余熱發電電氣調試

閆建校

(北京許繼新能源科技有限責任公司,北京 100082)

余熱發電電氣調試

閆建校

(北京許繼新能源科技有限責任公司,北京 100082)

在實踐過程中,余熱發電是將熱能轉換成電能的過程中,通過窯尾SP鍋爐和窯頭AQC鍋爐的共同作用,將窯尾和窯頭排出的廢氣進行余熱回收換熱,從而產生推動汽輪機帶動發電機的能量,使能源得到最有效利用。本文就余熱發電電氣調試的集中試驗方法進行分析,以提高能量轉換的有效率,實現并網發電,達到節能的最終目的。

余熱發電 電氣調試 試驗

現代化建設中,余熱發電電氣調試通過不同方式進行并網發電,可以大大減少用電負荷,使鍋爐產生的余熱得到最有效利用,從而降低電廠的運營成本,對于促進我國電力事業可持續發展具有重要現實意義。

1 調試前的準備

現以某廠4.5MW的余熱發電為實例進行分析,采用4.5MW的發動機組,出口電壓為10.5kV,由高壓配電柜和車間10kV母線進行連接。與此同時,將另一臺高壓柜與總將為10kV的線路連接,由干式變壓器提供低壓用電負荷。采用的微機保護裝置是廠家指定的某公司的產品,其中,廠用變保護測控裝置為DMP325B5F,差動保護裝置為DMP320B5F,發電機失磁接地保護裝置為DMP323B5F,發電機后備保護裝置為DMP321B5F,線路保護測控裝置為DMP311B5F。

對發電機房、AQC鍋爐和SP鍋爐等整個余熱發電系統DCS系統進行全面檢查,確保系統的聯動安全;對變壓器、高壓電纜、高壓柜和綜合保護裝置等進行調試,確保正常運行;當煮爐工作結束后,確保汽輪機具備實驗所需的沖轉條件,以提高實驗的準確性;當聯鎖試驗完成后,確保主保護是有跳其困境主汽門和發電機出線柜共同完成。其中,聯鎖保護主要有潤滑油壓、汽輪機振動、汽輪機軸向位移、汽輪機瓦溫和冷凝器真空度等。

2 空載特性試驗分析

在余熱發電電氣調試中,空載特性試驗是用于獲得額定轉速情況下,定子繞組的電流為零時,發電機出線電壓和勵磁電流的相關性曲線,從而提高機組穩定性。

(1)對勵磁電流進行適當調整,以十次為界定點,讓發電機定子出線的電壓從零升到指定值,同時記錄下各界定點的測量值;然后,將電壓值調到零,反復進行上述實驗。

(2)根據所獲得的測量值,繪制出發電機的空載特性曲線。

3 動態試驗分析

(1)實行預核相,以確保點電機出線和10kV母線相壓差測量的準確性;將發電機出線柜和發電機之間的高壓電纜拆除,并將發電機出線柜的斷路器合上,確保試驗可以正常進行。與此同時,對發電機出線電壓和10kV母線電壓進行對比可發現,同相壓差值為零。最后,斷開發電機出線柜的斷路器,將高壓電纜恢復正常連接。

(2)對發電機與碳刷在不同轉速下的接觸情況進行檢測,分別將轉速控制不同數值,可以測量出發電機轉子的交流阻抗,其中,WoodWord505會影響發電機轉速和網后負荷,從而控制調節氣閥的開度,使蒸汽流量得到有效管控,最終達到控制汽輪機出力的目的。

(3)對發電機短路特性進行試驗,一般是在新機安裝或發電機大修后進行的。由于發電機機組中的剩磁不多,不能快速的升壓,通過短路可以產生更多磁場,以滿足機組升壓的需求。與此同時,通過短路試驗,可以有效檢測各電流互感器的極性,電流回路是否正確,從而確保保護裝置處于正常工作狀態,使空載試驗的安全性得到大大提高。

在實踐過程中,動態試驗不僅可以有效檢測發電機的短路情況,獲得短路特性曲線,還可以對轉子和定子繞組的運行進行故障判斷。一般情況下,動態試驗的具體流程如下:(1)將發電機定子出現電纜拆除,使用高壓柜對勵磁變壓器進行供電,由于用電負荷發生一定變化,多以要適當調整綜合保護裝置的設定值,確保動態試驗的準確性;(2)對勵磁電流進行調節,以八次為界定點,讓發電機定子的電流上升到額定值,同時將各界定點的勵磁電流和定子電流記錄下來。按照這個順序,將定子的電流調到零,反復記錄各界定點的值;(3)將記錄下來的定子電流和定子電流繪制成發電機的短路特性曲線,并與廠家提供的特性曲線進行仔細對比,觀察誤差是否在允許范圍內;(4)將滅磁開關和發電機出口斷路器斷開,同時拆除發電機出線,將勵磁變壓器恢復到正常狀態,便于進行下一步試驗。

4 超速試驗分析

(1)在發電機機組保持穩定轉速的情況下,立即關閉主汽門,并對汽輪機上的危機遮斷器采取相應操作,使危機遮斷器處于正常運行狀態。

(2)實行機械超速試驗,將WoodWord505超速保護解除,然后對控制系統進行相關操作,使汽輪機的速度不斷上升,當轉速達到一定值時,危急遮斷器的飛錘會立即飛出,同時,調速汽門和主汽門會一起關閉。當轉速下降到一定值時,重新放置危急遮斷器,將主汽門打開進行第二次試驗,并且,兩次轉速之間的差異應保持在百分之零點六左右。

(3)實行WoodWord505超速試驗保護,將WoodWord505超速保護聯鎖放入其中,然后通過WoodWord505將轉速提升到指定值,WoodWord505將會發出超速保護動作,同時,調速汽門和主汽門會關閉。當試驗完畢后,汽輪機的轉速會恢復到指定值,并保持正常運行,從而為同期并網運行做好了充分準備。

5 發電同期并網分析

根據發電同期操作自動化程度不同,同期可分為手動準同期、全自動準同期和半自動準同期三種,本文主要對手動準同期進行分析。首先,將同期方式調到手動位置,通過勵磁將發電機出口的電壓調到滿足合閘要求,確保同步表針的轉動在正常律動;然后,對同期繼電器的合閘時間進行適當調整,確保同步表針在零位置和三度范圍之間;最后,在同步表針轉動幾圈,并指示在零位置時,將發電機出口的斷路器合上。試驗完成以后,將發電機出口短路器調整到正常工作位置,便可以進行并網發電操作。

6 結語

綜上所述,對余熱發電電氣調試進行分析和研究,對于提高能源有效利用率具有重要意義,從而降低電廠發電過程的能量損耗,是今后電廠發展的重要研究方向。

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