摘要:汽轮机GV波动对汽轮机组安全运行存在较大不利影响,GV波动可能因多种原因导致。本文阐述了引起GV波动的一般原因,包括控制回路、LVDT、伺服阀、DEH控制器、协调控制等问题所致,同时在人工处理、设备优化等方面探索分析了在汽轮机组运行期间处理GV波动问题的要点,以期为相关人士提供参考。
关键词:GV波动;波动原因;运行处理;处理要点
引言:
汽轮机是电厂运行控制的重要设备,其运行情况对电厂发电有着巨大影响。目前,高压调节汽门(GV)主要应用在DEH配汽执行机构中,其运行状态对DEH调节品质具有重大意义。GV波动属于许多电厂汽轮机的共同问题,探究GV波动原因以及运行处理要点对于电厂安全运行、稳定发展十分重要。
一、GV波动原因分析
通过研究相关资料、进行实地调研可以发现,在设备运行过程中,任何一环出现问题均有可能引起GV波动,其原因可以总结归纳为下述几点:
(一)控制回路相关问题
控制回路接线松动或者电缆出现故障,进而影响反馈信号或者指令信号,信号不稳定会导致GV出现波动。该类问题较为简单,许多类似问题都可以在汽轮机机组运行过程中得到处理。但是,需要注意的是一旦机组停止运行,应当加固控制柜内端子,传动重要信号,防范再次产生此类故障。
(二)LVDT出现问题
LVDT具有反馈功能,它可以把汽门位置信号转换为电信号,它在运行期间,其芯杆会随之移动,这会导致芯杆和套管出现摩擦,进而导致二者磨损。若LVDT安装时,芯杆和套管偏离,则会加重磨损,严重的话还可能出现套管损毁、LVDT线性度减弱的问题,进而导致反馈不稳定,引起GV波动[1]。在极其严重的情况下还可能出现卡滞而停止移动,汽轮机运行到一定时期后,卡滞突然消失,此时回路反馈力度大,GV必然随之波动。为了防范该问题,必须定期检查LCDT。
(三)伺服阀出现问题
伺服阀具有把电信号转换为油压信号的功能,该设备精密度极高,引发伺服阀问题的主要原因是EH油质较低。通过研究得知,定期更换EH油同时注重伺服阀清洁工作的电厂较少出现伺服阀问题。
(四)DEH控制器问题
DEH出现问题期间会引起指令不稳问题出现,继而导致GV波动。想要从根本上避免该问题,需要操作人员定期检查DEH,;例如,检查电信号是否波动,进而防范问题。一旦出现该问题,同样应当检查电信号情况,以进一步确定问题。
(五)协调控制逻辑问题
协调控制的情况下,GV波动产生的原因还可能是主汽压力不稳定。具体而言,若负荷稳定不变,以锅炉为例,则其燃烧调整期间产生的波动会导致主汽压力不稳定,比如说燃烧器摆角晃动,二次风量变化等。通过对相关资料分析可知,出现上述情况时,锅炉燃烧没有进行多次、大幅度调整,且各个系统冷风门运行状态平稳,微小变化多因煤量变化所致,均不会引起压力波动[2]。因此,主汽压力是导致GV波动的主要原因。需要注意的是,若GV波动非本文所述上述原因所致,则可能因不协调控制所致。
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二、GV波动运行处理要点分析
(一)一般处理要点
一旦出现上述问题,电厂工作人员应当灵活采取下述处理措施,第一,马上派专人到现场进行检查,先确认EH油质是否正常,运行期间是否存在泄漏,之后再检查GV是否存在卡滞、门杆断裂等物理问题,在此过程中,通知相关人员对GV伺服阀、LVDT、协调性等进行分析检测。第二,检查汽轮机运行状态,是否存在摆动幅度过大、二次风量不稳等问题,由此引起GV波动,在这一环节若发现压力十分不稳定,则应当马上停止上述操作,做好工况稳定工作。第三,因压力较高而出现GV波动时,需要将压力调低,防止压力超过设定额度。第四,仔细检查压力设定、热值修正等汽轮机运行相关参数,明确其是否达到较高限额,若达到较高位置,则应当立即申请解除协调,使其进入手动操作状态下,以提升其稳定性。第五,若发现profi调节异常,则应当马上解除。第六,如果运行处理没有达到预期效果,且GV波动持续变大并导致运行参数超过限定值,严重影响汽轮机组安全时,则必须马上降低负荷,持续到故障调门关闭,GV波动解除。
(二)物理处理要点
对于芯杆与套管错位、不同心,EH油质量低,油系统不洁净等问题引起GV波动,可以采取物理方法进行运行处理。具体而言,工作人员需要对EH油系统进行全面彻底清洗,同时做好芯杆与套管偏离修正工作。运行期间需要加强滤油、排水,以保证EH油质量。运行时还应当分析油质变低原因,一般而言,使得油质降低的原因多出现在轴承油挡与汽轮油泵上。工作人员可针对这两个部位进行重点检查,若是油挡原因,则应当合理调节汽封、汽片;若为油泵原因,则可以采取安装高压启动油泵的方式,以取代旧油泵,满足开机需求。
工作人员采取上述方法进行GV波动处理后,若确认上述原因所致,则会出现GA运行更加稳定的现象。通常来说,汽轮机组运行期间不会出现过大的GV波动。但是,也存在有些情况下,汽轮机组运行后运行波动幅度不大,频率也较低,但一经开始进行生产运作,在前1个小时会出现波动或者也会出现全天波动的情况。对于这种现象,经过实地研究发现,为负荷过高或者操作不当所致,这两种问题会对调速系统产生影响,进而造成GV波动[3]。在这里需要强调的是,实践中多数电厂汽轮机组处于长期运行状态,可能因时间不同所运行频率不同,因此在一天当中需要人工进行调节,这就需要汽轮机组运行具有一定的灵活性。另外,加上多数由人工操作调节、机组运行频率高,容易出现操作失误,对设备产生不利影响,同时进一步激化套管磨损、油质降低等问题,对此,相关人员必须加强重视。
(三)设备优化处理
除了上述运行处理要点外,电厂在出现GV波动问题后,未能够得到根本解决,则可以加强与同类厂家的技术交流,制定相应的优化处理方案,并加强检修与检查,提高对GV的检查频率,采集相关参数,进行改革优化设计。比如说,对于主汽波动高的问题,主汽波动不利于汽轮机组安全运行,对于电厂效益也会产生不利影响。以直流锅炉为例,该类锅炉高热蒸汽温控具有强耦合性,汽水流程一次通过,即是说,加热、蒸发以及过热等区分不显著。因此,燃料量、GV开度以及给水量对各个阶段均有影响。主汽波动导致的GV波动的根本原因也多在于此,想要从根本上处理好该问题,应当对出现问题的设备进行全面分析,包括历史数据、参数变化等,以探究主汽波动参数设定、控制等问题。当设备处于运行状态时,调节控制指令,以实现对过热的控制,同时注重优化燃料、给水以及机组运行三者的关系。另外,相关人士还应当在GV设计上进行努力,GV设计对其波动有重要影响,也是评判GV优劣的重要指标,通过不断提高设计水平而降低运行波动是又一重要路径。
结论:
综上所述,本文从电厂汽轮机GV波动产生原因的角度出发,主要对DEH控制系统进行了研究,阐述了导致GV波动问题产生的常见原因,并且提出了几种有效的运行处理方式,同时着重强调了运行处理要点。有效解决GV波动问题对于机组安全稳定运行十分重要,应当注重加强探索实践,从根本上解决该问题。
参考文献:
[1]谢子鑫.汽轮机高压调节汽门优化探索与研究[J].现代制造技术与装备,2019(05):39-40.
[2]徐仁博,徐世明,王晓波,等.汽轮机高压调节汽门摆动分析及控制策略优化[J].东北电力技术,2018,39(04):21-23+30.
[3]石俊.DEH控制系统高压调节门抖动分析及处理方法[J].科技创新与应用,2016(26):33.
论文作者:隋欣元
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/24
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