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　　267：B文章編號：1007―1881汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)特性是機(jī)組安全運(yùn)行的基本保障，新建機(jī)組都應(yīng)作動態(tài)甩負(fù)荷試驗(yàn)，以全面了解汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)特性，確保汽輪發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。而甩負(fù)荷試驗(yàn)又是一個(gè)涉及機(jī)、電、爐各方面的綜合性試驗(yàn)，除調(diào)節(jié)系統(tǒng)的本身特性外，機(jī)組其它系統(tǒng)的各項(xiàng)調(diào)整和試驗(yàn)，也將影響甩負(fù)荷試驗(yàn)的成敗。因此，甩負(fù)荷試驗(yàn)必須進(jìn)行精細(xì)的技術(shù)準(zhǔn)備，消除包括設(shè)計(jì)在內(nèi)的各種己知的將對機(jī)組動態(tài)特性產(chǎn)生不良影響的缺陷后，在確保調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)完善、事故預(yù)想充分、反事故措施完善的前提下，方可進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)。

　　本文結(jié)合北侖發(fā)電廠二期工程3<組甩負(fù)荷試驗(yàn)的實(shí)踐，總結(jié)了大型汽輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)施及注意事項(xiàng)，供大家。

　　1機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)北侖電廠二期工程汽輪機(jī)為TC 4一42型、單軸、四缸四排汽、亞臨界、一次中間再熱、沖動、雙背壓凝汽式，設(shè)計(jì)額定輸出功率為6MW，由日本東芝公司制造。汽輪機(jī)控制系統(tǒng)采用數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（簡稱DEH），由東芝公司與汽機(jī)配套提供。該系統(tǒng)以可編程控制器為基礎(chǔ)，控制精度高，硬件組態(tài)采用雙重結(jié)構(gòu)，控制功能分層實(shí)現(xiàn)，可靠性好，執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為單側(cè)進(jìn)油式油動機(jī)，以高壓抗燃油作為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的液力工作介質(zhì)。旁路系統(tǒng)由瑞士蘇爾壽公司生產(chǎn)，配套采用AV6控制系統(tǒng)。高壓旁路為一路，容量為在額定參數(shù)下能通過50%BMCR的流量。低壓旁路為二路，容量能通過高壓旁路的蒸汽量加減溫水流量。前者主要考慮質(zhì)量流量的流通能力，后者主要考慮容積流量的流通能力。

　　11機(jī)組的啟動方式TOSHIBA公司機(jī)組的典型設(shè)計(jì)是不帶旁路，由高壓調(diào)門控制實(shí)現(xiàn)高壓缸啟動。配備旁路系統(tǒng)后，汽輪機(jī)控制系統(tǒng)相應(yīng)加了帶旁路的高、中壓缸聯(lián)合啟動方式，提高了機(jī)組運(yùn)行的靈活性。因此，機(jī)組的啟動及運(yùn)行分為旁路的投入和退出兩個(gè)方式。

　　無論在機(jī)組啟動或正常運(yùn)行中旁路系統(tǒng)投入與退出的區(qū)別就在于高、低壓旁路調(diào)節(jié)閥是否開啟，若高、低壓旁路調(diào)節(jié)閥任意一只處于未全關(guān)狀態(tài)，則機(jī)組處于旁路系統(tǒng)投入方式，反之則為旁路系統(tǒng)退出方式。

　　1.2DEH的甩負(fù)荷保護(hù)功能該機(jī)組采用的DEH控制系統(tǒng)具有汽輪機(jī)甩負(fù)荷預(yù)測功能，以防止機(jī)組在甩負(fù)荷等惡劣工況下發(fā)生超速事故。

　　這是在發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷時(shí)對汽機(jī)的一項(xiàng)保護(hù)功能，由功率一負(fù)荷不平衡檢測回路（POWER―IOADUNBALENCE）實(shí)現(xiàn)。PLU檢測回路測取發(fā)電機(jī)電流代表功率，測取汽機(jī)第一級級后壓力代表負(fù)荷；當(dāng)發(fā)電機(jī)功率瞬間減少（變化率大于4C%Ne/ 1ms）或發(fā)電機(jī)功率與汽輪機(jī)負(fù)荷的偏差大于4%Ne時(shí)，PLU動作，通過高壓調(diào)門（CV）、中壓調(diào)門（ICV）的快速動作電磁閥（FASV）將CV、ICV快速關(guān)閉，以防止汽機(jī)超速，此時(shí)調(diào)速器設(shè)定值（GOV.SET）自動回復(fù)至空負(fù)荷位置。不平衡信號消失后，調(diào)門開啟維持汽機(jī)30/nin運(yùn)行。系統(tǒng)另外設(shè)有*PLUTEST*的按鈕用于檢查該回路的工作是否正常。

　　2甩負(fù)荷試驗(yàn)的技術(shù)要點(diǎn)負(fù)荷試驗(yàn)的過程包括：試驗(yàn)方案的制定，調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的整定及靜態(tài)試驗(yàn)，試驗(yàn)測試系統(tǒng)及操作系統(tǒng)的準(zhǔn)備，機(jī)組的聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)及甩負(fù)荷試驗(yàn)的實(shí)施。

　　21甩負(fù)荷試驗(yàn)方案的制定（1主設(shè)備聯(lián)鎖保護(hù)主要考慮機(jī)組的機(jī)、電、爐大聯(lián)鎖的設(shè)計(jì)是否能夠滿足甩負(fù)荷試驗(yàn)的要求；旁路系統(tǒng)的設(shè)置是否能夠保證甩負(fù)荷試驗(yàn)順利進(jìn)行。

　　進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)必須考慮機(jī)組各主輔機(jī)、系統(tǒng)對不同試驗(yàn)方案的適應(yīng)能力，選擇能夠確保機(jī)組和電網(wǎng)安全的試驗(yàn)方案。一般需要考慮的因素有：旁路系統(tǒng)的運(yùn)行方式、廠用電切換、機(jī)組甩負(fù)荷后電氣設(shè)備的運(yùn)行方式、鍋爐的燃燒調(diào)整手段和控制汽壓方式及甩負(fù)荷試驗(yàn)對電網(wǎng)的安全生產(chǎn)影響。

　　22調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的整定及靜態(tài)試驗(yàn)在甩負(fù)荷試驗(yàn)的各項(xiàng)工作中，調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)的整定及靜態(tài)試驗(yàn)應(yīng)按照制造廠的設(shè)計(jì)要求逐項(xiàng)完成并認(rèn)真記錄。做好啟動前的檢查與測試。

　　機(jī)組啟動后的試驗(yàn)有：機(jī)組緊急停機(jī)試驗(yàn)、危急遮斷器動作試驗(yàn)、超速試驗(yàn)、主汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)、調(diào)速汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)等。進(jìn)行汽門嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，再熱系統(tǒng)應(yīng)維持一定壓力，對中壓汽門的嚴(yán)密性檢查。

　　大容量機(jī)組設(shè)計(jì)有甩負(fù)荷預(yù)測功能，目的是改善這些機(jī)組的動態(tài)特性，防止超速。這是調(diào)節(jié)系統(tǒng)中不可分割的一部分，因此，該類機(jī)組進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)應(yīng)投入甩負(fù)荷預(yù)測功能。

　　23甩負(fù)荷試驗(yàn)的發(fā)生方式對于試驗(yàn)中用于發(fā)生甩負(fù)荷的操作，應(yīng)做到安全、簡單、快捷、可靠。可以直接手動分閘發(fā)電機(jī)出線開關(guān)，或?qū)⒃囼?yàn)按鈕經(jīng)過刀閘并入解列發(fā)電機(jī)的保護(hù)中。操作所接入的試驗(yàn)按鈕后，機(jī)組應(yīng)解列，但汽機(jī)不應(yīng)聯(lián)鎖跳閘。同時(shí)應(yīng)該保證甩負(fù)荷預(yù)測功能能正確動作。

　　24對甩負(fù)荷試驗(yàn)條件的檢查在甩負(fù)荷試驗(yàn)前應(yīng)再次進(jìn)行下列檢查試驗(yàn)：汽門活動試驗(yàn)、油泵自啟動試驗(yàn)、不降速注油試驗(yàn)、柴油發(fā)電機(jī)啟動試驗(yàn)、光字牌報(bào)警試燈試驗(yàn)；有條件的機(jī)組應(yīng)進(jìn)行抽汽逆止門活動試驗(yàn)。

　　3甩負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)果北侖發(fā)電廠二期工程3臺機(jī)組2000年6月27日進(jìn)行4號機(jī)組的甩負(fù)荷試驗(yàn)，同年8月9日、9月2日分別進(jìn)行5號機(jī)組和3號機(jī)組的甩負(fù)荷試驗(yàn)。

　　甩負(fù)荷后機(jī)組運(yùn)行的基本情況如表1所示。其中45號機(jī)組甩負(fù)荷同時(shí)停兩臺磨煤機(jī)，3號機(jī)組在甩負(fù)荷同時(shí)停3臺磨煤機(jī)。

　　機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)后運(yùn)行的基本參數(shù)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。其中4號機(jī)組在甩負(fù)荷后低壓旁路A因減溫水壓力低快關(guān)；3號機(jī)組穩(wěn)定時(shí)間長的原因是中壓調(diào)門控制參數(shù)不合理，導(dǎo)致中壓調(diào)門晃動3臺機(jī)組的甩負(fù)荷試驗(yàn)都完整地測取了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性曲線，通過計(jì)算能獲得調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各項(xiàng)動態(tài)性參數(shù)。從表中也不難看出，機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)較好，在甩負(fù)荷后的較短時(shí)間內(nèi)即能穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性符合設(shè)計(jì)要求，能滿足機(jī)組運(yùn)行的需要。

　　4甩負(fù)荷試驗(yàn)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)41旁路的使用必須慎重旁路的運(yùn)行方式應(yīng)根據(jù)旁路的設(shè)計(jì)和機(jī)組的具體情況而定，在確認(rèn)旁路系統(tǒng)自身保護(hù)完整，壓力和溫度的調(diào)節(jié)以及管路設(shè)計(jì)均適應(yīng)甩負(fù)荷工況要求的前提下才能投入旁路快開功能；對于管路連接存在薄弱環(huán)節(jié)，自動調(diào)節(jié)性能差，減溫水供給不足的旁路系統(tǒng)，試驗(yàn)過程中應(yīng)做好預(yù)防措施，如：采用2臺凝結(jié)水泵并列運(yùn)行方式、采用手動進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)等。無論是手動調(diào)節(jié)還是自動調(diào)節(jié)，試驗(yàn)前都必須充分預(yù)暖和疏水。

　　考慮到高壓缸排汽溫度的限制，為了使高壓缸要求在0%~6C%左右）并盡量減小高壓旁路的有足夠的蒸汽流量以冷卻高壓缸，就必須減少中壓開度；對于中壓調(diào)門不參與調(diào)節(jié)的機(jī)組，應(yīng)保持高缸做功，也就是要降低再熱汽壓力。

　　因此，在做甩壓旁路在關(guān)閉位置。

　　負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，要求打開低壓旁路到一定開度（一般表1 3臺機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)后的基本狀況項(xiàng)目名稱單位機(jī)組甩負(fù)荷后運(yùn)行情況3號機(jī)組4號機(jī)組5號機(jī)組備注磨煤機(jī)數(shù)臺油槍數(shù)量支凝結(jié)水泵臺電動給水泵臺旋轉(zhuǎn)熱備用汽動給水泵臺水位穩(wěn)定后停一臺高壓缸通風(fēng)閥強(qiáng)制開自動高壓缸排氣逆止閥自動高壓旁路運(yùn)行方式自動低壓旁路運(yùn)行方式自動汽包水位控制自動除氧器水位控制自動凝汽器水位控制自動DEH運(yùn)行方式廠用電運(yùn)行方式啟/備變表23臺機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)的結(jié)果項(xiàng)目名稱單位機(jī)組甩負(fù)荷后有關(guān)參數(shù)備注3號機(jī)組4號機(jī)組5號機(jī)組高壓旁路開度低壓旁路A開度低壓旁路B開度主汽壓力甩負(fù)荷后的最大值主汽溫度再熱蒸汽壓力甩負(fù)荷后的最大值主蒸汽流量甩負(fù)荷后的最大值給水流量甩負(fù)荷后的最大值高壓缸排汽溫度甩負(fù)荷后的最大值凝結(jié)水壓力甩負(fù)荷后的最小值初始轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速汽門關(guān)閉后的飛升轉(zhuǎn)速達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時(shí)間穩(wěn)定時(shí)間動態(tài)超調(diào)量轉(zhuǎn)子初始加速度轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量42高排逆止門及高排通風(fēng)閥目前，大型機(jī)組都設(shè)計(jì)了一路高壓缸通風(fēng)閥，保證機(jī)組在低負(fù)荷時(shí)高壓缸有足夠的冷卻蒸汽流量。在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，高排逆止門關(guān)閉，只能靠高壓缸通風(fēng)閥來維持高壓缸冷卻蒸汽流量。試驗(yàn)表明：如果在機(jī)組甩負(fù)荷后，強(qiáng)制開啟高壓缸通風(fēng)閥，來維持高壓缸有冷卻蒸汽流量，對于降低高壓缸排汽溫度是有效的。

　　同時(shí)，甩負(fù)荷試驗(yàn)結(jié)束，機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，應(yīng)盡快并網(wǎng)。如果并網(wǎng)不及時(shí)，僅靠高壓缸通風(fēng)閥來維持高壓缸冷卻蒸汽流量是不夠的，此時(shí)應(yīng)該大低旁開度，盡可能地降低再熱蒸汽壓力，有利于提前開啟高排逆止門，以提高高壓缸蒸汽流量。

　　43泄壓方式和手段甩負(fù)荷后由于蓄熱作用，將引起鍋爐汽壓升高，再熱系統(tǒng)也會存儲大量蒸汽。再熱系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽對甩負(fù)荷后機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生一些不利影響，中低壓缸負(fù)荷的比例大，造成高壓缸的鼓風(fēng)甚至悶缸運(yùn)行。一般中壓調(diào)門的調(diào)節(jié)性能較差，空負(fù)荷時(shí)過高的再熱蒸汽壓力將進(jìn)一步使調(diào)節(jié)品質(zhì)惡化，機(jī)組的轉(zhuǎn)速將難以穩(wěn)定，給再次并網(wǎng)帶來困難。因此對于再熱機(jī)組，甩負(fù)荷后應(yīng)設(shè)法盡快降低再熱系統(tǒng)的壓力。

　　過熱蒸汽系統(tǒng)泄壓可通過安全門和向空排汽門以及機(jī)組旁路系統(tǒng)完成。再熱蒸汽系統(tǒng)泄壓可通過低壓旁路、安全門、再熱器對空排汽門，以及再熱器疏水系統(tǒng)。除具備中壓缸啟動帶負(fù)荷的再熱機(jī)組外，其它再熱機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，既要考慮如何防止過熱系統(tǒng)超壓，又要注意降低再熱系統(tǒng)壓力，以保證機(jī)組盡快進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

　　44重要參數(shù)的調(diào)整控制（1甩負(fù)荷后機(jī)組熱負(fù)荷的調(diào)整及壓力的控制一般的甩負(fù)荷試驗(yàn)，從機(jī)組與電網(wǎng)解列到機(jī)組再次并網(wǎng)有5~1min的時(shí)間，其中機(jī)組的過渡過程20多s即可結(jié)束，機(jī)組進(jìn)入空負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。

　　這10min內(nèi)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵是保持蒸汽量的產(chǎn)生和消耗的平衡，也就是熱負(fù)荷的平衡，關(guān)鍵問題在于甩負(fù)荷前后鍋爐如何進(jìn)行燃料調(diào)整。

　　機(jī)組進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)前可通過點(diǎn)油槍穩(wěn)燃、停運(yùn)磨煤機(jī)等方法減少鍋爐燃料量，盡可能降低因鍋爐蓄熱對試驗(yàn)的影響；甩負(fù)荷后應(yīng)迅速將鍋爐燃料給定降到空負(fù)荷的水平上，這是此類型機(jī)組機(jī)爐之間蒸汽的產(chǎn)生與消耗的平衡點(diǎn)。甩負(fù)荷后的初期，鍋爐主汽壓力升高可能使鍋爐安全門動作，在安全門的泄壓作用下，主汽壓力將很快回到正常值，安全門回座后由鍋爐對燃料進(jìn)行調(diào)整來維持主蒸汽壓力的穩(wěn)定。如果投入的燃料過多，將使安全門頻跳或不能回座，或者被迫開啟高壓旁路，影響汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定和機(jī)組再次并網(wǎng)。

　�。�2甩負(fù)荷時(shí)熱力系統(tǒng)中各水容器的水位控制熱力系統(tǒng)中，在汽包、除氧器、凝汽器3個(gè)水容器中，汽包容積最小，除氧器最大，凝汽器居中，而凝結(jié)水泵擔(dān)負(fù)著向一些重要設(shè)備和系統(tǒng)提供冷卻水、密封水和減溫水的任務(wù)，甩負(fù)荷時(shí)應(yīng)首先控制好汽包和凝汽器的水位。甩負(fù)荷發(fā)生后，凝汽器的凝水量將大大減少，由于熱負(fù)荷的降低，熱力系統(tǒng)的水容積也將減少，因此在甩去負(fù)荷后必須加大除鹽水的補(bǔ)水量，同時(shí)減少除氧器的上水量，使凝汽器水位始終能夠滿足凝結(jié)水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。緩沖熱力系統(tǒng)水容積變化的任務(wù)主要由除氧器來完成，但除氧器的水位也應(yīng)控制在能夠滿足給水泵正常運(yùn)行的范圍之內(nèi)。

　　5結(jié)論與建議600MW機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)成功測取了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性，試驗(yàn)是成功的。

　�。�2甩負(fù)荷試驗(yàn)是涉及機(jī)、電、爐等專業(yè)的綜合性試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)必須準(zhǔn)備充分、密切配合。

　�。�3隨著機(jī)組容量的大，凝結(jié)水泵的富裕流量有時(shí)并不能滿足機(jī)組甩負(fù)荷等惡劣工況的要求。而凝結(jié)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)的成功具有十分重要的作用，因此，建議在進(jìn)行甩全負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，采用兩臺凝結(jié)水泵并列運(yùn)行方式。

　�。�4旁路系統(tǒng)的使用必須謹(jǐn)慎，機(jī)組甩負(fù)荷后，要求打開低壓旁路到一定開度（一般要求在5%~ 60%左右）并盡量減小高壓旁路的開度；對于旁路手動控制的機(jī)組，應(yīng)遵循“先開低旁、后開高旁”的原則。