摘要:AE94.3A燃机为了获得更高的燃气-蒸汽联合循环发电厂效率,采用了一种间隙优化系统,这种系统在安萨尔多燃气机组上被称为RDS。RDS的应用在一定程度上提高了机组的效率,但是在实际运行当中也出现了一定的问题,本文着重从RDS的运行方式和运行中出现的问题给予介绍。
关键词:AE94.3A;RDS;燃机;燃气;效率
一、燃气轮机、压气机设备概况
我厂燃气轮机由上海电气&安萨尔多公司联合设计制造,型号为AE94.3A单轴重型燃气轮机,TETC温度(566℃)、排烟量大(2668.4t/h)。燃机单循环出力为317.1MW(ISO工况),联合循环额定出力为473MW(纯凝工况下)。安萨尔多AE94.3A型燃气轮机采用15级轴流式压气机,压比为20。压气机由压气机转子和静子(气缸)组成。其中静子(气缸)由前轴承座,1#静叶持环、2#静叶持环组成,采用水平中分面式结构。
二、RDS概况、系统组成与工作流程
RDS概况:RDS 模块用于控制推动转子移动。燃机RDS 系统全称转子位移优化系统,是燃气轮机重要的辅助系统之一。它是一种液压机构,通过控制燃气轮机转子的轴向位移,以优化燃机效率。
系统组成与工作流程:RDS供应单元采用模块化设计,2个100%的RDS油泵、1个蓄能器、RDS控制块及相关的仪表组装在一块地板上,便于安装、操作和维护。来自润滑油系统的润滑油进入RDS油泵,经过RDS油泵升压、过滤器过滤,分别经主推、副推进油管进入燃气轮机推力轴承工作面和非工作面的液压活塞,实现燃气轮机转子的推动,其回油回到润滑油箱。
三、保护元件介绍
1、轴向位移变送器
3个位置变送器安装在压气机轴承盖上,用以监测转子的位移和测量由RDS系统引起的转子轴向位移。当2个轴向位移变送器均故障时,RDS系统顺控不允许启动。
2、压力变送器
主推腔室和副推力腔室各配置三个压力变送器,做保护时均采用三取二的原则。正常运行即RDS在投入位置时,主推腔室压力为165bar,副推腔室压力为0.6bar。
四、RDS运行方式
RDS运行方式:RDS 模块从润滑油模块中取油,并加压到工作压力,然后供到压气机轴承(带 RDS功能)的主副推力腔室中,推动转子轴向移动,从而实现间隙优化。从润滑油箱过来的低压润滑油经过柱塞泵加压至工作压力,此时蓄能器填充氮气升压,低于工作压力时泵开,高于工作压力时泵关,蓄能器填充时间很短。电磁阀用于控制主副推力管路,蓄能器控制供油压力,流量控制阀控制进油回油速度,从主副推力端的回油经管路流回油箱。
RDS系统逻辑
RDS自动投入条件(与):
1、RDS选择“RDS SEL”,
2、RDS不在65-69步,
3、RDS母管压力大于7bar,
4、位移小于1.3mm且位移两测点偏差大于0.2mm或任一位移测点故障,
5、RDS母管压力小于190bar,
6、RDS母管压力大于160bar,
7、IGV开度小于90%且燃机负荷大于120MW,
8、转速大于47.5Hz与1、2、3延时60min。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
RDS自动退出条件(或):
1、ESV阀关闭,
2、燃机负荷突降30MW,
3、火灾保护跳机,
4、转速小于3.9Hz或燃机跳闸,
5、RDS选择“RDS DSEEL”。
RDS跳闸首出:
1、RDS FAULT REVERSE POI(与):1.1转速大于4HZ;1.2燃机负荷突降30MW或转速大于47.5Hz维持时间小于60min;1.3(转速大于3.9Hz且RDS没有停指令)且无(两个位移均小于1.3mm或两个位移测量值相差大于0.2mm或位移1故障或位移2故障报警),
2、SEC RDS LINE PRESS》MAX:副推回油压力大于230bar延时10秒,
3、RDS MONITORING SYSTEM TRIP(与):3.1 主推回油压力大于5bar;3.2 副推回油压力大于5bar。
五、RDS运行分析
1、机组效率分析:
系统工作时将转子向压气机侧移动一定距离,减少透平端叶顶间隙,透平端减少端部损失,同时会增加压气机端叶顶间隙。总体上,透平端收益大于压气机端损失,因此燃机输出功增加,通过实验得知RDS投入后燃机负荷增加6-8MW,增加了燃机的输出功率,提高了机组效率。
2、转子位移量分析:
其中转子移动多少是通过转子位移量来表示,当主推腔室油压为165bar,副推腔室油压为0.6bar时转子位移为2.9mm,副推腔室腔室油压为165bar,主推腔室油压为0.6bar时转子位移为0.7mm,当主推、副推力轴承均无油压时转子位移为1.8mm;当RDS投入时转子位移由0.7mm增至2.9mm,当RDS自动退出至副推位置时,由于压气机瞬间卸载轴向推力减小,转子的位移有一个先增大再减小至副推位置0.7mm的过程;RDS在正、副推位置时每间隔720min,进行冲洗一次,RDS油冲洗操作的目的是降低油动机中液压油的温度,并且释放油动机中的空气和杂质,避免对油动机活塞密封的损坏。
六、RDS运行中存在的问题分析:
1、RDS正推、副推压力值没有显示,后被取消。
2、RDS有时逻辑存在误判断,造成RDS不能自动投入的情况。
3、RDS在燃机负荷120MW附近来回投退,造成燃机5个轴振、轴承振动增大现象。
4、转子三个位移测点中有两个位移测点差值大于0.2mm引起机组跳闸。具体逻辑为RDS FAULT REVERSE POI(与):4.1转速大于4HZ;4.2燃机负荷突降30MW或转速大于47.5Hz维持时间小于60min;4.3(转速大于3.9Hz且RDS没有停指令)且无(两个位移均小于1.3mm或两个位移测量值相差大于0.2mm或位移1故障或位移2故障报警)。
5、由于外部原因导致燃机负荷突降30MW,RDS退出运行。
结束语:
通过这篇论文的介绍,希望各位同仁能够对AE94.3A燃机RDS间隙优化调整系统有一个明确的认识,了解RDS的运行方式,运行中出现的问题,原因分析,避免具有RDS系统的燃机出现类似错误,引起运维人员误判,为公司安全、经济运行服务。
参考文献:
AE94.3A燃机集控运行规程,燃气机组燃气运行规程,AE94.3A燃机机组技术协议,AE94.3A燃机RDS 模块运行维护手册,AE94.3A燃机RDS 模块安装调试手册,燃气—蒸汽联合循环机组安全生产典型事件汇编。
作者简介:
李北峰,汉,河南商水人,国家电投(中电)四会热电有限责任公司集控值班员,岗位为值长,职业资格为技师。
论文作者:李北峰
论文发表刊物:《河南电力》2018年12期
论文发表时间:2018/12/4
标签:位移论文; 转子论文; 燃气轮机论文; 油压论文; 系统论文; 推力论文; 转速论文; 《河南电力》2018年12期论文;