基于OVATION系统的汽轮机启动管理系统

张宇

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨 150046）

0 引言

目前电厂启动运行的阶段，原则上是电厂运行人员，按照调节级金属温度确定汽轮机冷态、温态、热态等启机工况，根据主机厂提供的启动曲线，确定升速的时间和中速、高速暖机的时间，升速到3000 r/min后，并网后给定初负荷，按照升负荷时间要求和相应负荷保持的时间要求升负荷，但是运行人员有些场合并未严格按照此曲线执行，汽轮机发生差胀偏大、轴封温度未满足要求等情况，也没有相关增加暖机时间的强制规定。目前DEH逻辑并未对暖机时间进行计时，机组运行参数超限（例如TSI参数的胀差）并未修改暖机时间。DEH逻辑中还增加了机组挂闸启动相关条件的检查，只有满足这些条件后，DEH才可以正常挂闸或者输入目标转速，机组冲转启动。并在原TSI参数报警的基础上，增加了参数变化的报警提示，更方便了运行人员的使用。

1 机组启动前的汽轮机启动运行管理

为了防止汽轮机大轴弯曲，汽轮机启动前需要连续盘车4 h以上，如果中断盘车需要重新计时，盘车满足连续最小运行时间后，机组才准许挂闸。OVATION系统中未提供准确定时的功能，通电延时（ONDELAY）等与定时功能相关的功能块均受到扫描周期的影响。本文采用RESET SUM功能块，当盘车投入后，盘车启动状态信号输入到RESET SUM的RUN输入端，连续盘车4 h以上，OUT输出值大于28 800，DEH逻辑发出准许系统挂闸的信号，当盘车运行4 h内停止运行，盘车停止状态信号输入到RESET SUM的RSET端，OUT输出值复位为0，盘车计时重新开始。

图1

2 机组转速控制阶段汽轮机启动运行管理

1）汽轮机转速控制阶段首先要判断机组的启机工况，DEH逻辑通过第一级金属温度T决定机组的5种状态：a.冷态启动，T<120℃；b.温态-1启动，120℃≤T＜260℃；c.温态-2启动，260℃≤T＜415℃；d.热态启动，415℃≤T＜475℃；e.极热态启动，450℃≤T。

不同工况的冲转参数：a.冷态及温态-1的主蒸汽温度360℃，压力8.92MPa，再热蒸汽温度320℃，压力1 MPa。b.温态-2的主蒸汽温度400℃，压力8.92 MPa，再热蒸汽温度380℃，压力1 MPa。c.热态的主蒸汽温度450℃，主蒸汽压力8.92 MPa，再热蒸汽温度435℃，再热蒸汽压力1 MPa。d.极热态的主蒸汽温度555℃，压力8.92 MPa，再热蒸汽温度530℃，压力1 MPa。

机组蒸汽温度、压力达到冲转参数要求后方可冲转，即可以输入目标转速的数值，否则输入无效，如图1所示。

2）按照不同启动工况下的启机曲线的暖机时间暖机。机组的运行人员还是按照OVATON DEH的输入特点，手动输入目标转速，但是如果运行人员输入的目标转速违背主机厂的启动曲线时，操作人员输入的目标值转速无效，DEH画面出现报警提示。DEH逻辑根据启机曲线，当应该暖机的时候，如果暖机的时间不到，不准许升速。

3）汽缸热膨胀、高中压胀差、低压胀差、轴向位移需变化平稳，这些测点在原DEH的TSI画面高限报警的基础上，增加了测点变化率超限报警提示的功能。尤其胀差的变化率，当胀差上升较快时，需延长暖机时间。

4）当缸胀 7～8 mm 以上、高压胀差 1.0～2.0 mm、低压胀差6～8 mm、高压缸第一级蒸汽和金属温差小于15℃、高压主汽阀内、外壁温差小于83℃，说明中速暖机结束，DEH逻辑才准许升速，否则运行人员提高目标转速无效。

3 机组并网阶段汽轮机的启动运行管理

1）并网后机组带3%～5%初负荷，带初负荷时间达到启动曲线规定时间后，才准许机组升负荷。

2）冷态、温度、热态启动曲线规定机组到达5%、30%负荷，保持曲线规定的时间后,才能升负荷。当主蒸汽温升速率降到14℃/10 min时表示主蒸汽温度达到温度，负荷速率可以提高到基准（例如100MW/min）以上10%～20%。

3）冷态启动情况下做超速试验之间，设备要在负荷不低于20%、再热蒸汽温度不低于400℃情况下运行至少7 h。

4）机组负荷运行的阶段，出现轴承振动大、真空低等情况，不能提高功率目标值，待现象消失后，继续升负荷。

4 结论

经过电厂实践证明，在OVATION DEH系统中，增加的汽轮机启动管理逻辑切合实际，满足了汽轮机厂对主机运行的各种参数要求，避免了由于运行人员的操作失误可能造成的对机组的损害的风险。

［1］ 汽轮机调节控制系统试验导则：DL/T 711-1999［S］.