1000 MW核电汽轮机超速保护系统方案分析与优化

1000 MW核电汽轮机的电子超速保护系统的硬件检测回路需定期自检。自检时继电器轮流频繁动作,可能导致触点故障,因此有必要对电子超速保护系统进行分析和优化。介绍了1000 MW核电汽轮机电子超速保护系统的原理,分析了电子超速保护系统的三取二逻辑的实现策略和硬件回路保护方案,总结了系统的优点和存在的风险,并针对系统在自检过程中因叠加触点单一故障而导致误跳机的问题,提出了2套并线优化方案。对方案进行了分析对比,认为4路并线优化方案可以有效降低系统自检过程中的误跳机概率,提高运行可靠性。研究成果可为同类机型的汽轮机电子超速保护系统设计提供参考。

Forced Compressed Air Cooling System for a 300 MW Steam Turbine in Waigaoqiao Power Plant

The 300 MW steam turbine installed in Waigaoqiao Power Plant with combined HPIP cylinders of double casing structure is a product of the Shanghai Turbine Works utilizing licensed technology. It has a large heat storage capacity and good thermal insulation, so the metal temperature of first stage of HP cylinder (FSMTI) may reach 400-450℃ after shut down and it takes 7-8 days to cool to 150℃ by natural cooling, Now with a forced cooling system the cooling time may be reduced to 40 hours, so that the turbine may be opened for repair work in about 5-6 days. The cooling system for #2 unit and test procedure are briefly described below.

某1000 MW超超临界机组增容改造项目冷端优化方案论证与分析

以某1 000 MW超超临界机组综合集成改造为例,论证在火电机组增容节能提效改造项目中,冷端优化改造对汽轮机热力性能的影响,预期通过凝汽器改造方案优化机组背压,降低机组能耗水平,提升改造后机组的经济性。

西门子1000MW汽轮机阀门活动试验风险预控策略及实例分析

针对阀门活动试验过程中可能出现的风险,介绍了西门子1000 MW汽轮机阀门动作机理及阀门活动试验方法。分析了汽轮机阀门活动试验过程中存在的风险,最大风险是电液控制系统(EH)油压异常下降,EH油压下降至一定值后造成汽轮机跳闸。根据汽轮机阀门活动试验过程中EH油压异常下降的可能原因,从汽轮机调节门的逻辑优化角度,制定了预控策略,并在玉环电厂4台机组上实施。通过对一起汽轮机阀门活动试验过程中EH油压异常下降的实例进行分析,结果证明玉环电厂所实施的预控策略是合理和可行的。

1000MW燃煤机组锅炉汽动引风机驱动汽源选择

采用汽轮机代替电动机驱动引风机,可避免过大的电动机启动电流,并且具有降低厂用电率、实现引风机变速高效运行、避免能量二次转换等优点。就1 000 MW超超临界机组而言,目前可用于驱动引风机汽轮机的汽源有四段抽汽(中压缸排汽)和冷再热蒸汽(高压缸排汽)。结合不同的汽源配置方案和汽轮机排汽方式,重点对四段抽汽配凝汽式汽轮机和冷再热蒸汽配背压式汽轮机2个方案进行了技术经济分析。分析结果表明,这2个方案在技术上均可行,但前者经济性更好。

核电1000MW机组汽轮机高中压转子弯曲振动特性

以某核电1 000 MW机组HN1089型半速汽轮机为研究对象,采用高级旋转机械动力学软件ARMD,对8个支撑轴承分别进行建模计算,得到其静、动态特性参数;然后将轴系4根转子模化,并计入减震弹簧基础的影响,建立基础-可倾瓦轴承-转子的动力学模型;通过动力学计算分析获得轴系动力学特性,并通过现场实测轴系临界转速与计算值的对比验证了计算模型的准确性;基于此,计算了该高中压转子加配重时轴系的振动响应与一阶振型弯曲时的振动响应,并与同容量火电机组汽轮机转子的振动特性进行比较。结果表明:相比于同容量1 000 MW等级火电机组,核电机组汽轮机转子的加重响应敏感性仅为其1/6;核电高中压转子重心处弯曲值<0.06mm时,理论上从高中压缸的动平衡通道在转子轮毂专用加重螺孔处安装动平衡螺钉,即可满足机组运行要求,但当弯曲值超过>0.06mm后,需要揭缸检查并根据实际故障程度决定在高中压转子中部轮毂燕尾槽处加重处理或返厂维修,这将导致工期延长,给电厂带来较大经济损失。因此,建议核电机组的日常运行及启停机过程操作应更加严格规范,严防转轴发生弯曲事故。

1000MW超超临界直接空冷机组可行性与经济性探讨

论述了我国大容量超超临界机组技术以及大容量直接空冷机组技术的现状和发展趋势。通过对国内大型汽轮机制造厂1000MW超超临界汽轮机和600MW空冷汽轮机型式和特点的分析,提出了1000MW超超临界空冷汽轮机可由1000MW超超临界汽轮机的高中压缸模块及600MW二缸二排汽空冷汽轮机低压缸模块组合而成,并对其经济性进行了论述,同时提出了1000MW超超临界空冷机组设计时应考虑及需进一步研究的问题。

1000MW火电机组初参数变工况的能耗敏感度分析

以火电机组能耗敏感度定义为基础,结合汽轮机变工况模型与热力系统经济性分析基本方程,进行了火电机组主汽压、主汽温、再热汽温的能耗敏感度分析。以东汽1 000 MW机组为研究对象,采用Mathcad软件编程,计算出机组不同负荷下初参数变工况时机组煤耗的变化量以及初参数的能耗敏感度。总结得到机组初参数能耗敏感度的强弱顺序,及各初参数能耗敏感度随机组负荷改变的变化规律,对1 000 MW火电机组的运行优化有很大的指导意义。

1000MW汽轮机中压主汽门和中压调门螺栓断裂原因分析

汽轮机中压主汽门和中压调门阀盖螺栓断裂严重威胁机组安全运行。针对1 000 MW超超临界百万汽轮机中压主汽门和中压调门螺栓断裂问题,从宏观检查、化学成分分析、金相检验和紧固工艺等方面,对华能玉环电厂#4机组中压主汽门和中压调门螺栓断裂进行了分析,并提出了相关的解决办法和应对措施,有效地预防了汽轮机中压主汽门和中压调门螺栓大面积断裂的可能,为机组的安全稳定运行保驾护航。

1000MW超超临界汽轮机结构及控制特点对比

对东方汽轮机厂、上海汽轮机有限公司和哈尔滨汽轮机有限公司3个厂家生产的不同类型1000 MW超超临界汽轮机从配汽方式、末级叶片特点、滑销系统特点、启动方式选择、润滑油系统布置、超速保护设计、甩负荷后转速控制等方面进行了分析对比,各厂家1000MW超超临界机组汽轮机在设计结构及控制上各有特点。通过对比,为1000 MW超超临界汽轮机的调试、运行和检修提供借鉴。

引进型1000MW等级核电汽轮机的设计特点

介绍了引进型1000MW等级核电汽轮机设计参数,总体布置方案,并分别对汽缸、转子、阀门等关键部套的设计重点和创新进行详细阐述。

东方1000MW～1800MW半转速核电汽轮机的热力设计特点

介绍了东方1000MW～1800MW等级半转速核电汽轮机组的热力设计特点,包括热力膨胀过程、热力系统、高中低压缸通流热力设计、末级叶片、阀杆轴封系统及配汽方式等。通过对百万千瓦等级半转速核电汽轮机组热力设计技术的吸收、消化,为以后大型核电机组自主化设计打下基础。

1000 MW二次再热超超临界机组分散控制系统关键技术研究及应用

在分析二次再热机组控制难点的基础上,介绍了1 000 MW二次再热超超临界机组国产自主化分散控制系统关键技术的研发,包括机组分散控制系统的设计及技术特点,机组协调控制技术,汽温控制技术,旁路控制技术及机组自启停(APS)控制技术。示范工程的应用表明,该分散控制系统性能稳定可靠,各项性能指标达到或优于设计值,机组实现了启停全程控制自动化。

1000 MW汽轮机高压主汽门滤网破碎处理及原因分析

汽轮机高压主汽门滤网破碎严重威胁机组安全运行。介绍了1 000 MW超超临界百万汽轮机高压主汽门滤网破碎后的检查方案,并对某电厂2号机组高压主汽门滤网破碎原因进行了分析,提出了相关的解决办法和应对措施,有效地解决了汽轮机高压主汽门滤网破碎的可能,为机组的安全稳定运行保驾护航。

核电1000MW等级半转速汽轮机热力性能简析

介绍了核电1 000MW等级半转速汽轮机的主要结构及热力性能等,并与目前国内已投产的相同容量等级的核电全转速汽轮机的热力性能进行对比。结果表明,对于同等级汽轮机半转速比全转速的结构紧凑、热力性能提升约8.0%;半转速汽轮机的经济性及安全性均优于全转速汽轮机。

1000 MW汽轮机组N+1支撑轴系的不平衡振动特性研究

由于N+1支撑轴系结构特殊性,西门子1 000 MW汽轮机组轴系不平衡振动特性复杂,导致该机型在实际运行中经常出现振动故障。采用有限元法,根据机组基本结构尺寸,建立了轴系动力学模型,通过数值仿真计算了轴系临界转速和振型,分析了轴系上10个平衡位置加重后轴系额定工作转速3 000 r/min下涡动响应,比较得出轴系不同轴向位置加重对轴系振动的敏感程度和影响规律,从而为该型机组实际运行过程中的振动故障监测和诊断分析提供参考。

西门子1000MW汽轮机组轴系碰磨故障特性研究

某西门子1000MW机组停机过程中,高压转子出现振动及其偏心值异常增大故障,存在高压转子发生永久弯曲的重大风险,严重威胁了机组的安全性。基于有限元法建立了轴系的动力学模型,分析了高压转子发生动静碰磨的动态响应,获得了高压转子发生碰磨的故障特征。采用数值仿真模拟了该型机组停机过程中高压转子的异常振动。研究结果表明,该机组停机过程中,高压转子振动及其偏心值异常增大的原因是端部汽封碰磨。通过开展高压缸径向间隙碰缸试验,调整高压转子与汽缸之间的径向间隙,解决了该问题,消除了高压转子可能发生永久弯曲的重大风险。

超超临界1000 MW空冷机组汽轮机安装要点与消振措施

介绍了超超临界1 000 MW空冷机组汽轮机的安装要点,对其在调试过程中发生的汽流激振进行了分析,并提出了以下处理方案:(1)通过改变轴承标高增大轴承预载荷,进而提高轴承的动态比压;(2)增加系统阻尼,提高了系统稳定裕度;(3)调整隔板汽封间隙,使上半缸小于下半缸0.06～0.10mm,喷嘴至调节级动叶的轴向距离减少0.20～0.25 mm;调节阀顺序由原来的1,2、3,4改为2,1、4,3.按照该方案处理后,机组启动过程顺利,运行稳定.

1000MW汽轮机滑压优化试验研究及应用

上汽-西门子1000MW汽轮机采用全周进汽滑压运行,为满足AGC快速负荷响应的要求,高压调门通常留有较大的机组负荷调节余量,使机组变负荷运行时,高压调门节流损失较大,对机组运行经济性造成不利影响。介绍了通过高精度试验对上汽-西门子1000MW汽轮机滑压运行方式进行优化的方法,得出了兼顾机组运行经济性和实际可控性的滑压曲线,并对各种影响因素进行了分析,同时提出了滑压曲线的实用修正方法,可为同型汽轮机运行方式优化提供借鉴。

1000MW核电汽轮机低压转子动叶片钎焊缺陷风险评估

对国内某1000MW核电汽轮机低压动叶片司太立合金片钎焊缝检查,发现司太立合金片与叶片材料的钎焊缝存在局部贴合不良缺陷。为了进一步验证叶片的安全性,基于断裂力学评估方法,通过工程简化计算以及有限元分析两种方法对典型缺陷进行了分析评估。评估结果表明,对于所分析的载荷工况,缺陷前沿的断裂参量均小于钎焊材料缺陷疲劳扩展的门槛值,所分析的钎焊缺陷扩展风险较小。