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摘要:汽轮机润滑油压保护是防止汽轮机运行时断油烧瓦事故的重要保证措施,由历次电力生产发生的汽轮机断油烧瓦事件中看到,许多事故与润滑油系统控制回路存在较大关系。本文由浙能长电#3机组汽轮机直流润滑油泵现有启动回路分析的基础上,提出新增并联两路润滑油压低开关硬接线启动回路的改进措施,使汽轮机润滑油系统内备用危急油泵启动可靠性得到提高,解决了直流润滑油泵启动中存在的安全隐患,降低了因润滑油系统而导致烧瓦事故发生的可能性,对同类型机组或机组内其他重要设备的保护改造起到一定的参考作用。
关键词:汽轮机;润滑油系统;直流油泵;控制回路
1 引言
汽轮机发电机组是高速运转的大型机械,其支持轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和冷却,因此汽轮机必须有供油系统用于保证上述装置的正常工作。此外,润滑油系统还为调速油系统提供低压安全油。
主机润滑油系统是主油箱、主油泵、辅助油泵、油冷却器、油过滤器、储油箱、阀门以及管路等设备构成。
2 汽轮机润滑油系统概况
汽轮机润滑油系统设有可靠的主供油设备及辅助供油设备,在启动、停机、正常运行和事故工况下,满足汽轮机发电机组所有轴承的用油量。主汽轮机的调节润滑油系统和给水泵汽轮机的調节润滑油系统分开,各自设有单独的调节润滑油系统。
主机润滑油系统不仅向汽轮机的支持轴承,推力轴承和盘车装置提供润滑油,还向机械跳闸装置及注油试验提供动力油,同时为防止发电机氢气泄漏,还向发电机氢气系统提供高压及低压密封备用油。
主机润滑油系统的正常工作对于保证汽轮机的安全运行具有极其重要的作用,如果润滑油系统突然中断油流,即使只是很短时间的中断,也将引起轴承烧瓦,从而可能发生严重的事故。同时油系统中断将使低油压保护动作,使机组故障停机,因此必须给予足够的重视。
3 直流油泵设备概况
直流润滑油泵(EOP)也叫危急油泵,在机组正常运行时,是处于备用状态的,它是作为交流润滑油泵的备用设备,在交流电源或交流润滑油泵出现故障时,保证汽轮发电机组轴承润滑油的供油。
主机直流润滑油泵作为汽轮机事故和异常情况下润滑油系统的最后保障,必须能要保证百分百的正确联动和正常运行,才能有效的防止断油烧瓦事故的发生。
浙能长电公司#3机组使用了离心式直流润滑油泵,最大转速1500r/min,出口压力0.3MPa,由UPS直接提供动力电源,直流润换油泵在集控室操作台上设有紧急启动按钮一个。
4 直流油泵启动控制回路分析
对浙能长电公司#3机组汽轮机润滑油系统运行状况和启动回路、逻辑进行统计和分析。
原#3机组主机润滑油系统直流油泵启动通常有3种方式:
1、运行操作员操作台按钮硬接线启动直流油泵;
2、运行操作员画面手操器启动直流油泵,即DCS发出启动指令,原指令接线位于DCS控制柜SCS系统DO端子板;
3、润滑油系统轴承油泵控制联锁投入,润滑油系统PS35602或者PS35606两润滑油压力开关任一出现润滑油压力低信号,联启直流油泵。
上述第1种启动方式不可保证启动直流油泵的及时性,润滑油系统出现故障时危急油泵能否第一时间投入运行存在不确定性;第2、3启动方式均为经过软逻辑DCS系统DO端子板继电器输出启动合闸指令,无硬接线直启保护回路,在DCS系统控制失灵或DO端子板继电器故障时,无法联锁启动直流油泵,故不符合国家能源局最新颁布的《防止电力生产事故二十五项重点要求》中的相关规定。
5 直流油泵启动控制回路改进
根据浙能长电#3机组润滑油系统联锁启动的各仪表等硬件配置安装情况,制定了如下直流润滑油泵硬接线保护启动回路的改造优化方案。
将压力开关的干接点信号送入直流油泵电气控制回路。考虑到直流油泵在机组停运阶段,主机未建立润滑油压,压力低开关始终动作,这样将直接启动直流油泵,如需停运则要拆除压力开关接线,而拆线时可能造成触电和直流系统接地等不安全事件,鉴于上述原因及考虑实际运行要求,在DCS控制逻辑中增加类似电气的保护压板的DO常闭触点投撤回路,即新增直流润滑油泵硬接线保护投撤按钮,此时直流润滑油泵(EOP)硬连锁独立于DCS回路,以便于直流油泵在机组停运时及压力开关检修时方便隔离;且该投撤按钮采用DO常闭触点,当DCS系统断电或故障时,直流润滑油泵硬连锁保护回路仍然处于投入状态。
将主机润滑油压力测点作为直流油泵启动的信号源,共新增两路硬接线回路,将润滑油系统压力开关PS35602或PS35606串至直流油泵启动回路,直流油泵联锁投入,任一开关动作时硬回路联启直流润滑油泵,双重硬回路保护冗余配置。
故直流油泵硬接线改造后,现主机直流润滑油泵的启动回路系统如下图所示。
6 结语
汽轮机直流润滑油泵启动回路压力低硬接线改进措施完成后,通过现场实际润滑油泄压测试,硬接线压力低联启直流润滑油泵启动速度远快于软逻辑保护的响应速度,保障了事故工况下润滑油压的及时建立。
本文通过对汽轮机润滑油系统内直流油泵也叫危急油泵启动回路的分析、优化、改造和试验,验证了提高汽轮机润滑油系统可靠性硬接线回路改造实施的可行性,为汽轮机组事故情况下的安全运行提供了后备保障,这一独立于软逻辑控制之外的硬回路保护的设计方式为其他重要设备的保护配置或改造提供了一种借鉴思路。
参考文献
[1]国家能源局.防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义[S].2014.
[2]秦海龙.660MW汽轮机润滑油系统存在问题分析及改造对策[J].山东工业技术,2016(09).
[3]王越明,王朋,王振龙.电气二次回路识图[M].北京:化学工业出版社,2012.
[4]孙玮,石金宝,周广顺,等.汽轮机润滑油系统的状态检修[J].中国电力,2004,37(2):22-24.
[5]何磊.关于发电厂电气控制和保护设计应注意的问题分析[J].通讯世界,2016(07)
关键词:汽轮机;润滑油系统;直流油泵;控制回路
1 引言
汽轮机发电机组是高速运转的大型机械,其支持轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和冷却,因此汽轮机必须有供油系统用于保证上述装置的正常工作。此外,润滑油系统还为调速油系统提供低压安全油。
主机润滑油系统是主油箱、主油泵、辅助油泵、油冷却器、油过滤器、储油箱、阀门以及管路等设备构成。
2 汽轮机润滑油系统概况
汽轮机润滑油系统设有可靠的主供油设备及辅助供油设备,在启动、停机、正常运行和事故工况下,满足汽轮机发电机组所有轴承的用油量。主汽轮机的调节润滑油系统和给水泵汽轮机的調节润滑油系统分开,各自设有单独的调节润滑油系统。
主机润滑油系统不仅向汽轮机的支持轴承,推力轴承和盘车装置提供润滑油,还向机械跳闸装置及注油试验提供动力油,同时为防止发电机氢气泄漏,还向发电机氢气系统提供高压及低压密封备用油。
主机润滑油系统的正常工作对于保证汽轮机的安全运行具有极其重要的作用,如果润滑油系统突然中断油流,即使只是很短时间的中断,也将引起轴承烧瓦,从而可能发生严重的事故。同时油系统中断将使低油压保护动作,使机组故障停机,因此必须给予足够的重视。
3 直流油泵设备概况
直流润滑油泵(EOP)也叫危急油泵,在机组正常运行时,是处于备用状态的,它是作为交流润滑油泵的备用设备,在交流电源或交流润滑油泵出现故障时,保证汽轮发电机组轴承润滑油的供油。
主机直流润滑油泵作为汽轮机事故和异常情况下润滑油系统的最后保障,必须能要保证百分百的正确联动和正常运行,才能有效的防止断油烧瓦事故的发生。
浙能长电公司#3机组使用了离心式直流润滑油泵,最大转速1500r/min,出口压力0.3MPa,由UPS直接提供动力电源,直流润换油泵在集控室操作台上设有紧急启动按钮一个。
4 直流油泵启动控制回路分析
对浙能长电公司#3机组汽轮机润滑油系统运行状况和启动回路、逻辑进行统计和分析。
原#3机组主机润滑油系统直流油泵启动通常有3种方式:
1、运行操作员操作台按钮硬接线启动直流油泵;
2、运行操作员画面手操器启动直流油泵,即DCS发出启动指令,原指令接线位于DCS控制柜SCS系统DO端子板;
3、润滑油系统轴承油泵控制联锁投入,润滑油系统PS35602或者PS35606两润滑油压力开关任一出现润滑油压力低信号,联启直流油泵。
上述第1种启动方式不可保证启动直流油泵的及时性,润滑油系统出现故障时危急油泵能否第一时间投入运行存在不确定性;第2、3启动方式均为经过软逻辑DCS系统DO端子板继电器输出启动合闸指令,无硬接线直启保护回路,在DCS系统控制失灵或DO端子板继电器故障时,无法联锁启动直流油泵,故不符合国家能源局最新颁布的《防止电力生产事故二十五项重点要求》中的相关规定。
5 直流油泵启动控制回路改进
根据浙能长电#3机组润滑油系统联锁启动的各仪表等硬件配置安装情况,制定了如下直流润滑油泵硬接线保护启动回路的改造优化方案。
将压力开关的干接点信号送入直流油泵电气控制回路。考虑到直流油泵在机组停运阶段,主机未建立润滑油压,压力低开关始终动作,这样将直接启动直流油泵,如需停运则要拆除压力开关接线,而拆线时可能造成触电和直流系统接地等不安全事件,鉴于上述原因及考虑实际运行要求,在DCS控制逻辑中增加类似电气的保护压板的DO常闭触点投撤回路,即新增直流润滑油泵硬接线保护投撤按钮,此时直流润滑油泵(EOP)硬连锁独立于DCS回路,以便于直流油泵在机组停运时及压力开关检修时方便隔离;且该投撤按钮采用DO常闭触点,当DCS系统断电或故障时,直流润滑油泵硬连锁保护回路仍然处于投入状态。
将主机润滑油压力测点作为直流油泵启动的信号源,共新增两路硬接线回路,将润滑油系统压力开关PS35602或PS35606串至直流油泵启动回路,直流油泵联锁投入,任一开关动作时硬回路联启直流润滑油泵,双重硬回路保护冗余配置。
故直流油泵硬接线改造后,现主机直流润滑油泵的启动回路系统如下图所示。
6 结语
汽轮机直流润滑油泵启动回路压力低硬接线改进措施完成后,通过现场实际润滑油泄压测试,硬接线压力低联启直流润滑油泵启动速度远快于软逻辑保护的响应速度,保障了事故工况下润滑油压的及时建立。
本文通过对汽轮机润滑油系统内直流油泵也叫危急油泵启动回路的分析、优化、改造和试验,验证了提高汽轮机润滑油系统可靠性硬接线回路改造实施的可行性,为汽轮机组事故情况下的安全运行提供了后备保障,这一独立于软逻辑控制之外的硬回路保护的设计方式为其他重要设备的保护配置或改造提供了一种借鉴思路。
参考文献
[1]国家能源局.防止电力生产事故的二十五项重点要求及编制释义[S].2014.
[2]秦海龙.660MW汽轮机润滑油系统存在问题分析及改造对策[J].山东工业技术,2016(09).
[3]王越明,王朋,王振龙.电气二次回路识图[M].北京:化学工业出版社,2012.
[4]孙玮,石金宝,周广顺,等.汽轮机润滑油系统的状态检修[J].中国电力,2004,37(2):22-24.
[5]何磊.关于发电厂电气控制和保护设计应注意的问题分析[J].通讯世界,2016(07)