利港電廠#4機(jī)組凝水自啟動控制及調(diào)試
概述
利港電廠#4機(jī)組DCS改造過程中設(shè)計了APS全程自動啟動方案,大大減輕了運行人員操作強(qiáng)度。凝水啟動功能組主要應(yīng)用于機(jī)組上水階段,主要涉及注水泵、凝泵和凝泵變頻器的啟動和自動控制,以及除氧器水位的自動控制。
項目介紹
利港電廠#4機(jī)組配有2臺注水泵,2臺凝結(jié)水泵共用一臺變頻器,凝結(jié)水通過過濾器、軸封加熱器后的三個除氧器上水調(diào)節(jié)門和一個凝結(jié)水再循環(huán)門,經(jīng)過除氧器上水調(diào)節(jié)門的凝結(jié)水通過低加后注入除氧器或排放掉。注水泵出口有到凝汽器熱井的2個調(diào)節(jié)門,還有一個直接到除氧器的啟動上水門,用于機(jī)組啟動時上水。
工藝系統(tǒng)示意圖如圖1。
APS凝水上水功能組設(shè)計方案
凝水上水功能組是整個APS機(jī)組啟動的*步,也是非常關(guān)鍵的一步。凝水上水主要包括凝汽器上水、低加沖洗、除氧器上水加熱以及帶負(fù)荷階段的除氧器上水切換,即除氧器水源從注水泵切換到正常的凝泵。
凝水上水功能組的主要作用是給凝汽器、除氧器注滿水,以達(dá)到機(jī)組整體啟動的要求。從啟動一臺注水泵(由運行人員選定一臺缺省泵)開始,依次投入注水泵連鎖,投入注水泵至凝汽器熱井兩個調(diào)節(jié)門自動,關(guān)閉注水泵至除氧器調(diào)節(jié)門和凝泵至除氧器上水調(diào)節(jié)門,打通軸封加熱器水路,關(guān)閉#州氏加出口,打開凝泵的入口門,準(zhǔn)備啟動凝泵。待凝汽器熱井水位達(dá)到滿足后啟動凝泵和對應(yīng)的變頻器,調(diào)整凝汽器熱井水位在要求水位。接下來就是低加沖洗,即打開#1、2、3低加進(jìn)、出口門并關(guān)閉旁路門,打開#4低加出口排放門一定時間,然后關(guān)閉#1、2、3低加進(jìn)、出口門并打開對應(yīng)的旁路門,低加沖洗完畢。除氧器上水則依靠注水泵,即開啟注水泵至除氧器上水調(diào)節(jié)門慢慢注水,同時進(jìn)行上水加熱,上水速度主要看水溫上升的速度。除氧器上水的同時進(jìn)行汽泵暖泵,使整個APS進(jìn)程更加緊湊,減少啟動時間。
正常情況下,在并網(wǎng)前除氧器水位一直靠注水泵出口至除氧器的調(diào)節(jié)門來調(diào)節(jié),并網(wǎng)后低加滑啟前進(jìn)行上水切換,切換至凝泵至除氧器的三個調(diào)節(jié)門。
APS凝水上水調(diào)試情況
凝水系統(tǒng)調(diào)試過程中,首先碰到的是注水泵穩(wěn)定運行的問題。由于注水泵出口共有三個調(diào)節(jié)門和一個再循環(huán)門,注水泵出口壓力是變化的,因此調(diào)試過程中確定了注水泵再循環(huán)門連鎖開關(guān)的壓力定值以及兩臺注水泵之間連鎖啟停的壓力定值。原則是單臺泵運行時如出口壓力低,那么先關(guān)再循環(huán)門,如壓力繼續(xù)低,延時開啟第二臺注水泵;當(dāng)兩臺注水泵運行時,如壓力高,那么先停一臺注水泵,如壓力還高,那么延時關(guān)閉一臺注水泵。在調(diào)試過程中確定壓力定值后,注水泵得到了穩(wěn)定的運行,保證了后面工況的繼續(xù)。
其次是凝泵工頻、變頻切換的問題。由于兩臺凝泵共用一臺變頻器,變頻器的使用與否由變頻器刀閘位置來決定。如果通過變頻器的刀閘位置確定變頻器需要啟動,那么APS啟動程序里將先啟動凝泵,然后延時自動啟動變頻器。另外,只有工頻泵才允許作為備用泵,變頻泵不能作為備用投入使用。當(dāng)變頻泵跳閘之后,另一臺工頻泵就會許鎖啟動,隨之運行工況會發(fā)生改變。
難點還是在自動控制部分,存在三個被調(diào)量:凝汽器熱井水位、除氧器水位和凝結(jié)水母管壓力。
凝汽器熱井水位由注水泵出口的兩個補(bǔ)水調(diào)節(jié)門(正常補(bǔ)水調(diào)節(jié)門和危急補(bǔ)水調(diào)節(jié)門)來控制。除氧器上水閥切換前,除氧器的三個上水調(diào)節(jié)門也協(xié)助調(diào)整凝汽器熱井水位,但三個設(shè)備的凝汽器熱井水位設(shè)定值有所不同,這樣才能使凝汽器水位穩(wěn)定。正常補(bǔ)水的水位設(shè)定值是500mm,危急補(bǔ)水的水位設(shè)定值是450mm,凝泵去除氧器的三個調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)凝汽器熱井水位的設(shè)定值是550mm,正常情況下,凝汽器水位是由凝汽器正常補(bǔ)水調(diào)節(jié)門來調(diào)節(jié)的,只有在水位高的情況下,除氧器的三個調(diào)節(jié)門會開大來放水;如果水位低了,那么凝汽器危急補(bǔ)水門會自動開大補(bǔ)水。
低加投運前,除氧器水位一直由注水泵至除氧器的調(diào)節(jié)門來維持水位穩(wěn)定,凝結(jié)水母管壓力由凝泵變頻器來自動調(diào)整。除氧器閥切換完成后,水位就由凝泵變頻器來控制,而凝結(jié)水母管壓力的調(diào)整就靠除氧器上水的三個調(diào)節(jié)門來調(diào)節(jié)。如果凝泵變頻器沒有啟動,凝泵是工頻運行,那么除氧器閥切換后除氧器上水調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)的對象就是除氧器水位。
除氧器上水調(diào)節(jié)閥的切換是在并網(wǎng)后低加滑啟投運前實現(xiàn)的。除氧器上水閥切換的啟動需要一個條件:工況穩(wěn)定,除氧器水位穩(wěn)定(水位在自動調(diào)節(jié),偏差在允許范圍內(nèi))。除氧器上水閥的切換其實也包含了SCS系統(tǒng)順控和MCS系統(tǒng)調(diào)節(jié)的統(tǒng)一,它實現(xiàn)了以下幾個步驟:
先關(guān)小凝泵至除氧器的三個調(diào)節(jié)門(此時這些調(diào)節(jié)門均在輔助調(diào)節(jié)凝汽器熱井水位)
開啟#4低加出口門,凝泵至除氧器的三個調(diào)節(jié)門均切換至除氧器水位自動調(diào)節(jié)
慢慢關(guān)小注水泵至除氧器上水調(diào)節(jié)門
待注水泵至除氧器調(diào)節(jié)門關(guān)小后可以關(guān)停注水泵,切換完成,除氧器水位*由凝泵至除氧器的三個調(diào)節(jié)門開始調(diào)節(jié)。
調(diào)試過程中還碰到的一個問題是除氧器上水的三個調(diào)節(jié)門之間的協(xié)調(diào)問題,A閥是大閥,B閥是小閥,C閥為本次改造新加的調(diào)節(jié)閥門,由旁路閥改造而來,為的就是增加zui大除氧器上水量。由于三個閥門的通流能力不一樣,特地設(shè)計了12種不同工況對應(yīng)的閥門動作情況以滿足不同工況的需求。
圖3是凝水上水啟動的曲線.
結(jié)論
圖3為現(xiàn)場使用APS啟動凝水系統(tǒng)的參數(shù)曲線。從現(xiàn)場實際的調(diào)試和使用情況來看,凝水上水功能組很好的完成了APS啟動的要求,能滿足運行人員的要求,不用人為干預(yù),只需要運行人員坐盤監(jiān)控,達(dá)到了預(yù)期的目的。
凝水上水功能組是一個相對比較簡單的組級程控系統(tǒng),以順控SCS為主,并且融合了部分MCS自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該功能組的主要部分都在APS初期,每次APS啟動都需要啟動凝水上水功能組,因此有充分的時間可以細(xì)致地調(diào)試。從現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)過來看,開始也走了一些彎路,但從結(jié)果來看,凝水上水功能組還是可以很好的滿足運行需求,并且運行穩(wěn)定可靠。