核心提示：　　汽輪機組甩負荷試驗是電力部《火力發(fā)電廠基本建設(shè)工程啟動及竣工驗收規(guī)程》中要求的基建調(diào)試階段所必須完成的重要試驗之一，其主要目的是考核汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特丨性常規(guī)的汽輪機甩負荷試驗是將發(fā)電機主油開

　　汽輪機組甩負荷試驗是電力部《火力發(fā)電廠基本建設(shè)工程啟動及竣工驗收規(guī)程》中要求的基建調(diào)試階段所必須完成的重要試驗之一，其主要目的是考核汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特丨性常規(guī)的汽輪機甩負荷試驗是將發(fā)電機主油開關(guān)直接斷開，廠用電切換至備用電源供給，機組與電網(wǎng)解列，甩掉全部電負荷，汽輪機維持3 000r/min穩(wěn)定運行。為了適應電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全要求，在大型汽輪機組中，設(shè)計了FCB的運行工況（FCB即FASTCUT BACK）其主要目的是當機組電網(wǎng)發(fā)生故障甩負荷后，機組從電網(wǎng)解列，在FCB自動控制下，維持汽輪機小島運行（即發(fā)電機組甩負荷自帶廠用電），鍋爐維持最低燃燒負荷，主機旁路系統(tǒng)自動維持機組運行正常的參數(shù)，待電網(wǎng)恢復后，機組可以直接并網(wǎng)帶負荷運行。但由于各種原因，機組小島運行方式的試驗成功率很低，而河津電廠1號、2號機組在完成168h試運和常規(guī)的甩負荷試驗后，成功地進行了汽輪機小島試驗1機組概述河津電廠一期工程2臺350MW燃煤機組系引進日本三菱設(shè)備，配套有三菱重工制造的1205T/H-MB-FRR單汽包，輻射、再熱、四角切圓、強制循環(huán)露天鍋爐，和TC2F-35.4"亞臨界、一次中間工大學熱能動力專業(yè)，工程師；郭堅（1963-），男，山西太原人，1986年畢業(yè)于太原理工大學電力分院熱動專業(yè)，高級工程師；段成群見本刊本期第52頁。

　　再熱，反動式單軸雙缸雙排汽凝汽式汽機以及三菱電機制造的MB-J臥式全氫內(nèi)冷、隱極全靜態(tài)可控硅整流勵磁發(fā)電機發(fā)電機-變壓器組單元接線，以220kV電壓等級接入系統(tǒng)控制系統(tǒng)為三菱重工制造的DCS，型號為DIASYS-JP/V功能包括DAS，CCS，MT-3EH，BF-DEH，BMS，GWC汽機旁路系統(tǒng)采用高低壓串聯(lián)兩級旁路裝置，其容量為總流量的40%，旁路調(diào)節(jié)閥由美國CCI公司生產(chǎn)。高、中壓汽機采用沖動與反動型組成，高中壓缸兩側(cè)對稱布置有兩個汽室，每一個汽室中包括一個主汽門和兩個高壓調(diào)門中壓主汽門與中壓調(diào)門構(gòu)成中壓聯(lián)合汽門。

　　汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（即DEH）汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括測速元件放大元件和執(zhí)行機構(gòu)三大部分，與轉(zhuǎn)子閉環(huán)后，組成轉(zhuǎn)速負反饋自動調(diào)節(jié)。三菱機組采用了2.5MPa壓力的透平油來做控制系統(tǒng)的動力池該DEH配備有多套微型計算機系統(tǒng)，它是機組多級分布計算機控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)DEH通過分布控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)與機組計算系統(tǒng)傳遞信號，使DEH的運行與整個機組的控制構(gòu)成整體，其輸出的控制電信號通過“3取2*邏輯或中值選擇，然后驅(qū)動電液轉(zhuǎn)換器，執(zhí)行調(diào)節(jié)功能2常規(guī)甩負荷試驗按照電力部《火力發(fā)電廠基本建設(shè)工程啟動及竣工驗收規(guī)程》中的要求，在河津電廠1號、2號機組168h試運前進行了額定負荷的50%，75%，100%的常規(guī)法甩負荷試驗，由于常規(guī)法甩負荷試驗在基建調(diào)試機組中均要進行，而且甩負荷的成功表1 1號、2號機組甩100%額定負荷試驗記錄項目甩負荷前參數(shù)甩負荷試驗后參數(shù)峰值負荷/MW/1號02號動作一次，動作時間動作一次，動作時間0.032s1號高壓調(diào)門1001000關(guān)閉時間290ms0關(guān)閉時間290ms2號高壓調(diào)門1001000關(guān)閉時間290ms0關(guān)閉時間290ms3號高壓調(diào)門27.522.50關(guān)閉時間120ms0關(guān)閉時間120ms4號高壓調(diào)門1100左側(cè)中壓調(diào)門10010000關(guān)閉時間191關(guān)閉時間192右側(cè)中壓調(diào)門10010000關(guān)閉時間191關(guān)閉時間192率己接近100%；所以這里就不再過多的敘述了。2臺機組常規(guī)法甩負荷試驗的主要參數(shù)列表1通過試驗，2臺機組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)動態(tài)特性完全符合驗收要求3機組甩負荷小島運行（FCB試驗）FCB試驗是一項較為龐大、復雜、風險大的劇烈擾動試驗，其涉及到汽輪機鍋爐、電氣、熱工及電廠的各個專業(yè)和全廠的各個環(huán)節(jié)，F(xiàn)CB試驗的成敗將直接影響小島運行方式和廠用電的切換等因素，所以試驗是在試驗方案和安全措施經(jīng)過再三論證，經(jīng)領(lǐng)導小組批準，對參與試驗的人員進行全面技術(shù)交底后進行的。

　　3.1預備性試驗和系統(tǒng)檢查主汽門、調(diào)速汽門關(guān)閉時間靜態(tài)試驗合格；主汽門、調(diào)門活動性試驗合格，抽汽逆止門活動性試驗合格；電調(diào)系統(tǒng)可以滿足系統(tǒng)啟、停和升降負荷的要求；機組主汽門及調(diào)速汽門嚴密性試驗合格；完成RB試驗，試驗全部合格，輔機系統(tǒng)運行良好；加減負荷；鍋爐燃燒系統(tǒng)、廠用電快切系統(tǒng)、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)發(fā)電機保護系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)備用支流電源運行正常，汽輪發(fā)電機組振動合格；3.21號汽輪機組小島運行試驗主要過程168h試運后于2001年1月14日進行了小島運行試驗在完成了預備性試驗及系統(tǒng)檢查后，參加試驗人員進行技術(shù)交底后各就各位，下午15點37分27秒總指揮進行了10s倒計時，15點37分37秒手動拉掉發(fā)電機出口主油開關(guān)52G，F(xiàn)CB動作，電負荷甩到18.5MW，機組維持小島運行。機組由協(xié)調(diào)運行方式切為機爐手動方式主要過程如下。

　　磨主控切為自動備用方式，維持磨運行在最小負荷20t /h，CD層油槍自動投入，燃油流量按7. /h控制護OPC動作；機前壓力17. 3MPa，2個主汽安全門PCV1和PCV2動作。

　　4個高調(diào)門GV卜GV4和2個中壓調(diào)門ICV1，ICV2全關(guān)2個高壓調(diào)門和2個中壓調(diào)門開始開啟。

　　37分55秒高、低旁壓力調(diào)節(jié)閥自行解除全開指令，并恢復自動調(diào)節(jié)方式39分46秒采用GOV方式手動并網(wǎng)、52G重新合上機組切爐跟隨功率調(diào)節(jié)方式：高旁調(diào)節(jié)主汽壓力，機主控為電調(diào)方式下的GOV功率控制。但此時電負荷瞬間降到4. 9MW，這是因為并網(wǎng)時，汽機轉(zhuǎn)速只有2990r/min，造成發(fā)電機逆功率保護動作，只是由于機主控指令迅速加，調(diào)門開大，才避免了52G再次掉閘40分38秒由于汽包水位波動較大，將高旁切手動，強行關(guān)到20%.協(xié)調(diào)切為機跟隨方式，電負荷40分42秒FCB自動復位，鍋爐主控、磨煤機主控和燃油主控都切為手動。試圖加鍋爐負荷指令來提高電負荷，但因負荷控制在電調(diào)GOV回路里，故無效1g）機組在各種控制方可以安設(shè)定負。荷曲線她shingjkU0%3*高旁投自動，協(xié)調(diào)又切為爐跟隨功率調(diào)節(jié)方式，電負荷12.機主控切為電調(diào)控制方式，手動加調(diào)門開度。

　　減壓閥全關(guān)，6s后高旁給定壓力偏置投入主控均投自動后，機組切協(xié)調(diào)控制方式額定功率突然甩負荷至廠電和重新建立并網(wǎng)后迅速加負荷在汽輪機轉(zhuǎn)子內(nèi)部瞬間的熱應力變化是尤其要考慮的因素從三菱提供的資料來看，直接的影表2第一次試驗數(shù)據(jù)記錄值初始值最大值最小值最終值機組負荷/MW35835814.表3第二次試驗數(shù)據(jù)記錄值初始值最大值最小值最終值機組負荷/MW/349. 3.32號機組小島運行試驗在1號機組試驗成功的基礎(chǔ)上，我們于2001年3月23日22點57分在2號機組第一次FCB試驗，高旁順利打開，但由于全爐膛滅火MFT動作，試驗失敗，經(jīng)各方人員共同分析認為是磨主控的燃料指令下降過快（300t/min）比較而言，1號機FCB試驗時，速率為25t/min，為此，把2號機的300t/min改為8t/min，在進行了大量的準備工作后進行了第二次試驗試驗及系統(tǒng)檢查后，參加試驗人員進行技術(shù)交底后各就各位，總指揮進行10s倒記時，9點10分10秒手動拉掉發(fā)電機出口主油開關(guān)52G，F(xiàn)CB動作，電負荷甩到13.7MW，帶廠用電小島運行。機組由協(xié)調(diào)運行方式切為機、爐手動方式同1號機組一樣，2號機組的試驗非常成功。

　　試驗數(shù)據(jù)見表3. 4結(jié)束語現(xiàn)代大型汽輪機組在控制中充分應用熱應力來控制轉(zhuǎn)子的壽命，因此，F(xiàn)CB后轉(zhuǎn)子的溫度就成為機組并網(wǎng)的升負荷快慢的重要判斷因素多數(shù)汽輪發(fā)電機設(shè)備的設(shè)計能夠承受一段時間與系統(tǒng)完全分離并且沒有負載或自帶廠用電穩(wěn)定工作。當出現(xiàn)從響是第1級的溫度立即下降大約120*C，隨后在15min內(nèi)由于過熱器出口溫度調(diào)節(jié)到新建立的蒸汽參數(shù)水平，第1級的蒸汽溫度進一步下降90°C這個級溫度下降會在瞬變開始10min到15min內(nèi)產(chǎn)生一個峰值應力，在大約1h內(nèi)應力慢慢地衰減到零，如果廠用電保持較長時間，轉(zhuǎn)子將被強迫冷卻到一個新的平衡狀態(tài)隨后應以適中速率完成重新加載以避免在相反的方向出現(xiàn)大的應力對于一個典型的3000r/min的轉(zhuǎn)子，在應力完全變換達到100次到400次循環(huán)后峰值應力可能使轉(zhuǎn)子內(nèi)出現(xiàn)初始裂紋因此，可以計算出這個量級的一次循環(huán)大約是轉(zhuǎn)子總的疲勞性能的Q由此可以看出，實現(xiàn)機組FCB功能是十分重要的但較長時間在此工況下運行對機組設(shè)備的危害是十分明顯的常規(guī)甩負荷試驗雖然可以考驗汽輪機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特丨生但在正常運行中，機組隨時可能突然甩掉負荷，備用電源沒有及時投入造成輔機故障停機如果運行人員處理不當極有可能造成運行參數(shù)越限，從而引發(fā)大軸彎曲、軸瓦燒毀等重大事故如果機組小島運行方式得以實現(xiàn)和推廣，不僅可以避免類似事件的發(fā)生，而且對電廠的安全運行有很大的幫助。

　　FCB小島運行是大型汽輪機組適應電網(wǎng)變化的一種非常有效的運行方式在這種方式下，汽輪機組若能在很短的時間內(nèi)快速并網(wǎng)發(fā)電，對機組的安全經(jīng)濟運行及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行具有重要的意義，它應是現(xiàn)代化機組必備的一項運行方式定結(jié)果的相對差值應小于裝置相對擴展不確定度即得到驗證兩套裝置的檢定數(shù)據(jù)見表2表2兩套裝置的比對結(jié)果（所加電壓5000表4兩套裝置的比對結(jié)果示值北京電科院/G本裝置G相對差值/%允許值％100M100.12100.102<10-47<裝置的相對擴展不確定度U見表3表3裝置的相對施展不確定度測量范圍P相對擴展不確定度％里程示值本裝置DQJ3211制差值允許值19. 2比對法選擇1臺穩(wěn)定性好的GZX92型高壓高阻箱作為被檢儀器，用本裝置和己取得計量合格證的DQJ3211型高壓高阻檢定裝置分別對所選的高壓高阻箱進行檢定，兩者之間相對差值應小于相對擴展不確定度的倍，即得到驗證。本實驗選高10三點，進行比對實驗兩套裝置的比對結(jié)果見表4由表4可見，所測數(shù)據(jù)的各點之差均小于兩裝置相對擴展不確定度的允許值，本裝置得到驗證。

　　通過以上論證，組合式高壓高阻箱檢定裝置在實際檢定工作中，是切實可行的，既穩(wěn)定又可靠，其測量范圍為Kfn-10na可以滿足絕大多數(shù)高壓高阻箱的檢定