CN107884198A - 一种低风险汽轮发电机组甩100%负荷试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低风险汽轮发电机组甩100％负荷试验方法，包括如下步骤：步骤一、通过预备性试验得到汽轮发电机组的试验负荷Lt，其中LΔ＝Lmax‑(85％～95％)Lr，Lt＝Lr‑LΔ；步骤二、进行甩负荷试验，即：首先保持抽汽阀处于开启状态，高压加热器正常运行，使汽轮发电机组的负荷稳定维持在试验负荷Lt上；然后关闭抽汽阀，当汽轮发电机组的负荷达到额定负荷Lr时，立即断开发电机出口开关，瞬时甩去汽轮发电机组的全部负荷；步骤三、根据相关参数对汽轮机转速调节系统进行分析。本发明相优点：在满足甩100％负荷条件要求的前提下，降低了甩100％负荷试验的风险，提高了甩100％负荷试验的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽轮发电机组甩负荷试验方法，尤其涉及的是一种低风险汽轮发电机组甩100％负荷试验方法。
背景技术
汽轮发电机组是高速旋转的大型精密机械，在任何情况下都必须保证转速不得超过允许的最高转速，否则会损坏设备，严重危及人身、设备安全。参见图1，汽轮发电机组包括同轴连接的汽轮机4和发电机5，汽轮机4由锅炉1供应蒸汽热能，锅炉1和汽轮机4之间的进汽管路上设有进汽阀，汽轮机4的抽汽口通过一个抽汽管连接高压加热器2，抽汽管上设有抽汽阀3。
汽轮机转速调节系统历经了机械液压式、模拟式电液控制、数字电液控制三个较为明显的发展阶段。因为机械液压式调节系统响应速度较慢，所以必须通过甩负荷试验来检验其响应速度和调节性能是否满足生产要求。甩负荷试验就是考核汽轮机转速调节系统的动态特性，通过测取动态过程有关参数的过渡过程曲线计算特征值，验证调节系统、超速保护控制系统的品质。
随着数字电液技术的快速发展和应用，纯液压调节系统已被逐步淘汰，现在大型汽轮发电机组全部采用数字电液控制系统(Digital Electric Hydraulic ControlSystem，简称DEH)。
常规的甩负荷试验方法是：保持抽汽阀打开，高压加热器正常运行，当汽轮发电机组带额定负荷时，手动断开发电机出口开关使发电机与外部的电网解列，汽轮发电机组瞬间失去全部负荷，汽轮机的进汽阀根据内置控制程序调节汽轮机转速，使之维持在3000r/min左右，同时记录DEH调节特性参数。
常规的甩负荷试验方法主要存在以下缺点和问题：
1.甩100％负荷前，汽轮发电机组按额定负荷运行，且由于锅炉供应的蒸汽热能一部分供汽轮机做功、还有另一部分被抽入高压加热器内，锅炉的汽压和负荷也达到其额定值。甩负荷试验时汽轮发电机组瞬间失去全部负荷，为了使汽轮机转速维持在3000r/min左右，需要汽轮机的进汽阀迅速减小开度，减小进汽阀开度是由内置的控制程序来进行自动调节的。进汽阀迅速减小开度后，锅炉由于热惯性大、燃烧调整慢，在汽轮机进汽阀迅速减小开度后，锅炉会瞬间超压，易导致锅炉爆管或泄漏。
2.如果汽轮机的DEH系统调节性能不理想，甩负荷时易造成汽轮机超速，对汽轮机转子寿命影响很大。
3.汽轮机与发电机同轴直连，若汽轮机超速，发电机也会超速，会导致发电机过电压，危及发电机安全。
4.汽轮机高、低压旁路系统和锅炉安全阀易受到水冲击和热冲击。
可见，常规的甩100％负荷试验属于风险性较高的试验，如方法、设备、操作考虑不周全就会对设备造成损害，影响机组安全和再次启动运行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种低风险汽轮发电机组甩100％负荷试验方法，以期在满足甩100％负荷条件要求的前提下，降低甩100％负荷试验的风险，提高甩100％负荷试验的安全性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种低风险汽轮发电机组甩100％负荷试验方法，所述汽轮发电机组包括同轴连接的汽轮机和发电机，所述汽轮机由锅炉供应蒸汽热能，所述锅炉和汽轮之间的进汽管路上设有进汽阀，所述汽轮机的抽汽口通过一个抽汽管连接高压加热器，所述抽汽管上设有抽汽阀，所述方法按如下步骤依次进行：
步骤一、通过预备性试验得到汽轮发电机组的试验负荷Lt，所述预备性试验是指：保持汽轮发电机组的负荷稳定在85％～95％的额定负荷Lr，然后关闭抽汽阀，汽轮发电机组的负荷瞬间上升，采集汽轮发电机组的负荷瞬时最大值Lmax；
根据如下公式一计算出汽轮发电机组的负荷瞬间增量LΔ，然后根据如下公式二计算出汽轮发电机组的试验负荷Lt，
LΔ＝Lmax-(85％～95％)Lr 公式一
Lt＝Lr-LΔ 公式二
其中，LΔ为汽轮发电机组的负荷瞬间增量，Lmax为汽轮发电机组的负荷瞬时最大值，Lr为汽轮发电机组的的额定负荷；Lt为汽轮发电机组的试验负荷；
步骤二、进行甩负荷试验，具体过程为：
首先保持抽汽阀处于开启状态，高压加热器正常运行，使汽轮发电机组的负荷稳定维持在试验负荷Lt上；
然后关闭抽汽阀，当汽轮发电机组的负荷达到额定负荷Lr时，立即断开发电机出口开关，瞬时甩去汽轮发电机组的全部负荷；
步骤三、甩负荷试验后，根据得到的相关参数对汽轮机转速调节系统进行分析。
作为上述方法的优选实施方式，所述步骤(一)中，保持汽轮发电机组的负荷稳定在90％的额定负荷Lr。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的低风险汽轮发电机组甩100％负荷试验方法，其在进行甩负荷试验时前，先让汽轮发电机组保持试验负荷，抽汽阀保持开启状态，由于汽轮发电机组未达到额定负荷，因此锅炉需要供应的蒸汽热能相对于常规的甩负荷试验方法来说要减少，锅炉的汽压和负荷也就小于其额定负荷，因此，在进行甩100％负荷试验时，从而降低了汽轮机高低压旁路系统和锅炉安全阀受到的冲击程度和锅炉超压的可能性，有效避免了锅炉爆管或泄漏的问题，尤其是对于循环流化床锅炉、大容量锅炉等热惯性比较大的锅炉，可降低汽轮发电机组甩100％负荷试验的风险。同时，甩负荷前由于已关闭抽汽阀，高压加热器已解列，可有效防止高压加热器中的蒸汽倒流入汽轮机，进一步降低甩负荷试验的风险。此外，本方法在甩负荷试验时蒸汽流量变化扰动大，可进一步考验DEH动态控制特性。
附图说明
图1是本发明的汽轮发电机组相关结构件的连接示意图。
图中标号：1锅炉，2高压加热器，3抽汽阀，4汽轮机，5发电机。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一
参见图1，本实施例公开了一种低风险汽轮发电机组甩100％负荷试验方法，其中，汽轮发电机组包括同轴连接的汽轮机4和发电机5，所述汽轮机4由锅炉1供应蒸汽热能，所述锅炉1和汽轮之间的进汽管路上设有进汽阀，所述汽轮机4的抽汽口通过一个抽汽管连接高压加热器2，所述抽汽管上设有抽汽阀3。
该方法按如下步骤依次进行：
步骤一、通过预备性试验得到汽轮发电机组的试验负荷Lt，所述预备性试验是指：保持汽轮发电机组的负荷稳定在90％的额定负荷Lr，然后关闭抽汽阀3，汽轮发电机组的负荷瞬间上升之后趋于平稳，通过DEH采集汽轮发电机组的负荷瞬时最大值Lmax；
根据如下公式一计算出汽轮发电机组的负荷瞬间增量LΔ，然后根据如下公式二计算出汽轮发电机组的试验负荷Lt，
LΔ＝Lmax-90％Lr 公式一
Lt＝Lr-LΔ 公式二
其中，LΔ为汽轮发电机组的负荷瞬间增量，该负荷瞬间增量也即高压加热器2抽汽做功能力；Lmax为汽轮发电机组的负荷瞬时最大值，Lr为汽轮发电机组的的额定负荷；Lt为汽轮发电机组的试验负荷；
步骤二、进行甩负荷试验，具体过程为：
首先按照DL/T 1270-2013《火力发电建设工程机组甩负荷试验导则》的要求，逐项检查甩负荷试验条件，当甩负荷试验条件全部具备后，保持抽汽阀3处于开启状态，高压加热器2正常运行，通过调整进汽阀的开度，使得汽轮发电机组的负荷稳定维持在试验负荷Lt上；
然后关闭抽汽阀3(即解列高压加热器2)，当汽轮发电机组的负荷达到额定负荷Lr时，立即断开发电机5出口开关，瞬时甩去汽轮发电机组的全部负荷；
步骤三、甩负荷试验后，DEH根据得到的汽轮机4转速、甩负荷前进气阀的开度初始值、甩负荷过程中进气阀的开度极值、甩负荷后进气阀的开度稳定值等相关参数对汽轮机4转速调节系统进行分析，考核汽轮机4转速调节系统的动态特性。
实施例二
该实施例中，与实施例一中的不同点为：步骤一中“保持汽轮发电机组的负荷稳定在85％的额定负荷Lr”、“公式一为LΔ＝Lmax-85％Lr”，其余部分同实施例一。
实施例三
该实施例中，与实施例一中的不同点为：步骤一中“保持汽轮发电机组的负荷稳定在95％的额定负荷Lr”、“公式一为LΔ＝Lmax-95％Lr”，其余部分同实施例一。
采用该方法进行甩负荷试验时，汽轮机4、发电机5的最高负荷均达到其额定负荷，而锅炉1的负荷则小于其额定负荷。在满足甩负荷要求的前提下，降低了锅炉1、安全阀、高低压旁路系统受到的冲击程度和锅炉1超压的可能性，从而大大降低了风险。尤其是对于循环流化床锅炉1、大容量锅炉1等热惯性比较大的锅炉1，可有效降低汽轮发电机组甩100％负荷试验的风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种低风险汽轮发电机组甩100％负荷试验方法，所述汽轮发电机组包括同轴连接的汽轮机和发电机，所述汽轮机由锅炉供应蒸汽热能，所述锅炉和汽轮之间的进汽管路上设有进汽阀，所述汽轮机的抽汽口通过一个抽汽管连接高压加热器，所述抽汽管上设有抽汽阀，其特征在于，所述方法按如下步骤依次进行：
步骤一、通过预备性试验得到汽轮发电机组的试验负荷Lt，所述预备性试验是指：保持汽轮发电机组的负荷稳定在85％～95％的额定负荷Lr，然后关闭抽汽阀，汽轮发电机组的负荷瞬间上升，采集汽轮发电机组的负荷瞬时最大值Lmax；
根据如下公式一计算出汽轮发电机组的负荷瞬间增量LΔ，然后根据如下公式二计算出汽轮发电机组的试验负荷Lt，
LΔ＝Lmax-(85％～95％)Lr 公式一
Lt＝Lr-LΔ 公式二
其中，LΔ为汽轮发电机组的负荷瞬间增量，Lmax为汽轮发电机组的负荷瞬时最大值，Lr为汽轮发电机组的的额定负荷；Lt为汽轮发电机组的试验负荷；
步骤二、进行甩负荷试验，具体过程为：
首先保持抽汽阀处于开启状态，高压加热器正常运行，使汽轮发电机组的负荷稳定维持在试验负荷Lt上；
然后关闭抽汽阀，当汽轮发电机组的负荷达到额定负荷Lr时，立即断开发电机出口开关，瞬时甩去汽轮发电机组的全部负荷；
步骤三、甩负荷试验后，根据得到的相关参数对汽轮机转速调节系统进行分析。
2.如权利要求1所述的一种低风险汽轮发电机组甩100％负荷试验方法，其特征在于：所述步骤(一)中，保持汽轮发电机组的负荷稳定在90％的额定负荷Lr。
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