在线组态调门开启逻辑减小汽轮机组大轴振动

   2024-01-18 互联网1170
核心提示:   大唐安阳发电有限责任公司#9号机组为300MW燃煤汽轮发电机组,机组运行中出现汽轮机#1轴瓦振动大现象,无法满负荷运行。经

 

  大唐安阳发电有限责任公司#9号机组为300MW燃煤汽轮发电机组,机组运行中出现汽轮机#1轴瓦振动大现象,无法满负荷运行。经过DCS系统在线组态修改DEH逻辑,改变汽轮机高调门开启顺序后,成功的减小汽轮机组大轴振动,机组可满负荷运行。

  一、设备概况

  1.1汽轮机: 东方汽轮机厂生产的N300-16.7/537/537-3型亚临界中间再热凝汽式汽轮机,有2个高主门、4个高调门、2个中主门、2个中调门。4个高调门分为两组,其中1、4号调门为一组,2、3号调门为一组。

  1.2 DEH:上海新华公司的XDPS-400+分散控制系统,系统功能设计包含以下系统:汽轮机数字电液调节系统(DEH)、小汽机控制系统(MEH)、循环水控制系统(CWP)。本次改变汽轮机调门进汽顺序逻辑组态就是利用XDPS控制系统进行的。

  二、机组振动情况分析

  2008年7月20日#9机组负荷275MW,多阀控制方式,在负荷变化过程中,当调门开度该便时,#1瓦振动变化较大,盖振在15 um~18um,X/Y向振动在91um /88um~144 um/131um之间变化。

  依据机组振动特征,结合对设备安装检修与运行参数的分析,造成#1瓦振动偏大的原因,可能有以下几点:

  (1)调门重叠度线性不好,在负荷变化时, 机组圆周进汽不均匀或存在较大的扰流,使机组#1瓦X/Y振动增大,通过改变负荷,既进汽方式,可以降低振动水平。

  (2)主油泵齿形联轴器套筒汽机侧端盖固定螺栓松动,造成端盖等部套松动,影响#1瓦振动。也存在主油泵齿形联轴器出现问题的可能。

  (3)#1瓦瓦枕紧力偏小,使#1瓦的抗振性降低。另外可能出现上瓦瓦块固定螺栓松动情况,使振动恶化。

  综上所述,造成#9汽轮发电机组出现的轴系振动超标的原因:一是轴系对中与转子平衡不良;二是存在汽流扰动作用力的影响;三是轴承的负荷分配与转子扬度有待改进;四是轴瓦等部件可能存在松动情况。

  三、方案制订、试验

  为减小机组振动决定:1、不停机状态下,试验观察改变调门进汽顺序后的振动情况;2、机械部分在机组大小修期间对轴系进行检修。

  试验方案:将#9机#1、2、3、4高调阀门控制由顺序阀控制切为单阀控制,观察轴振动情况;逐个交替将#1、2、3、4高调门将阀门关到零,观察轴振动情况。并根据试验结果,重新制定#9机高调门开启顺序。

  试验应具备的条件、预控措施及内容步骤略。

  经过试验,当调门开启顺序为GV4+GV3→GV2→GV1时,可减小机组大轴振动,尤其是#1瓦X方向振动减小明显、Y方向振动平稳,#2瓦Y向振动明显减小、X方向振动平稳,轴系其余各振动测点无明显变化。

四、在线组态

  根据振动试验结果,决定通过在线组态DEH逻辑的方式将#9机高调门控制阀开启顺序由GV1+GV2→GV4→GV3修改为GV4+GV3→GV2→GV1。

  4.1 逻辑分析

  采用在线组态方式,重点是保证逻辑修改过程的正确性,难点在于不停机。由于调门控制逻辑较为复杂,为防止误操作,必须选好切入点对调门逻辑内容进行认真的分析。为减小组态工作量,确保逻辑修改无误,我们以单/多阀切换控制为切入点对该点之前的阀门流量分配逻辑和之后的阀位设定输出进行了分析。

  4.1.1阀门阀位输出实际也就是分配到该阀门的蒸汽流量,要实现开启顺序由GV1+GV2→GV4→GV3变为GV4+GV3→GV2→GV1,也就是将原分配给GV1调门的流量分配GV4,同理将其他调门流量相应作出调整。通过对逻辑图分析,确定方案:原阀门管理逻辑中GV1部分26号SFT功能块输出至34号MUL功能块,修改为29号SFT功能块输出至34号MUL功能块,GV2部分27号SFT功能块输出至35号MUL功能块,修改为28号SFT功能块输出至35号MUL功能块,同理对GV3 、GV4逻辑部分进行修改。(参见原逻辑图)

  

  4.1.2由于阀门特性曲线不尽相同,故在修改阀门流量逻辑后,根据调整后的逻辑对53页GV阀位设定输出的各调门多曲线函数f(x)功能块参数进行相应调整。

  4.2 在线组态

  稳定机组负荷在180MW左右,AGC退出运行,机组没有重大设备操作,高调门控制为单阀控制,DEH、ETS、DCS系统工作正常。

  启动XDPS总控软件Netwin.exe,在Netwin中以ENG身份登录,上装#11DPU组态,并对行#11DPU组态进行备份。强制GV1、GV2、GV3、GV4阀位为当前值,机组处于单阀调压控制方式。 根据预先制定好的逻辑修改方案进行对GV阀门管理及GV阀位设定输出逻辑进行修改调整,组态如下图

  (修改后的GV阀门管理逻辑图)

  

  (由于修改后逻辑连线出现交叉,为防止误连,采用了隐藏连线、指定功能块连接方式)

再次检查逻辑无误后,写组态到#11DPU电子磁盘,同时拷贝到副控,并写盘。释放GV1、GV2、GV3、GV4阀位输出值。

  经过随后的观察试验,各调门控制功能正常,切入多阀控制后高调门开启顺序为GV4+GV3→GV2→GV1,机组大轴振动减小,尤其是#1瓦X方向振动减小明显、Y方向振动平稳,#2瓦Y向振动明显减小、X方向振动平稳,轴系其余各振动测点无明显变化(参见振动趋势图)。至此,#9机在线组态DEH调门开启逻辑成功。

  五、结束语

  单元机组大轴振动是一个复杂问题,应根据机组振动特点具体分析。大唐安阳发电厂#9机组在不停机情况下通过在线组态DEH逻辑改变调门开启顺序,减小汽流扰动作用力的影响,改善了机组振动情况,提高了机组的安全性和出力能力,同时避免了机组启停操作,提高了机组经济性,取得了较好的经济效益和良好的社会效益。

  【作者简介】

  李勇,男,本科,热控工程师 电话:0372-3907436

  张喜成,男,本科,热控高级工程师电话:0372-3097415

  贾宏亮,男,本科 热控工程师 电话:0372-3097415

  联系地址:河南省安阳市殷都区华祥路 大唐安阳发电厂(455004)


 
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