基于OVATION系統的汽輪機啟動管理系統

張宇

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱 150046）

0 引言

目前電廠啟動運行的階段，原則上是電廠運行人員，按照調節級金屬溫度確定汽輪機冷態、溫態、熱態等啟機工況，根據主機廠提供的啟動曲線，確定升速的時間和中速、高速暖機的時間，升速到3000 r/min后，并網后給定初負荷，按照升負荷時間要求和相應負荷保持的時間要求升負荷，但是運行人員有些場合并未嚴格按照此曲線執行，汽輪機發生差脹偏大、軸封溫度未滿足要求等情況，也沒有相關增加暖機時間的強制規定。目前DEH邏輯并未對暖機時間進行計時，機組運行參數超限（例如TSI參數的脹差）并未修改暖機時間。DEH邏輯中還增加了機組掛閘啟動相關條件的檢查，只有滿足這些條件后，DEH才可以正常掛閘或者輸入目標轉速，機組沖轉啟動。并在原TSI參數報警的基礎上，增加了參數變化的報警提示，更方便了運行人員的使用。

1 機組啟動前的汽輪機啟動運行管理

為了防止汽輪機大軸彎曲，汽輪機啟動前需要連續盤車4 h以上，如果中斷盤車需要重新計時，盤車滿足連續最小運行時間后，機組才準許掛閘。OVATION系統中未提供準確定時的功能，通電延時（ONDELAY）等與定時功能相關的功能塊均受到掃描周期的影響。本文采用RESET SUM功能塊，當盤車投入后，盤車啟動狀態信號輸入到RESET SUM的RUN輸入端，連續盤車4 h以上，OUT輸出值大于28 800，DEH邏輯發出準許系統掛閘的信號，當盤車運行4 h內停止運行，盤車停止狀態信號輸入到RESET SUM的RSET端，OUT輸出值復位為0，盤車計時重新開始。

圖1

2 機組轉速控制階段汽輪機啟動運行管理

1）汽輪機轉速控制階段首先要判斷機組的啟機工況，DEH邏輯通過第一級金屬溫度T決定機組的5種狀態：a.冷態啟動，T<120℃；b.溫態-1啟動，120℃≤T＜260℃；c.溫態-2啟動，260℃≤T＜415℃；d.熱態啟動，415℃≤T＜475℃；e.極熱態啟動，450℃≤T。

不同工況的沖轉參數：a.冷態及溫態-1的主蒸汽溫度360℃，壓力8.92MPa，再熱蒸汽溫度320℃，壓力1 MPa。b.溫態-2的主蒸汽溫度400℃，壓力8.92 MPa，再熱蒸汽溫度380℃，壓力1 MPa。c.熱態的主蒸汽溫度450℃，主蒸汽壓力8.92 MPa，再熱蒸汽溫度435℃，再熱蒸汽壓力1 MPa。d.極熱態的主蒸汽溫度555℃，壓力8.92 MPa，再熱蒸汽溫度530℃，壓力1 MPa。

機組蒸汽溫度、壓力達到沖轉參數要求后方可沖轉，即可以輸入目標轉速的數值，否則輸入無效，如圖1所示。

2）按照不同啟動工況下的啟機曲線的暖機時間暖機。機組的運行人員還是按照OVATON DEH的輸入特點，手動輸入目標轉速，但是如果運行人員輸入的目標轉速違背主機廠的啟動曲線時，操作人員輸入的目標值轉速無效，DEH畫面出現報警提示。DEH邏輯根據啟機曲線，當應該暖機的時候，如果暖機的時間不到，不準許升速。

3）汽缸熱膨脹、高中壓脹差、低壓脹差、軸向位移需變化平穩，這些測點在原DEH的TSI畫面高限報警的基礎上，增加了測點變化率超限報警提示的功能。尤其脹差的變化率，當脹差上升較快時，需延長暖機時間。

4）當缸脹 7～8 mm 以上、高壓脹差 1.0～2.0 mm、低壓脹差6～8 mm、高壓缸第一級蒸汽和金屬溫差小于15℃、高壓主汽閥內、外壁溫差小于83℃，說明中速暖機結束，DEH邏輯才準許升速，否則運行人員提高目標轉速無效。

3 機組并網階段汽輪機的啟動運行管理

1）并網后機組帶3%～5%初負荷，帶初負荷時間達到啟動曲線規定時間后，才準許機組升負荷。

2）冷態、溫度、熱態啟動曲線規定機組到達5%、30%負荷，保持曲線規定的時間后,才能升負荷。當主蒸汽溫升速率降到14℃/10 min時表示主蒸汽溫度達到溫度，負荷速率可以提高到基準（例如100MW/min）以上10%～20%。

3）冷態啟動情況下做超速試驗之間，設備要在負荷不低于20%、再熱蒸汽溫度不低于400℃情況下運行至少7 h。

4）機組負荷運行的階段，出現軸承振動大、真空低等情況，不能提高功率目標值，待現象消失后，繼續升負荷。

4 結論

經過電廠實踐證明，在OVATION DEH系統中，增加的汽輪機啟動管理邏輯切合實際，滿足了汽輪機廠對主機運行的各種參數要求，避免了由于運行人員的操作失誤可能造成的對機組的損害的風險。

［1］ 汽輪機調節控制系統試驗導則：DL/T 711-1999［S］.