M701F3型燃气-蒸汽联合循环机组的燃气轮机、蒸汽轮机、发电机同轴布置,除了燃气轮机,发电机配置的各种监控和保护系统外,为确保蒸汽轮机安全稳定运行,蒸汽轮机也配置了一套专用的TSI系统(即蒸汽轮机的安全监测系统)。通过TSI系统对蒸汽轮机组运行的重要参数,如轴向位移、汽缸膨胀、差胀、转速、振动、大轴偏心度、轴承温度、润滑油压、凝汽器真空等进行监视和异常保护。当被监视的参数超过规定值(报警值)时,控制系统通过声、光等报警信息提醒值班运行人员,及时向值班运行人员提供这些热工参数变化的信息,便于运行人员作出相应处理。当被监视的参数继续恶化超过保护定值时,保护信号通过TPS系统(即透平保护系统,与常规的火电厂不同,M701F型燃气-蒸汽联合循环机组蒸汽轮机未配置单独的ETS系统,而是与燃气轮机共同使用TPS系统作为联合循环机组的保护系统)进行逻辑处理,输出联合循环机组的遮断信号,触发联合循环机组保护装置动作,机组跳闸电磁阀将失电打开,安全油泄压,所有的燃气轮机燃料阀及蒸汽轮机主蒸汽阀全关,并联跳发电机出口断路器,机组紧急解列停机,以确保机组设备及人身的安全。
按照保护的动作结果区分,TC2F-30型蒸汽轮机配置保护主要可分为跳机保护和报警提示保护。
跳机保护主要有如下几点。
(1)安全油压低低
机组非高盘启动模式(即机组正常启动模式)下启动,在燃气轮机点火成功20s后,三个安全油压力低压力开关(动作值6.9MPa)有两个或以上动作(采用三选二逻辑)触发保护动作,机组跳闸。
(2)轴振动高高
#1轴~#8轴任一轴X向和Y向振动值超过200μm,或一个振动值超过200μm另一个状态异常,延时3s,触发保护动作,机组跳闸。
(3)润滑油供油压力低低
机组运行,三个润滑油供油压力低压力开关(动作值0.169MPa)有两个或以上动作(采用三选二逻辑),触发保护动作,机组跳闸。
(4)润滑油供油温度高高
机组运行,三个润滑油供油温度热电偶有两个或以上超过65℃(采用三选二逻辑),触发保护动作,机组跳闸。
(5)凝汽器真空低低
机组运行,三个凝汽器真空低压力开关(动作值-74kPa)有两个或以上动作(采用三选二逻辑),触发保护动作,机组跳闸。
(6)蒸汽轮机低压缸排汽温度高高
机组运行,三个蒸汽轮机低压缸排汽温度热电偶有两个或以上超过120℃(采用三选二逻辑),触发保护动作,机组跳闸。
(7)转子轴向位移超限(推力轴承磨损保护)
机组运行,转子轴向燃气轮机侧位移>+0.8mm或在蒸汽轮机侧位移<-1.5mm,触发保护动作,机组跳闸。
(8)电超速保护
三个机组保护专用转速传感器(动作值3300r/min)有两个或以上动作(采用三选二逻辑),触发保护动作,机组跳闸。
(9)后备电超速保护
三个机组保护专用转速传感器(动作值3330r/min)有两个或以上动作(采用三选二逻辑),触发保护动作,机组跳闸。
(10)输入信号故障保护
三个蒸汽轮机低压缸排汽温度热电偶测量点信号、三个蒸汽轮机中压缸进口蒸汽压力测量点信号、三个润滑油供油温度热电偶测量点信号,分别有两个或以上信号超限(采用三选二逻辑),触发保护动作,机组跳闸。
(11)紧急停机按钮保护
某些特殊情况下,运行操作人员通过实际情况判断机组继续运行已经威胁机组设备或是人身安全,但各参数还未达到保护动作值,操作员在集控室操作员控制台按下“紧急停止按钮”,触发保护动作,机组跳闸。
报警提示保护主要如下几点。
(1)转子偏心值高报警
机组转子偏心值高于0.075mm,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(2)高中压缸差胀高报警
蒸汽轮机高中压缸胀差数值大于16mm或小于-5mm,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。(www.xing528.com)
(3)低压缸膨胀量报警
蒸汽轮机低压缸膨胀量数值大于40mm或小于-1mm,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(4)中压主调阀进、出口金属温度偏差大报警
蒸汽轮机运行时,中压主调阀进、出口金属温度偏差大于83℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(5)高中压缸外缸上下缸金属温差(高压缸侧)大报警
蒸汽轮机运行时,高中压缸外缸上下缸金属温差(高压缸侧)大于42℃或小于-42℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(6)高中压缸外缸上下缸金属温差(中压缸侧)大报警
蒸汽轮机运行时,高中压缸外缸上下缸金属温差(中压缸侧)大于42℃或小于-42℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(7)高中压缸外缸上下缸金属温差(中压缸排汽侧)大报警
蒸汽轮机运行时,高中压缸外缸上下缸金属温差(中压缸排汽侧)大于42℃或小于-42℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(8)高中压缸法兰/螺栓金属温差大报警
蒸汽轮机运行时,高中压缸法兰与法兰螺栓金属温差大于110℃或小于-30℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(9)高中压缸轴封齿金属温度/高压缸轴封蒸汽温度差大报警
蒸汽轮机运行时,高中压缸轴封齿金属温度与高压缸轴封蒸汽温度差大于110℃或小于-110℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(10)凝汽器真空低报警
蒸汽轮机运行时,凝汽器真空低于-88kPa,DCS出现真空泵吸入口压力高报警,提示凝汽器真空较低,提醒运行人员注意。
(11)低压缸排汽温度高报警
低压缸排汽温度高于70℃,自动开启低压缸喷水减温阀进行喷水降温。低压缸排汽温度高于80℃,DCS出现相应报警,提示运行人员注意。
(12)低压缸排汽流动导向金属温度高报警
低压缸排汽流动导向金属温度高于200℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(13)低压缸末级静叶金属温度高报警
低压缸末级静叶金属温度高于200℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(14)高压主蒸汽温度变化率高报警
高压主蒸汽温度10min内变化超过56℃,或是1h内变化超过165℃,DCS出现相应报警,提醒运行人员注意。
(15)凝汽器水位超限报警
凝汽器水位低于-75mm,DCS出现凝汽器水位低报警,提醒运行人员注意;凝汽器水位低于-150mm,联锁运行的凝结水泵跳闸,并发出相应报警;凝汽器水位高于75mm,DCS出现凝汽器水位高报警,提醒运行人员注意。
[1]in:英寸,1in=2.54cm。
[2]1bar=105Pa。
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