垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统调试技术
赵波
辽宁省朝阳市 122500 身份证号码:150429198608235013
垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统(以下简称 ETS)是保障发电机组在异常情况下快速安全停机的重要设备。它能实时监测发电机组的运行状态,一旦发现异常,便会迅速启动紧急跳闸程序,保护发电机组免受损害。
一、紧急跳闸保护系统概述
(一)简述
垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统是一种安全保护装置,其作用是在汽轮机出现异常情况时,迅速切断汽轮机的动力源,停止汽轮机的运行,以避免事故的扩大和设备的损坏。该系统通常由检测装置、控制装置和执行机构三部分组成。
1. 检测装置:负责实时监测汽轮机的运行状态,包括蒸汽压力、温度、流量等参数,以及汽轮机的振动、声音等状态信息。当检测到异常情况时,检测装置会发出信号。
2. 控制装置:接收检测装置发出的信号,根据预设的逻辑关系和保护原则,判断是否需要启动紧急跳闸保护。如果需要,控制装置会发出跳闸指令。
3. 执行机构:接收控制装置的跳闸指令,迅速切断汽轮机的动力源,停止汽轮机的运行。
(二)保护系统功能及工作原理
垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统具有以下功能:
1. 蒸汽参数监测与保护:实时监测蒸汽的压力、温度、流量等参数,当这些参数超过预设的安全范围时,保护系统会迅速启动,切断汽轮机的动力源,防止设备损坏。
2. 振动与声音监测:通过安装在汽轮机上的振动和声音传感器,实时监测汽轮机的振动和声音状态。当振动或声音超过预设的阈值时,表明汽轮机可能存在故障或异常,保护系统会立即启动跳闸保护。
3. 逻辑判断与控制:控制装置根据检测装置发送的信号,结合预设的逻辑关系和保护原则,进行判断。当判断需要启动紧急跳闸保护时,控制装置会发出跳闸指令。
4. 快速执行与切断:执行机构接收到跳闸指令后,迅速切断汽轮机的动力源,停止汽轮机的运行。这一过程通常在几秒钟内完成,以确保汽轮机的安全。
(三)ETS 危机遮断系统
ETS 危机遮断系统是汽轮发电机组的重要保护装置,主要用于在机组运行参数异常时快速切断汽源,防止设备损坏。该系统通过监测关键参数并执行保护动作,确保机组安全停机。
保护内容方面,ETS 系统监测的参数包括转速、振动、轴向位移、润滑油压、真空度、轴承温度、回油温度和胀差等。转速超限可能导致飞车事故,振动过大反映机械故障,轴向位移超标会造成动静部件摩擦,润滑油压不足会引发轴承烧毁,真空恶化影响机组效率,轴承温度和回油温度过高表明润滑不良,胀差过大会导致通流部分碰磨。
保护触发条件具有严格设定。转速通常设定为额定转速的110-112% 触发;振动值根据机组容量不同,一般在 50-125μm 范围内动作;轴向位移保护值通常为 0.8-1.0mm ;润滑油压低保护分三级,分别为 0.08MPa 报警、0.07MPa 启动备用油泵、0.05MPa 停机;真空保护一般在 -88kPa 报警,-84kPa 停机;轴承温度保护值多为 100-110∘C ;回油温度通常设定65℃报警,75℃停机;胀差保护值根据机组结构在 ±1.0mm 至 ±3.0mm 之间。
执行原理上,ETS 系统采用 " 失电跳闸 " 设计。正常运行时电磁阀带电保持开启状态,当任一参数超限时,继电器失电,电磁阀快速关闭,切断保安油路,使主汽门和调节汽门迅速关闭。AST 电磁阀采用串并联结构,四个电磁阀分成两组,每组两个串联后再并联,确保单一故障不会导致误动或拒动。
可靠性设计体现在多个方面。防误动措施包括:采用三取二或四取二表决逻辑,多个传感器信号经逻辑判断后才触发动作;设置延时功能避免瞬时干扰;定期测试电磁阀动作性能。防拒动措施有:冗余配置传感器和通道;在线监测电磁阀状态;备用电源自动切换功能;定期进行保护试验验证系统响应。
系统还具备自检功能,持续监测传感器、电源和逻辑单元状态,发现异常时发出报警。重要参数采用多重测量,如转速信号通常取自三个独立探头。电磁阀采用先导式结构,确保在低控制油压下也能可靠动作。所有保护信号通过硬接线连接,避免DCS 系统故障影响保护功能。
(四)系统应用与效果
垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统的应用,有效地提高了汽轮机的安全性和可靠性。当汽轮机出现异常情况时,保护系统能够迅速、准确地启动跳闸保护,避免事故的扩大和设备的损坏。同时,保护系统的应用也提高了操作人员的安全性,减少了因设备故障或事故造成的伤亡事故。
二、垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统调试技术
随着环境保护和能源利用效率的要求不断提高,垃圾焚烧发电技术因其高效、环保的特点被广泛应用。在垃圾焚烧发电系统中,汽轮机作为核心设备之一,其运行安全至关重要。为了确保汽轮机在异常情况下能够迅速、准确地执行紧急跳闸保护动作,一套完善的紧急跳闸保护系统显得尤为重要。详细阐述垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统的调试技术,从前期准备到系统联调的
各个环节。
(一)前期准备
1. 了解系统结构与功能:在进行调试前,首先要对汽轮机紧急跳闸保护系统的结构、工作原理及功能有充分的了解。这包括对传感器、控制器、执行器等关键部件的熟悉。
2. 制定调试计划:根据系统的实际情况,制定详细的调试计划,包括各阶段的调试目标、所需工具、人员配置及时间安排等。
3. 准备调试工具与材料:根据调试计划,准备好所需的工具和材料,如万用表、示波器、传感器、电缆等。
4. 确认系统供电与通信:确保系统供电正常,通信线路畅通无阻,为后续调试工作奠定基础。
(二)传感器调试
1. 传感器安装检查:检查传感器安装位置是否正确,紧固件是否牢固,防止因安装不当导致测量误差。
2. 传感器校准:使用标准信号源对传感器进行校准,确保其输出信号与实际测量值一致。
3. 传感器性能测试:通过实际运行测试传感器的性能,检查其响应速度、稳定性及抗干扰能力。
4. 传感器信号处理:对传感器输出的信号进行合理处理,如滤波、放大等,以保证信号的准确传输。
(三)控制器调试
1. 控制器电源检查:确认控制器电源是否正常,电压是否稳定。
2. 控制器程序下载与验证:将程序下载至控制器,验证程序的正确性及可执行性。
3. 控制逻辑测试:根据系统控制逻辑,对控制器的输入、输出信号进行测试,确保其逻辑关系正确。
4. 控制器与传感器、执行器的联动测试:进行控制器与传感器、执行器的联动测试,验证其联动关系的正确性及响应速度。
(四)执行器调试
1. 执行器安装检查:检查执行器安装位置是否正确,动作范围是否满足要求。
2. 执行器动作测试:通过控制器发出指令,测试执行器的动作是否准确、迅速。
3. 执行器与控制器的联动测试:验证执行器与控制器的联动关系是否正确,以及响应速度是否满足要求。
4. 执行器防护措施检查:检查执行器的防护措施是否完善,如防尘、防水、防腐蚀等。
结论:
垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统的调试技术对于保障发电机组的运行安全至关重要。通过科学的调试方法,可以确保保护系统在异常情况下能够迅速、准确地动作,为垃圾焚烧发电提供有力保障。本文详细阐述垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统的调试技术,从前期准备到系统联调的各个环节都进行详细介绍。未来,随着技术的不断发展,相信垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统的性能将更加完善,为保障垃圾焚烧发电系统的安全稳定运行提供更加强有力的支持。
参考文献:
[1] 安俊龙 . 垃圾焚烧发电汽轮机紧急跳闸保护系统调试技术 [J]. 安装 ,2024(10):65-67.
[2]蔡小燕,李胤祺,杨红霞.国内垃圾焚烧发电汽轮机技术发展现状[J].热力透平 ,2021,50(2):79-82+92.