全自动辅汽小汽机超速试验管理开发和应用

李强

【摘  要】论文旨在解决机组启动前在利用辅助蒸汽进行给水泵汽轮机（BFP-T）超速试验过程时，由于小汽轮机与给水泵尚未连接，小汽轮机转速极难控制，常常需要热控人员通过非常规的信号强制来进行控制，容易导致汽轮机转速飞升，严重威胁设备安全运行的问题。论文设计了针对该项试验的创新全自动程序管理，实现“一键投入、全程自动”，使整个试验过程安全有序进行的方式。结果表明，通过对给水泵汽轮机超速试验逻辑的优化设计，杜绝了人为强制信号的时间及误操作所带来的风险，提高了给水泵汽轮机超速试验的效率及成功率。

【Abstract】The paper aims to solve the problem that during the overspeed test of the boiler feed water pump （BFP-T） using auxiliary steam before unit start-up， the small turbine speed is extremely difficult to be controlled because the small turbine is not yet connected to the boiler feed water pump， and often requires the thermal control personnel to enforce control through unconventional signals， which easily leads to a soaring turbine speed and seriously threatens the safe operation of the equipment. Aiming at this test， this paper designs a method， which has innovative full-automatic program management， realizes "one key can be put in， the whole process automatically"， and makes the whole test process safe and orderly. The results show that through the optimized design of the overspeed test logic of the boiler feed water pump turbine， the risks caused by the timing and misuse of artificially forced signals are eliminated， and the efficiency and success rate of the overspeed test of the boiler feed water pump turbine are improved.

【關键词】超速试验;全自动;汽动给水泵

【Keywords】overspeed test; full-automation; turbine driven boiler feed water pump

【中图分类号】TM621.3                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）07-0164-02

1 引言

珠海发电厂隶属广东省能源集团有限公司，是国家“九五”计划的重点项目之一。规划安装6台600MW级机组，首期建设2台700MW火力发电机组，分别于2000年4月和2001年2月移交并投入商业运行。到目前为止，2台机组进行了多次大小修工作，根据要求，当BFP-T危急保安装置单独检修后、机组初次启动、BFP-T大修后，必须进行给水泵汽轮机（BFP-T）超速试验。其目的是检验给水泵汽轮机（BFP-T）危急保安装置的功能是否正常。为对汽动给水泵小汽轮机机械超速系统进行试验，我们需要在机组启动前通过辅汽进行小汽轮机的超速试验。在利用辅助蒸汽进行给水泵汽轮机（BFP-T）超速试验的过程中，由于小汽轮机与给水泵尚未连接，没有带泵运行，与正常运行工况差别很大，小汽轮机转速极难得到控制，试验风险极高，常常需要热控人员通过非常规的信号强制来进行操作，热控人员与运行配合出现任何差错都会导致汽轮机转速飞升，严重影响设备安全。所以在珠海发电厂1号机组中设计了针对该项试验的专门程序，实现利用辅汽进行小汽机超速试验时，“一键投入、全程自动”的控制流程，彻底消除了试验风险，使整个试验过程安全有序。

2 原辅汽小汽机超速试验流程方案

2.1 BFP-T复位

BFP-T复位前联系热工做以下工作并确认：确认取消小机PI调节器跟踪输出和升速完成信号（强制FWC ABF502 OR022功能码为“0”，强制FWC ABC△ H/L025功能码为“0”）。

2.2 进行小汽机超速试验

①做BFP-T電超速（EOST）通道试验，并确认正常。②确认BFP-T危急保安器打闸试验正常。③调出“A-FWC CONTROL 1/3”画面，在画面中将“MOST TEST”按钮按下，然后按下“GO”按钮。④在“A-FWC CONTROL 1/3”画面中将“MOST TEST SPEED SET”控制站中的“INC”按钮按下，增加BFP-T转速。⑤检查BFP-T升速，当BFP-T转速达到6485.5～6604.5rpm时，确认BFP-T跳闸，高中压主汽门、调门关闭，记录动作转速。⑥检查BFP-T转速小于4500rpm，通知热工人员强制高低压调门指令输出信号（ABF301V≯001功能码）为零，并在工程师站确认参考目标转速小于实际转速（即实际指令输出为零），解除该强制信号后，重新复位BFP-T。

⑦确认“A-FWC CONTROL 2/3”画面中BFP-T已复位，“A-BPS OPE.MODE”为“MANU OUT”。⑧超速试验完毕。

3 全自动辅汽小汽机超速试验的功能

通过对原辅汽版小汽机超速试验涉及热工部分流程简述可知，在整个超速试验过程中，经常需要热工人员进行非常规的人为强制信号操作，如确认取消小机PI调节器跟踪输出和升速完成信号（强制FWC ABF502 OR022功能码为“0”，强制FWC ABC△ H/L025功能码为“0”）及检查BFP-T转速小于4500rpm，通知热工人员强制高低压调门指令输出信号（ABF301V≯001功能码）为零，并在工程师站确认参考目标转速小于实际转速（即实际指令输出为零），解除该强制信号后，重新复位BFP-T等，使整个超速试验过程风险较高，效率较低，为此进行全自动辅汽版小汽机超速试验开发和应用。

首先，在OPS操作画面中设计制作出运行专用AUX STEAM MOST OUT及AUX STEAM MOST IN操作按钮，如图1所示。

其次，在工程师站ORCA-View软件中进行全自动辅汽小汽机超速试验的逻辑设计，设计了AUX STEAM MOST IN投入逻辑，并为了保证AUX STEAM MOST IN投入的安全，设计了以下闭锁条件（见图2）：

①小汽机高低压调门全关;②BFP-T LTR STEAM PRESS为0;③BFP-T LP STEAM PRES为0;④AUX STEAM MOST OUT信号存在。

最后，在相关逻辑画面中增加AUX STEAM MOST IN信号，通过AUX STEAM MOST IN信号，在逻辑中自动完成取消小机PI调节器跟踪输出和升速完成信号的操作，并可通过AUX STEAM MOST IN信号使小汽机的高低压调门指令输出信号为“0”，防止发生小汽机重新复位后，转速突然飞升的现象（见图3）。

4 全自动辅汽小汽机超速试验的优点

①整个辅汽小汽机超速试验过程无需热工人员采用非常规的强制信号操作，减少了操作风险，基本达到零操作风险。②彻底解决了在利用辅助蒸汽进行给水泵汽轮机（BFP-T）超速试验过程中，复位小机时，出现转速飞升的现象，提高了整个超速试验的安全性。

5 全自动辅汽小汽机超速试验的经济效益

通过对给水泵汽轮机（BFP-T）超速试验逻辑的优化设计，杜绝了由人为强制信号的时间及误操作所带来的风险，提高了给水泵汽轮机（BFP-T）超速试验的效率及成功率，为整个机组的并网发电争取了更多时间。试验证明，相对于在零失误情况下的手动操作的辅汽小汽机超速试验，全程自动的辅汽小汽机超速试验最少能为整个机组的并网发电提早1h。若手动操作在试验过程中出现操作失误，全自动辅汽小汽机超速试验所带来的经济效益将更加显著。

6 结论

本文详细说明了在做通过辅汽进行小汽轮机的超速试验时，进行手动强制信号操作时存在操作风险较高、效率较低的问题，并且针对这些问题作出的相应优化改进。通过重新设计优化的超速试验逻辑，实现了“一键启动，全程自动”的小机超速试验功能。经过珠海发电厂多次小机超速试验证明，该超速试验逻辑设计方案是利用辅助蒸汽进行给水泵汽轮机（BFP-T）超速试验的经济高效的、安全可靠的一种设计方案。

【参考文献】

【1】祝扬林，马继明，赵辉，等.一种小汽轮机超速保护装置的可靠性研究与应用[J].神华科技，2017，15（9）：47-50.

【2】陈伟.LLS小汽轮发电机超速风险控制[J].通用机械，2016（3）：67-69.