全自動輔汽小汽機超速試驗管理開發和應用

李強

【摘? 要】論文旨在解決機組啟動前在利用輔助蒸汽進行給水泵汽輪機（BFP-T）超速試驗過程時，由于小汽輪機與給水泵尚未連接，小汽輪機轉速極難控制，常常需要熱控人員通過非常規的信號強制來進行控制，容易導致汽輪機轉速飛升，嚴重威脅設備安全運行的問題。論文設計了針對該項試驗的創新全自動程序管理，實現“一鍵投入、全程自動”，使整個試驗過程安全有序進行的方式。結果表明，通過對給水泵汽輪機超速試驗邏輯的優化設計，杜絕了人為強制信號的時間及誤操作所帶來的風險，提高了給水泵汽輪機超速試驗的效率及成功率。

【Abstract】The paper aims to solve the problem that during the overspeed test of the boiler feed water pump （BFP-T） using auxiliary steam before unit start-up， the small turbine speed is extremely difficult to be controlled because the small turbine is not yet connected to the boiler feed water pump， and often requires the thermal control personnel to enforce control through unconventional signals， which easily leads to a soaring turbine speed and seriously threatens the safe operation of the equipment. Aiming at this test， this paper designs a method， which has innovative full-automatic program management， realizes "one key can be put in， the whole process automatically"， and makes the whole test process safe and orderly. The results show that through the optimized design of the overspeed test logic of the boiler feed water pump turbine， the risks caused by the timing and misuse of artificially forced signals are eliminated， and the efficiency and success rate of the overspeed test of the boiler feed water pump turbine are improved.

【關鍵詞】超速試驗;全自動;汽動給水泵

【Keywords】overspeed test; full-automation; turbine driven boiler feed water pump

【中圖分類號】TM621.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）07-0164-02

1 引言

珠海發電廠隸屬廣東省能源集團有限公司，是國家“九五”計劃的重點項目之一。規劃安裝6臺600MW級機組，首期建設2臺700MW火力發電機組，分別于2000年4月和2001年2月移交并投入商業運行。到目前為止，2臺機組進行了多次大小修工作，根據要求，當BFP-T危急保安裝置單獨檢修后、機組初次啟動、BFP-T大修后，必須進行給水泵汽輪機（BFP-T）超速試驗。其目的是檢驗給水泵汽輪機（BFP-T）危急保安裝置的功能是否正常。為對汽動給水泵小汽輪機機械超速系統進行試驗，我們需要在機組啟動前通過輔汽進行小汽輪機的超速試驗。在利用輔助蒸汽進行給水泵汽輪機（BFP-T）超速試驗的過程中，由于小汽輪機與給水泵尚未連接，沒有帶泵運行，與正常運行工況差別很大，小汽輪機轉速極難得到控制，試驗風險極高，常常需要熱控人員通過非常規的信號強制來進行操作，熱控人員與運行配合出現任何差錯都會導致汽輪機轉速飛升，嚴重影響設備安全。所以在珠海發電廠1號機組中設計了針對該項試驗的專門程序，實現利用輔汽進行小汽機超速試驗時，“一鍵投入、全程自動”的控制流程，徹底消除了試驗風險，使整個試驗過程安全有序。

2 原輔汽小汽機超速試驗流程方案

2.1 BFP-T復位

BFP-T復位前聯系熱工做以下工作并確認：確認取消小機PI調節器跟蹤輸出和升速完成信號（強制FWC ABF502 OR022功能碼為“0”，強制FWC ABC△ H/L025功能碼為“0”）。

2.2 進行小汽機超速試驗

①做BFP-T電超速（EOST）通道試驗，并確認正常。②確認BFP-T危急保安器打閘試驗正常。③調出“A-FWC CONTROL 1/3”畫面，在畫面中將“MOST TEST”按鈕按下，然后按下“GO”按鈕。④在“A-FWC CONTROL 1/3”畫面中將“MOST TEST SPEED SET”控制站中的“INC”按鈕按下，增加BFP-T轉速。⑤檢查BFP-T升速，當BFP-T轉速達到6485.5～6604.5rpm時，確認BFP-T跳閘，高中壓主汽門、調門關閉，記錄動作轉速。⑥檢查BFP-T轉速小于4500rpm，通知熱工人員強制高低壓調門指令輸出信號（ABF301V≯001功能碼）為零，并在工程師站確認參考目標轉速小于實際轉速（即實際指令輸出為零），解除該強制信號后，重新復位BFP-T。

⑦確認“A-FWC CONTROL 2/3”畫面中BFP-T已復位，“A-BPS OPE.MODE”為“MANU OUT”。⑧超速試驗完畢。

3 全自動輔汽小汽機超速試驗的功能

通過對原輔汽版小汽機超速試驗涉及熱工部分流程簡述可知，在整個超速試驗過程中，經常需要熱工人員進行非常規的人為強制信號操作，如確認取消小機PI調節器跟蹤輸出和升速完成信號（強制FWC ABF502 OR022功能碼為“0”，強制FWC ABC△ H/L025功能碼為“0”）及檢查BFP-T轉速小于4500rpm，通知熱工人員強制高低壓調門指令輸出信號（ABF301V≯001功能碼）為零，并在工程師站確認參考目標轉速小于實際轉速（即實際指令輸出為零），解除該強制信號后，重新復位BFP-T等，使整個超速試驗過程風險較高，效率較低，為此進行全自動輔汽版小汽機超速試驗開發和應用。

首先，在OPS操作畫面中設計制作出運行專用AUX STEAM MOST OUT及AUX STEAM MOST IN操作按鈕，如圖1所示。

其次，在工程師站ORCA-View軟件中進行全自動輔汽小汽機超速試驗的邏輯設計，設計了AUX STEAM MOST IN投入邏輯，并為了保證AUX STEAM MOST IN投入的安全，設計了以下閉鎖條件（見圖2）：

①小汽機高低壓調門全關;②BFP-T LTR STEAM PRESS為0;③BFP-T LP STEAM PRES為0;④AUX STEAM MOST OUT信號存在。

最后，在相關邏輯畫面中增加AUX STEAM MOST IN信號，通過AUX STEAM MOST IN信號，在邏輯中自動完成取消小機PI調節器跟蹤輸出和升速完成信號的操作，并可通過AUX STEAM MOST IN信號使小汽機的高低壓調門指令輸出信號為“0”，防止發生小汽機重新復位后，轉速突然飛升的現象（見圖3）。

4 全自動輔汽小汽機超速試驗的優點

①整個輔汽小汽機超速試驗過程無需熱工人員采用非常規的強制信號操作，減少了操作風險，基本達到零操作風險。②徹底解決了在利用輔助蒸汽進行給水泵汽輪機（BFP-T）超速試驗過程中，復位小機時，出現轉速飛升的現象，提高了整個超速試驗的安全性。

5 全自動輔汽小汽機超速試驗的經濟效益

通過對給水泵汽輪機（BFP-T）超速試驗邏輯的優化設計，杜絕了由人為強制信號的時間及誤操作所帶來的風險，提高了給水泵汽輪機（BFP-T）超速試驗的效率及成功率，為整個機組的并網發電爭取了更多時間。試驗證明，相對于在零失誤情況下的手動操作的輔汽小汽機超速試驗，全程自動的輔汽小汽機超速試驗最少能為整個機組的并網發電提早1h。若手動操作在試驗過程中出現操作失誤，全自動輔汽小汽機超速試驗所帶來的經濟效益將更加顯著。

6 結論

本文詳細說明了在做通過輔汽進行小汽輪機的超速試驗時，進行手動強制信號操作時存在操作風險較高、效率較低的問題，并且針對這些問題作出的相應優化改進。通過重新設計優化的超速試驗邏輯，實現了“一鍵啟動，全程自動”的小機超速試驗功能。經過珠海發電廠多次小機超速試驗證明，該超速試驗邏輯設計方案是利用輔助蒸汽進行給水泵汽輪機（BFP-T）超速試驗的經濟高效的、安全可靠的一種設計方案。

【參考文獻】

【1】祝揚林，馬繼明，趙輝，等.一種小汽輪機超速保護裝置的可靠性研究與應用[J].神華科技，2017，15（9）：47-50.

【2】陳偉.LLS小汽輪發電機超速風險控制[J].通用機械，2016（3）：67-69.