶段可靠性评价办法电力行业标准DL5000-2000火力发电厂设计技术规程国家电力公司国电电源200249号电力建设安全
8、健康与环境管理工作规定,6,第一部分、调试前期的准备工作及经验,1.1 机组主机、辅机设备招标及司令图、施工图审查阶段:在机组主机设备、辅机主要设备招标及司令图、施工图审查阶段,项目公司应组织有关专家、工程建设管理单位及生产单位技术人员共同审查主、辅设备技术规范及技术协议,审查司令图及施工图,主要审查设备系统是否相互匹配,设备及设计是否满足机组各主要工况稳定运行的需要等,考虑系统设计及配置是否符合原国家电力公司国电发2000589号防止电力生产重大事故的二十五项重点要求、是否符合国家建设部2006年版工程建设标准强制性条文(电力工程部分)要求,可以避免施工过程中出现重大设计变更而影响机组工期,
9、节约建设资金。,7,1.2 了解工程概况 工程项目确定以后,应先了解工程的总体概况:包括汽轮机、发电机及其辅机的型式、总体结构、启动方式、机组主要辅助设备包括循环水泵、凝汽器、凝结水泵、给水泵组、真空系统及真空泵组、抽汽回热系统的总体情况、高压加热器、低压加热器及除氧器的型式、机组旁路系统的型式及布置、发电机的冷却方式、机组润滑油系统及发电机密封油系统的情况等,以便有针对性地收集设备资料、设计图纸并进行主设备的调研工作。,8,1.3 收集有关设备系统资料及设计图纸资料 汽轮机主机及其辅助设备资料;发电机及励磁机设备资料;收集有关设计资料:应收集设计院及设备 制造厂负责设计的主要设计资料,包括汽
10、机专业各系统热控仪表检测图。,9,1.4 开展设备及资料调研,及时修改有关设计:在工程准备阶段,应对同型机组及详尽机组的安装、调试及商业运行情况等资料进行进行认真细致的调研,尤其是对相关机组调试及试生产期间出现过那些问题及相应的处理方法进行仔细的考察,掌握第一手资料,借鉴以前的经验,防患于未然,在施工图制定前及时修改司令图设计,避免出现同相类似的问题,可达到事半功倍的效果。,10,1.5 汽机专业热控组态逻辑及定值审核:启动调试开始前,生产建设单位应组织设计单位、生产厂家、调试单位、安装单位、监理单位等共同对系统的保护、联锁逻辑进行审核并修订,对保护、联锁定值进行审核并修订,使联锁保护逻辑及定
11、值切实符合本机组的实际情况,并符合集团公司及电力行业标准规范的相关规定;热控、电气联锁保护定值由发电公司最终给出;机组联锁保护逻辑试验确认表(联锁保护传动卡)主要由调试单位整理并与运行单位共同传动确认,调试单位负责组态逻辑及定值在热控装置内部表达的正确性,并通过试验加以验证。,11,第二部分、汽机分系统调试主要项目及经验,2.1 循环水系统调试设备及系统安装完整性检查及确认。系统各阀门检查、操作试验,测点、表计检查。系统DCS(或PLC)控制逻辑检查及联锁保护、信号报警静态试验确认。循环水润滑冷却水泵及系统检查及静态试验、动态投入;水室真空泵试验。循环水泵试运转及系统投运:包括循环水泵试运转及
12、系统试运调整,循环水泵停运。冲洗水泵、旋转滤网试运转及系统冲洗。冷水塔投运:包括水池自动补水系统调试,冷水塔淋水槽、填料检查及淋水均布调整。若采用机力通风冷却的机组,还要进行冷水塔风机试运转,风机润滑油油站及油系统投运调整,电动机试转,风机试运转等工作。,12,循环水系统调试要点及经验启动调试期间凝汽器水室缓慢注水、充分排尽空气,避免管道及人孔泄漏;配有水室真空泵的系统启动前必须投入真空泵。对于塔池至两台循环水泵入口前池的通道设计上为单独连通沟渠的系统,注意将塔池补水至设计水位,以免循环泵启动后前池水位很快下降到循环水泵要求的最低淹没深度以下、造成水泵损坏。循环水泵启动前注意检查水泵橡胶轴承室
13、冷却水的流量及压力,并且注意润滑冷却水系统的设计及布置。注意循环水泵出口液控(电动)蝶阀的静态试验及动态试验,避免水泵启停期间的水锤造成系统损坏。系统超压保护的静态及动态试验:一般来讲循环水泵出口压力超过0.30MPa时,水泵应自动跳闸。,13,2.2 开式循环冷却水系统调试设备及系统安装完整性检查及确认。系统各阀门检查、操作试验,测点、表计检查。系统DCS(或PLC)控制逻辑检查及联锁保护、信号报警静态试验确认。配合施工单位进行系统及各冷却器水冲洗临时系统检查。电动滤水器(旋转滤网)调试及投入。开式水泵试运转及系统投运:包括开式水泵试运转及系统试运调整。配合施工单位进行开式冷却水系统及各冷却
14、器水冲洗。系统调试要点及经验系统调试初期进行系统管道开路冲洗时先投入滤水器旁路,冲洗结束后,投入开式水滤水器。系统冲洗时不得经过各换热器,尤其是板式换热器。,14,2.3 闭式循环冷却水系统调试设备及系统安装完整性检查及确认。系统各阀门检查、操作试验,测点、表计检查。系统DCS控制逻辑检查及联锁保护、信号报警静态试验确认。配合施工单位进行系统及各冷却器水冲洗临时系统检查。配合热控专业投入闭式水膨胀水箱水位自动。闭式水泵试运转及系统投运:包括闭式水泵试运转及系统试运调整。配合施工单位进行闭式冷却水系统及各冷却器水冲洗。系统调试要点及经验闭式冷却水系统水冲洗结束后,系统恢复进行循环冲洗的投运初期,
15、注意监视入口过滤网堵塞报警信号,定期清扫滤网,经一段时间运行及冲洗后,排放换水,直至化验水质合格。如果系统停运期间系统放水,则再次启动之前一定要确保系统在汽机、锅炉两侧的管道最高点充水、完全放尽空气,否则启动闭式泵后会出现系统压力低、水箱水位下降较快等问题。,15,2.4 汽机周围蒸汽管道吹扫及辅助蒸汽系统调试设备及系统安装完整性检查及确认。系统各阀门检查、操作试验,测点、表计检查。配合施工单位进行辅助蒸汽系统蒸汽吹扫临时系统检查。配合施工单位进行辅助蒸汽母管管道蒸汽吹扫。辅汽母管(辅汽联箱)安全门热态整定。配合施工单位进行辅助蒸汽系统各分支管道蒸汽吹扫:主要包括以下主要管道:除氧器加热用蒸汽
16、管;给水泵汽轮机调试用蒸汽管;汽轮机轴封蒸汽管;化学水处理加热蒸汽管;采暖加热蒸汽管;暖风器加热蒸汽管;空气预热器辅助吹灰蒸汽管;锅炉燃油雾化蒸汽管;锅炉防冻用蒸汽管;抽汽至辅助蒸汽母管管道(在锅炉蒸汽吹管后阶段,通过临时管排放进行吹管);冷再热蒸汽管道至辅助蒸汽母管管道(在锅炉蒸汽冲管后阶段,通过临时管排放进行冲管)。辅助蒸汽系统各减温减压器安全门热态整定。系统DCS控制逻辑检查及联锁保护、信号报警静态试验确认。,16,2.5 凝结水及补水系统调试设备及系统安装完整性检查及确认。系统各阀门检查、操作试验,测点、表计检查。系统DCS控制逻辑检查及联锁保护、信号报警静态试验确认。配合施工单位进行
17、系统各管道水冲洗临时系统检查。凝结水补水系统(凝结水输送泵、储水箱)调试凝结水泵再循环工况启动调试。凝结水泵试运转及系统投运。凝汽器水位自动控制调试及投入。配合施工单位进行凝结水系统及各减温水管道水冲洗。临时补水设备及系统的考虑:机组稳压法吹管期间、直流锅炉启动前的冷态冲洗及热态冲洗的临时大量补水。,17,凝结水及补水系统调试时容易出现的问题及处理 凝结水再循环管道振动及噪声大的问题及处理:如果凝结水再循环系统管道布置弯头较多,整个管道系统运行中容易产生共振,造成凝结水再循环管道振动,为此应请设计院在管道上增设节流孔或在管道上增加固定点;另外还应考虑减少再循环管道噪声的问题。防止凝结水泵电机轴
18、承温度高的问题出现:试运过程中注意定期检查电机轴承润滑油脂的情况,并定期更换油脂,保证轴承工作状态及温度正常。凝结水系统母管压力超过精处理混床允许压力的问题及处理:调试过程中如果出现凝结水母管压力低于设定值时,备用凝结水泵自动启动,两台凝结水泵运行时,往往会导致凝结水精处理入口压力超过了混床运行最高允许压力的问题,造成凝结水精处理自动跳闸切旁路;因此运行期间应注意控制凝结水母管压力,避免影响精处理运行。设有变频调节装置的凝结水系统一般不会出现类似问题。,18,2.6 除氧给水系统调试设备及系统安装完整性检查及确认。系统各阀门检查、操作试验,测点、表计检查。系统DCS控制逻辑检查及联锁保护、信号
19、报警静态试验确认。配合施工单位进行除氧器及低压给水管道水冲洗临时系统检查。配合施工单位进行除氧器及低压给水系统水冲洗。除氧器投运调试:除氧器安全门动作检验,除氧器联锁保护动态校验,除氧加热试验。配合除氧水箱水位自动控制调试及投入。系统调试要点及经验除氧器投运期间应尽可能保存运行压力应相对稳定,压力变化不应过快,防止除氧器振动,危急安全运行,同时防止给水泵工作状态变化;机组启动前由辅助蒸汽向除氧器供汽,当机组并网带负荷后除氧器滑压运行,当四抽压力大于设定值时,可以切换为四抽供汽,并将辅助汽源投入备用,防止机组负荷突变或甩负荷时除氧器内压力突变导致给水泵汽化损坏。有关除氧器、低压给水系统及给水泵组
20、典型事故案例稍后在给水泵调试中统一介绍。,19,2.7 电动给水泵组调试设备及系统安装完整性检查及确认。系统各阀门检查、操作试验,测点、表计检查。系统DCS控制逻辑检查及联锁保护、信号报警静态试验确认;监测设备、仪表投入。配合施工单位进行电动给水泵组油循环临时系统检查、高压给水管道冲洗临时系统检查。配合施工单位进行电动给水泵进口管道静压冲洗。电动给水泵润滑油、工作油系统调整。辅助油泵试运转及润滑油系统调整。电动给水泵电机单转试运。电动机带偶合器试运转。电动前置泵试运转(通过电动给水泵再循环)。电动给水泵组试运转(再循环)。润滑油、工作油系统动态调整及试验。电动给水泵带负荷试运及配合施工单位进行
21、高压给水管道冲洗。,20,电动给水泵组调试时容易出现的问题及对策电动给水泵电机保护:在电泵带负荷试运期间,应注意电泵事故跳闸后热控、机务、电气等相关专业保护动作的的检查及确认;避免问题不清情况下的强行合闸操作,以免电机损坏;同时跳闸后重新合闸的时间间隔严格按照6kV电机的有关操作规程执行。电泵电机轴向串动量大的问题及处理:在电泵电机空转及电动给水泵组调试过程中,注意检查电泵电机轴向串动量的检查,若电机轴串量大容易导致电泵前置泵推力瓦承受推力大,造成电泵前置泵推力瓦磨损严重,;当出现电泵电机轴向串动量异常的情况时,应停运,检查磁力中心,必要时进行重新调整。给水流量快速增加时、主泵入口水压低导致泵
22、组频繁跳闸问题及处理:在泵组运行期间,当给水流量快速增加时,若出现主泵入口水压低导致泵组频繁跳闸,则表明系统清洁度不良,由于主泵及前置泵入口滤网通流量不足,导致主泵入口水压低跳闸,必须停运彻底清扫系统,避免主泵损坏。,21,2.8 汽动给水泵组调试设备及系统安装完整性检查及确认。系统各阀门检查、操作试验,测点、表计检查。系统DCS控制逻辑检查及联锁保护、信号报警静态试验确认;监测设备、仪表投入。配合施工单位进行汽动给水泵组油循环临时系统检查。汽泵前置泵进口管道静压冲洗。汽泵前置泵通水试运(通过汽泵再循环系统)。汽动给水泵组(包扩小汽机)润滑油系统调整。给水泵汽轮机控制油系统调整。小汽机MEH系
23、统静态试验。小汽机METS、TSI系统静态试验。小汽机高、低压主汽阀、调节汽阀油动机调整及关闭时间测定。小汽机盘车装置调整。小汽机调试用汽汽源蒸汽吹扫。用辅助蒸汽汽源调试汽动给水泵汽轮机,进行小汽机危急遮断器充油试验及机械超速试验、电超速试验。MEH操作控制功能试验。汽动给水泵组试运转(再循环工况)。汽动给水泵带负荷试运。,22,汽动给水泵组调试时容易出现的问题及对策小汽机及汽泵运行一段时间后调速汽门不严密:造成这种故障的原因可能有2种:一是调速汽门连杆变形或螺丝松动,导致调速汽门在跳闸状态下没有彻底关闭到位,需要停运后重新调整;二是小汽机高、低压进汽管道中存在机械杂质,导致小汽机运行期间调速
24、汽门阀体或阀座损失,需要重新研磨处理。给水流量快速增加时、主泵入口水压低导致泵组频繁跳闸问题及处理:在泵组运行期间,当给水流量快速增加时,若出现主泵入口水压低导致泵组频繁跳闸,则表明系统清洁度不良,由于主泵及前置泵入口滤网通流量不足,导致主泵入口水压低跳闸,必须停运彻底清扫系统,避免主泵损坏。,23,给水泵组调试期间主泵损坏的典型案例及分析某厂350MW机组配美国Ingersoll Dresser汽动给水泵损坏情况 10月26日,13:50引风机低高速切换时造成炉膛负压低锅炉MFT,汽轮机负荷由280MW跳闸,跳闸前汽泵转速为4650r/min,汽轮机跳闸后汽泵转速降到3600r/min左右时
25、最小流量阀打开,几分钟后机组再次并网,14:18机组又一次与系统解列,14:30光字排出现汽动给水泵出口侧轴承温度105 报警,这时机械密封处冒烟,手动打掉汽泵。事故前,除氧器内水温174,压力0.9MPa,水位2900mm,辅汽备用汽源由于启动锅炉故障没有投入热备用,事故后前置泵出口压力0.9MPa,五分钟内降到0.5MPa,30分钟后降到0.3MPa,前置泵出口流量由420t/h五分钟内降到零。汽动给水泵损坏情况:泵两侧轴瓦上下瓦都严重磨损,推力瓦有轻微磨损,机械密封动环全部损坏,平衡盘已不能使用,末级叶轮也有磨损,转子已不能使用。原因:由于汽机甩负荷导致除氧器压力突变,加之主泵及前置泵入
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