汽轮机凝汽器真空保护问题分析及优化

汽轮机凝汽器真空保护问题分析及优化

潘帅

潘帅

茂名臻能热电有限公司广东茂名525000

摘要：本文主要分析某厂600MW机组凝汽器真空引压管布置不合理，将参与保护的取样管与性能试验测试用的取样管混用，导致在一次性能试验中误拧松试验用真空压力变送器接头，导致取样管漏入空气，真空保护误动作引起机组跳闸的过程，并对该厂凝汽器真空引压管重新合理布置，消除隐患，杜绝类似问题再次发生。

关键词：凝汽器真空；取样管；保护

一、前言及机组概况

某厂汽轮机为超临界压力、一次中间再热、冲动式、单三缸四排汽、抽汽凝汽式汽轮机，型号为：CC600/523-24.2/4.2/1.0/566/566，凝汽器型式为双背压、双壳体、单流程。当汽轮机排气进入凝汽器凝结为水时，比容骤减，体积大大缩小，所以在被蒸汽充满的凝汽器封闭空间内形成高度真空，使蒸汽在汽轮机中膨胀做功到最低压力，增大蒸汽焓降，提高循环热效率。为了稳定真空，由真空泵抽出空气和少量未凝结的蒸汽混合物。真空越高，排气温度越低，汽轮机热效率越高，当然真空也不是越高越好，真空过高，排气温度降低导致湿气增大，末级叶片水蚀加剧，低压缸中心产生偏移，机组振动大，一般控制在-95KPa。真空过低，会使机组超负荷运行，汽轮机效率降低，推力轴承乌金磨损，机组正常中心被破坏，产生较大的振动，叶片断裂，危及汽轮机运行安全，所以要设置凝汽器真空LL保护。

二、保护设计

600MW机组汽轮机真空保护包括高背压凝汽器真空LL保护和低背压凝汽器真空LL保护两路信号，两路信号任何一路触发，则AST电磁阀失电动作停机，发“凝汽器真空LL保护动作”信号。低背压凝汽器中1个真空L压力报警开关PSB6和2个真空LL压力保护开关PSB7、PSB8为一路引压管，另外2个真空LL压力保护开关PSB9、PSB10为一路引压管。真空LL保护采用串并联方式，每路引压管中的真空LL压力保护开关至少有一个动作才发停机信号，即保护逻辑为PSB7、PSB8压力开关“或”后“与”上PSB9、PSB10压力开关逻辑“或”的输出，高背压凝汽器1个真空L压力报警开关PSB1和4个真空LL压力保护开关PSB2、PSB3、PSB4、PSB5设计方式如同低背压，汽轮机高低背压凝汽器真空L报警值为-81KPa，真空LL保护定值均为-76KPa。

图1.低背压凝汽器真空保护压力取样图

三、存在问题

某厂600MW机组在进行热耗性能试验时，当时发电机功率599MW，真空压力测点测量值存在偏差（试验测量仪表真空显示为－88kPa，机组CRT上真空显示为－90kPa），怀疑试验压力变送器接头存在漏空气或取样管积水现象，试验人员尝试紧固变送器接头后检查发现仍存在偏差，之后用扳手松开测试用变送器接头螺母(图1的备用1和备用2引压管接头)，欲排除引压管中的积水，在操作过程中导致因取样管漏入空气，引接在同一侧真空测量母管上的保护用四个真空压力开关PSB7、PSB8、PSB9、PSB10均动作，真空逻辑保护动作跳机，DCS系统的CRT报警光字牌“MFT”、“DEH跳闸”、“发电机遮断”、“凝汽器B真空LL”均报警，机组负荷显示为0，机组跳闸，跳闸首出为“凝汽器B真空LL”，大联锁动作锅炉MFT、发电机跳闸。

图2、DCS历史事件（SOE）记录表

四、整改措施

1、现场备用的真空引压管有参与保护跳机用的，有只是参与测量不参与保护跳机用的，因没有悬挂标示牌，在选取安装试验测点时，将机组真空压力试验测点接至与保护回路相连接的引压管上，而不是接装在更适宜的不参与保护跳机用的备用的真空引压管上，所以对该机组无标示的压力取样阀门重新进行配挂标示牌，对涉及机组保护的阀门、设备除明确标示外，还需加挂“参与保护，禁止操作”警示牌。

2、对该机组汽轮机低背压凝汽器真空取样管进行改造，使参与保护和只是测量用的取样管相对独立，大大降低因操作失误而导致保护误动作发生的概率。高背压凝汽器真空取样管布置优化方式如同低背压。

图3.改造后的低背压凝汽器真空保护压力取样图

五、结束语

通过以上改造方案的实施，使该厂汽轮机凝汽器真空测量方式得到优化，提高机组保护的可靠性和稳定性，避免因真空保护误动导致机组跳闸的可能性。同时提高火力发电厂机组运行的经济性和安全性。

参考文献

[1]黄树红.《汽轮机原理》.中国电力出版社,2008.