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600MW
超临界机组
DEH
< br>系统说明书
1
汽轮机概述
超临界
600/660MW
中间再热凝汽式汽轮机主要技术规
范
机组型号
单位
N600-24.2/566/566
N600-24.2/538/566
N660-24.2/566/566
额定功率
最
大
连
续
功率
额
定
进
汽
压力
额
定
进
汽
温度
再
热
进
汽
温度
工作转速
额定背压
r/min
Pa(a)
3000
4.9
3000
4.9
3000
4.9
℃
566
566
566
℃
566
538
566
MPa(a)
24.2
24.2
24.2
MW
MW
600
648
600
648
660
711
注意：
上表中的数据为一般数据，仅
供参考，具体以项目的热平衡图为准。
由于锅炉采用直流炉，
再热器布置在炉膛较高温区，
不允许干烧，
必须保证最低
冷却流量。
这就要求在锅炉启动时，
必须打开高低压旁路，
蒸汽通过高旁进入再
热器
，
再经过低旁进入凝汽器。
而引进型汽轮机中压缸在冷态启动时
不参与控制，
仅全开全关，所以在汽轮机冷态启动时，要求高低旁路关闭，再热调节阀全
开，
主蒸汽进入汽轮机高压缸做功，
经高排逆止门进入再热器，
经再热后送入中低压
缸，
再进入凝汽器
。
由于汽轮机在启动阶段流量较小，
在
3000
r/min
时只有
3-5
%
的流量，远远不能满足锅炉再热器最低的冷却流量。因此，在汽轮机启动时，再
热调节阀必须参加控制，以便开启高低压旁路，以满足锅炉的要求。所以
600MW
超临界汽轮机一般要求采用高中压联合启动（即
b
ypass on
）的启动方式。
2
高中压联合启动
高中压缸联合启动，即由高压调节汽阀及再热调节阀分
别控制高压缸及中
压缸的蒸汽流量，从而控制机组的转速。高中压联合启动的要点在于高
压缸及
中低压缸的流量分配。启动过程如下：
2.1
盘车（启动前的要求）
2.1.1
主蒸汽和再热蒸汽要有
56
℃以上的过热度。
2.1.2
高压内缸下半第一级金
属温度和中压缸第一级持环下半金属温度，大于
204
℃时，
汽轮机采用热态启动模式，
小于
204
℃时，
汽轮机采用冷态启动模式，
启动
参数见图“主汽门前启动蒸汽参数”
，及“热态起启动的建议”中规定。
冷再热蒸汽压力最高不得超过
0.828MPa(a
)
。
高中
压转子金属温度大于
204
℃，则汽机的启动采用热态启动方式
，主蒸
汽汽温和热再热汽温至少有
56
℃的过热度，
并且分别比高压缸蒸汽室金属温度、
中压缸进口持
环金属温度高
56
℃以上，主蒸汽压力为对应主蒸汽进口温度下
的
压力。第一级蒸汽温度与高压转子金属温度之差应控制在
?<
/p>
56
℃之内，热再热汽
温与中压缸第一级
持环金属温差也应控制在这同样的水平范围。
在从主汽阀控制
切
换到调节阀控制之前，主汽阀进汽温度应大于“
TV/GV
切换
前最小主汽温”曲
线的限值（参见“主汽门前启动蒸汽参数”曲线）
。
2.1.3
汽轮机的凝汽器压力，应低于汽机制造厂推荐的与再热汽温有关的低压
排汽压
力限制值，在线运行的允许背压不高于
0.0247MPa(a)
。
2.1.4
DEH
在自动方式。
2.2
启动冲转前（汽机已挂闸）
各汽阀状态：
主汽阀
TV
高调阀
GV
关
开
再热主汽阀
RSV
开
再热调阀
IV
关
进汽回路通风阀
< br>VVV
开（
600r/min
至
3050r/min
关）
高排通风阀
HEV
开（发电机并网，延迟一分钟关）
高排逆止阀
NRV
关（
OPC
油压建立，靠高排汽流顶开）
高中压疏水阀
低排喷水阀
高旁
HBP
开（分别在负荷大于
10%
、
20%
关高、中压疏水阀）
< br>
关（
2600r/min
至<
/p>
15%
负荷之间，开）
控制主汽压力在设定值，并控制热再热温度在设定值
低旁
LBP
2.3
冲转
控制热再热压力在设定值
2.3.1
冷态启动的升速率为每
分钟
100r/min
。
IV
开，使转速升到
600r/min
保
持，进行磨擦检查，打闸。
2.3.2
重新用
IV
升速到
600r/min
，保持
4
分钟，进行
仪表检查，大轴绕度要
小于
0.076mm
。
2.3.3
汽轮机转速升至
600r/min
，延时
4
分钟，控制方式由
IV
切换为
TV-IV
方式，
TV
开始开，与
IV
按一定比例开，同时控制转速。
2.3.4
升速到
2800r/min
，保持
2
分钟，
DEH
记忆此时
IV
的开度，
IV
会停止并
保持当时的开度
（只有当热再热压力变化时，
< br>IV
才动，以维持中压缸的恒流量，
保证对低压缸叶片、
通流部份的冷却）
。控制方式由
TV-IV
切换为
TV
方式。
2.3.5
转速在
2800r/min
稳定
2
分钟后，
TV/GV
切换。阀切换后，汽机转速由
GV
控制，并进入发电机同期
控制阶段。
2.3.6
GV
升速到
3000r/min
。并网前，冷再
热压力应尽力控制其不大于
0.828MPa(a)
，以防止并
网后，因高排温度过高而停机。
2.3.7
并网
< br>GV&IV
同时承担
5%
的初负
荷。
发电机主油开关合闸后，
延时
1<
/p>
分钟，
DEH
输出接点，控制高排通风阀
HEV
关闭。高排压力建立，汽流顶开高排逆止阀
（如果高排温度大于
427
℃或发电机并网后，延迟
1
分钟后，高压缸调节级后压
力与高排
压力的比值小于
1.7
则停机）
。
2.4
负荷变化（低参数时）
2.4.1
随着负荷的增加，
GV&IV
一起开大。其负荷率按运行曲线及图表选取。
高、低旁路由旁路控制系统控制，随着汽机所带负荷的增加，高、低旁路阀逐渐
关闭，当负荷达
35%
时，
IV<
/p>
全开，低旁阀全关。
2.4.2
当负荷
10%
时，高压疏水阀关闭；
15%
< br>负荷时，低压缸排汽喷水阀关闭；
20%
负荷时，中压缸
疏水阀关闭。
2.5
负荷变化（滑压时）
进汽度越小
（最小运行进汽度约为
50%
）
机组相应负荷的经济性越高。
从
18%
负荷到
78%
负荷，可以采用二阀全开的滑压运行
方式。
汽机在顺序阀调节方式下，投入遥控方式（协调控制）
或汽机为主方式（切
除
DEH
的
TPL
功能和功率反馈回路）
。此时
DEH
只保留了转速回路来纠正系统的
频差。给
DEH
一个
2
阀全开的阀位指令，
2
阀全开，汽轮发电机负荷值因汽压、
汽温升高而加大，当主汽压、汽温升至额定值时，然后汽机转入定压控制，顺序
开启第
3
阀、第
4
阀，汽轮发电机则带上了
78%
的负荷，直至<
/p>
100%
。
2.6
负荷变化（额定压力）
<
/p>
当压力达到额定压力后，
GV
控制功率。
当负荷大于
20%
额定值时，
DEH<
/p>
可以
投入功率反馈回路。
2.7
甩负荷
2.7.1
当
DEH
接受到甩负荷信号后，甩负荷预测逻辑
LDA
立即关闭
GV
和
IV
，
以防汽轮机超速。高、低旁路阀立即打开，高排通风阀
HEV
打开，低压缸排汽喷
水阀开，
高、
中压疏水阀开，
高排逆止阀关闭，
在转速飞升大于
3050r/min
期间，
进汽回路通风阀开。
2.7.2
甩负荷后
（发电机主油开关断开）
，
延迟
7.5
秒，
IV
打开到记忆开度
（启
动时汽机转速升至
2800r/n
in
时，经过热再热压力修正后的阀位）
，加上带厂用
电的阀位开度。高排通风阀在甩负荷后立即打开，抽真空。
2.7.3
冷再热压力低于
0.828MPa(a)
，
GV
打开，维持汽机
3000r/min
。如果此
时高排温度大于
427
℃，则自动停机。
2.7.4
重新并网，调节汽阀（
GV
）和中压调节阀（
< br>IV
）自动开启，带上
5%
的初
负荷。要求冷再热压力降至
0.82
8MPa(a)
时再并网。
3
控制系统介绍
DEH
系统使用的是西屋公司的
OVATION
型集散控制系
统。
其先进性在于分散
的结构和基于微处理器的控制，
这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理
能力的同时提高了可靠性
。
100MB
带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制
器之间相互隔离，
又可以通过它来相互联系，
可以说是整套系统的一个核心。
系
统的主要构成包括：工程师
站、操作员站、控制器等。
DEH
系统功能
汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统
(DEH)
，
提供了以下几种运行方式：
?
操作员自动控制
?
汽轮机自启动
?
自同期运行
?
DCS
远控运行
?
手动控制
通过这几种运行方式，
可以实现汽轮机控制的基本功能如转速控制、
功率控
制、
3
．
< br>1
基本控制功能
工程师站和操作员站的画面是主机控制接口，
它是用来传递指令给汽
轮机和
获得运行所需的资料。
打开
CU
STOM GRAPHIC
窗，
运行人员可以用鼠标点击对应
的键来调出相应的图像。也可以打开
DATA
ANALYSIS AND MAINTINANCE
窗，
选用
OPERATOR STATION
PROGRAMS
按钮，在
OPERATOR
STATION
PROGRAMS
菜单上选用
DIAGRAM DISPLA
Y
按钮，
在
DISPLAY DIA
GRAM
菜单上选用所需的图
号，再按
DISPLAY
按钮，就能调出所需的图形。
3.1.1
基本系统图像
所有基本系统图像将机组运行的重要资料提供给运行人员。屏幕分成不同的
区域，包括一般信息，页面特定信息。
3.1.2
一般信息
3.1.2.1
控制方式—用来表
示机组目前所有的控制方式。这些方式分操作员自
动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动
同步和自动同步。
3.1.2.2
旁路方式－
DEH
提供一个旁路接口，
可以调节再热调节汽阀，以便与
外部的旁路控制器相配。
运行人
员可根据实际情况选择带旁路运行方式和不带旁
路运行方式。
3.1.2.3
控制设定－主要显示
实际值、设定值、目标值和速率。实际值、运行机
组的实际转速或负荷将被显示，
数据被调整为整数。
设定值显示在系统目标变化
过程中当前所要达到的目标值。
速率显示设定值向目标值变化的快慢。
目标值显
示转速或负荷变化最终要求的目标。
当设定值
向目标值变化时，
为了指示变化在
运行中，
HOLD
（保持）将变成
GO
（运
行）
。当设定值等于目标值时，设定值旁边
将没有信号。
3.1.2.4
反馈状态—表示机组反馈回路的当时状态。
例：
功率反馈回路
在使用，
则显示
MEGAWATT LOOP IN
（功率回路投入）
，如功率回路没有投入，将显示
MEGAWATT LOOP OUT
（功率回路出来
）
。
3.1.2.5
阀门方式—
说明机组正在运行的阀门
方式。
如主汽阀控制
（
THROTTL
E
VALVE
）或高压调节阀控制（
GOVERNER
VALVE
）或再热调节阀控制（
INTERCEPT
VALVE
）
。还显示主汽阀—调节汽阀转
换（
TV
—
GV XFER IN
PROGRESS
）
。阀门
试验状态（
VALVE TEST IN PROCESS
）
。再热调节汽阀切换到主汽阀和中压调
节阀联合控制。另外，提供单阀
/
顺序阀切换功能。
3.1.2.6
限制设定—显示当
前各限制器投入状态和限制值。在限制的页面上，
任一限制所起作用时，
相应的报警信息将在屏幕上出现。
包括阀门位置限制、
高
负荷限制、低负荷限制和运行人员可调整的主蒸汽压力限制等。
3.1.2.7
运行数据－实
际的汽机转速、
功率、
主蒸汽压力、
升
速率和升负荷率、
阀位控制方式等显示在屏幕下方。
3.1.2.8
信息－除了屏幕信
息外，各种不同的信息在一定条件下也会在主屏幕
显示，这些信息是：
< br>
机组遮断（
TURBINE TRIP
）
、机组挂闸（
TURBINE
LATCH
）
。
快速减负荷（
RUNBACK
）在运行中，每当三个快速减
负荷接点中一个闭合，
RUNBACK IN PROGRESS
（快速减负荷在运行中）信息将出现在屏幕中央。保持系
统动作－电超速保护（
103%
）
快关或甩负荷预测功率任一种动作时，
PROTECTION
SYS OPER
（保护系统动
作）将在屏幕中央显示。
3.2
页面说明
3.2.1
机组总貌－该页面使操作人员得到下面任一个控制图像（方法：用鼠标点
击要进
入的子菜单功能键，弹开小窗口）
。
a
控制方式（
CONTROL
MODE
）
b
旁路方式（
BYPASS
MODE
）
c
控制设定值（
CONTROL
SETPOINT
）
e
反馈状态选择（
LOOP
MODE
）
f
阀门方式（
VALVE
MODE
）
g
< br>设定限制器（
LIMITER
）
3.2.2
控制方式－该窗口允许
运行人员改变机组的运行控制方式。为了投入或
切除一个运行方式，
运行人员必须将鼠标移到所要求的按钮，
点击进行确认，
然
后按
IN
SERVICE
把该回路投入，或者按
DUT SERVICE
把此回路切除。提供给运
行人员的基本方式是：
（
1
）
OPER AUTO
（操作人员自动）
OPER
AUTO
是电厂运
行人员对汽轮发电机的主要控制方式。
在
OPER
AUTO
中，
运行人员可得到
DEH
控制器所有的功能，这些功能是：
a
在大范围速度控制区域，建立汽轮发电机组的加速度和目
标转速；
b
实行从再热调节汽阀
到主汽阀
/
再热调节汽阀转换和主汽阀到调节汽阀
的转换；
c
在机组同
步并网后，建立负
荷变化率和目标负荷；
d
投入或切除压力反馈回路和
功率
反馈回路；
e
确定在线运行的极限。
如果运行人员
在子菜单上选择
手动方式
（即退出操作员自动方式）
，
或者是其它种种原因，
系统转到手动
方式，则
OPER
AUTO
被自动切除，但
是若选择
ATC
、
遥控、自动同期等时
则不退出操作员自动方式，只是更改指令来源。
（
2
）
ATC
（自动汽机控制）
ATC
控制方式将不用操作员操作，自动地将机组从盘车转速带到同步转速，
由操作员完成并网；并网后，操作员给出目标负荷，系统自动增、减负荷。
ATC
不仅可以作为一个控制器而且可作为操作指导。即使操作员不选择
A
TC
，所有的
保护逻辑仍在运行，以提供有关的监视信息及建议
。
（
3
）<
/p>
REMOTE
（遥控）
REMOTE
在这一控制方式下，
DEH
的
TARGET
和
SETP
OINT
是遥控系统输入信
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