文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

功能描述

直接空冷凝汽器及其排空系统

大同一电厂

大唐平旺热电有限责任公司

中国

(文件号:41_82_1507_04)

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

Index Page 1.概述4

1.1.缩写代码4

1.2.参考P&I图4

1.3.主要部件4

2.ACC控制系统的结构9

3.运行10

3.1.凝结水系统(由其他供货商提供) 10

3.1.1.凝结水箱10

3.2.真空疏水包括疏水泵(由其他供货商提供) 10

3.3.排气/抽气系统11

3.3.1.水环泵单元11

3.4.空冷凝汽器(ACC) 13

3.4.1.概述13

3.4.2.运行方式14

3.4.3.ACC的启动-- “GC EVACUATION”功能组15

3.4.4.ACC的停机-- “GC EVACUATION”功能组17

3.4.5.ACC 风机控制的配置19

概述19

风机转速19

汽轮机排汽压力的控制19

特殊运行工况19

3.4.6.风机调速级的配置图20

布置图20

风机调速级变化时的条件22

3.4.7.特殊运行工况23

防冻保护23

逆流凝汽管束的加热24

有汽轮机工况到旁路工况的转换25

汽轮机的跳闸25

电厂ACC功能描述

Index Page 小区供热系统的跳闸26

汽机岛运行方式26

ACC的紧急停机26斜体文字的章节有待于进一步交流和讨论。

电厂ACC功能描述

1 概述

1.1 缩写代码

General

ACC

直接空冷凝汽器(Air cooled condenser )

Condenser bundles 顺流凝汽管束(Co-current flow heat exchanger bundles ) Dephlegmator bundles 逆流凝汽管束(Counter-current flow heat exchanger bundles ) HRSG 余热回收蒸汽发电机,锅炉(Heat recovery steam generator, boiler ) CCCW System 闭路冷却水系统(Closed circuit cooling water system ) PCMS

电厂控制和监测系统(Plant’s control and monitoring system ) Control System

GC 功能组控制(Group control ) SGC

子组控制Sub-group control

1.2 参考P&I 图

相关的参考P&I 图见:

凝汽系统的P&I 图

41_03_1520_04 凝结水和抽真空系统的P&I 图

41_03_1521_04

1.3 主要部件

除非特别制定,全部KKS 代码都是指unit 10(1#机组) 或 unit 20(2

#机组),比如 10 MAG70BB001 是指unit 10(1#机组)的凝结水箱的全部代码,两台机组的装备完全相同。

直接空冷凝汽器 Air Cooled Condenser (ACC)

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

凝结水系统和凝结水泵(由其他供货商供货)

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

排空/抽真空系统

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

2 ACC 控制系统的结构

每个单独的系统配备一个单独的功能组(FG )或称自动控制组。启动、正常和异常工况以及停机时的的控制由主控功能组来实现控制。

电厂ACC功能描述

单台风机或风机组的启停是按照风机转速级配置图并由汽轮机排汽压力控制器来实现控制的。 主控功能组级控制(GC ) [Governing group control (GC)]

“EV ACUA TION ” 主控功能组 (GC EV ACUA TION ) 空冷凝汽器

子组级控制

[Secondary group (SGC)]

“WRP ”子组 (SGC WRP )

水环真空泵包括其入口阀门

由其他供货商提供的设备

由GEA

提供的设备

电厂ACC功能描述

对于凝结水系统和真空疏水系统以及和其它系统的组控制逻辑之间的信号交换有待于进 一步交流探讨。

电厂ACC功能描述

3 运行

3.1 凝结水系统

(由其它供货商提供)

3.1.1 凝结水箱

凝结水箱上配置下列监测仪表:

? 一套就地显示的液位仪

MAG70 CL501

?

三个液位控制和电厂保护用的变送器,每个变送器产生一个信号,信号处理采用三取二方法。

? 所有必要的控制、监控和报警都来自于此信号。

MAG70 CL001 – CL003

凝结水箱的设定值::

电厂ACC功能描述

3.2 真空疏水系统包括疏水泵 (由其它供货商提供)

真空疏水箱(由其它供货商)的设定值:

电厂ACC功能描述

上述设定值必须在ACC 的保护装置中设置。

电厂ACC功能描述

3.3 抽真空/排气系统

在启动阶段各台水环真空泵的启停是根据需要自动控制的。主控信号来自于相应泵的功能组控制逻辑。

在整个电厂的启动期间,排气是由三台水环真空泵同时运行来完成的。在正常工况下,采用一备一用的方式来排除真空系统中的非可凝气体。但可以实现各个泵启停的任意切换,在需要的时候,也可以通过控制台进行手动控制。

3.3.1 水环真空泵单元

运行泵的紧急停机的控制原理:

?当运行工作液的温度达到“MAX”最大设定值时(PT 100 监测信号)

?当工作液的流量达到“MIN”最低设定值或被中断时(流量计)

?汽水分离箱的液位达到“MIN”最低设定值时

?泵的入口处阀门在一定的时间内(阀门的动作时间加上一定的附加时间)没有开启的信号反馈时

当某台泵跳闸时,其入口处阀门将被关闭。

从运行泵到备用泵的切换:

?当所选择的运行泵发生故障时[例如电机控制(配电盘)中心的电机保护等]

?泵的选择是自动切换到备用泵的。原先的事故泵在投入前必须由操作人员进行手动复位。备用泵是根据数字顺序配置的,也就是说,如果所选择的运行泵是2号泵,那么3号泵就成为备用泵。

水环真空泵的启动条件:

?启动信号来自于水环泵的功能组控制逻辑和主控功能组控制逻辑。

水环真空泵的停机条件:

?停机是由功能组控制逻辑完成的。

泵的内部控制装置:

每台泵上配置其自己的控制装置用于:

?通过浮子式阀控制工作液的补水

功能组控制的启动(水环真空泵子组)

下面是对于泵的启动顺序的描述。停机顺序是与之相反的,也就是说泵的入口处阀门首先被关闭,然后真空泵再停机,随后循环泵再停机。

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

当功能组控制逻辑处于“自动”方式时,应可以实现操作员在控制台上进行手动选择,将运行泵转换到其它任何未投入的泵。

功能组控制的停机(水环真空泵子组SGC)

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

3.4 空冷凝汽器(ACC)

该设备是由电厂控制系统和监测系统(PCMS)监控的。

3.4.1 概述

与电厂控制系统向结合在一起,ACC配备有:

?用于启动、停机顺序和风机正常运转的功能组控制逻辑。

?一个压力控制器,它的功能是根据不同的蒸汽负荷和环境温度使汽轮机的排汽压力保持恒定,以及控制风扇电机,和控制配汽管道上的蒸汽隔离阀使其按照一定的顺序被逐个关闭(参见风机转速级配置图)。

在此控制系统中的手动阀门都不设置阀门的位置反馈。

除非启动抽真空已经完成,否则风机的功能组组控制逻辑不会投入运行,从而确保真空系统中残留的空气两尽可能少。

除非排汽管道、配汽管道、和凝汽器管束中被充满蒸汽,否则风机运行的控制矩阵不会投入运行。此先决条件的标志是凝汽器管束的下联箱中凝结水的温度开始升高到高于环境温度值时,也就是说,必需有至少5K的温差,并且温度必须高于35?C。

注意:

?在初次向凝汽器输送蒸汽,当蒸汽负荷进入时,可以看到凝汽器的背压会突然增高。

?背压的增高是由于在凝汽器中残存的和聚集起来的不可凝气体未能被马上排出。但汽轮机排汽背压的峰值是短暂的。

?但对于汽轮机排汽压力控制器,此短暂的凝汽器压力的峰值不得导致风机控制系统的投入或手动启动风机。按照风机转速级配置图运行的风机/风机群是否启动,是根据上面所述凝结水温度的这一条件决定的。

除非真空系统的压力在通过启动排气系统后降低到至少150 mbar(a),否则“实质蒸汽负荷”(即大于10%设计负荷的蒸汽负荷)不得由汽轮机或旁路管道进入凝汽器。如果真空系统只是部分地被排空,从汽轮机或旁路进入的蒸汽会通过管道将残留的气体冲进凝汽器管束中,并在那里聚集起来,它会妨碍蒸汽进入进行空冷冷凝的区域。将风机投入运行并不能防止这种情况的发生,并且在空气被排气系统排除前会导致真空系统中压力的急剧升高。

真空疏水泵、凝结水泵和水环真空泵上的凝结水管路上的手动阀门仅供修理和维护时用。在启动和正常运行期间,以及在停机和电厂大修期间,必须被设定在相应的指定位置。

在进行长时间的大修或修理工作之后,在运行前必须对阀门的位置再次进行检查以确保设定在正确位置。

电厂ACC功能描述

概述

风机驱动或其它设备的保护回路和装置必须能够实现“自动”和“手动”控制方式。

当EVACUATION功能组处于“ON”时,可以进行另外的手动转换:

?真空保持水环泵和凝结水泵可以被切换,即从1号泵切换到2号或3号泵,或反向切换。

?真空疏水泵可以被切换,即从1号泵切换到2号泵,或反向切换。

?真空保持水环泵、凝结水泵和真空疏水泵可以分别进行停机维护。

?通过电厂控制和监测系统(PCMS)或通过电机控制中心(电机控制盘),风机可以分别进行停机维护。

而其它的风机仍然有汽轮机排汽压力控制器进行控制。

整个机组是按照“自动”方式运行设计的。在机组启动时,电动阀门都被相应的功能组控制逻辑设定在启动位置上。

风机的控制

每台风机配备各自的变频器。风机将在最高转速和最低限制转速之间的范围内运行。当蒸汽流量过低时,而且最低限制转速仍然是过高的转速时,风机或风机组将被停机。

风机配备有振动开关,当振动的振幅发生异常高的情况时会发出信号指示。他们随后会切断相应的电机并且向中控室发出报警信号。只有等核查确认之后,该风机才可以被再次启动。齿轮减速机配备有润滑油流量开关,当润滑油的供油流量降到低于最小允许流量时,该风机将被停机。

3.4.2 运行方式

控制系统的配置

EV ACUA TION功能组是对ACC的启动、停机、和正常运行控制进行管理的。它用于ACC的自动运行方式。汽轮机排汽压力控制器提供风机的正确转速控制,并且根据风机转速级配置图使风机停机/启动并使位于凝汽器顶部的蒸汽隔离阀开启/关闭。

运行方式

有两种运行方式,汽轮机运行方式和旁路运行方式。控制信号源于其它不属于ACC的范围。

?汽轮机运行方式设定值为设计背压值0,160 bara

?旁路运行方式设定值为0,300 bara (????)

设定值的调整

汽轮机运行方式的设定值可以由运行操作员仅仅在一个限定范围内调整(0.1 bara 到0.3 bara。最大运行压力为0.430 bara, 是试车时的设定值)

旁路运行方式的设定值是固定值。由旁路到汽轮机运行方式的切换时,设定值根据风机转速级配置图的转速级(和时间延迟)设定。

设定值的大小还有待于进一步讨论。

电厂ACC功能描述

3.4.3 ACC的启动-“EVACUATION”功能组

用于凝结水泵、真空疏水泵和水环真空泵需要有不同的功能组控制逻辑用于ACC的启动控制。在不同的功能组控制中,对其它系统的进一步的要求也得到满足,比如,凝汽系统(“EVACUATION”功能组)的功能组控制受控于许多其它前提条件,这些前提条件是凝汽系统的启动所必需的。

ACC的风机的功能组控制逻辑是“ECACUATION”功能组。它用于调节风机或风机群的转速,并且根据风机转速级配置图停止或启动风机或风机群。

下列表中整个ACC和它的辅助系统的启动顺序:

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

电厂ACC功能描述

3.4.4 ACC的停机-“EVACUATION”功能组

概述

风机的停机

风机的停机是汽轮机排汽压力和蒸汽的质量流量决定的,而且根据风机转速级配置图的顺序实现停机。

凝结水泵

凝结水泵是ACC停机的各个步骤中最后的步骤之一,因为通常它也为其它系统通过冷却用水或喷水,比如旁路系统或汽轮机。

蒸汽引入

当所有连通到汽轮机和旁路阀的蒸汽进汽阀门都被关闭时,蒸汽进汽被停止。

真空破坏

当完全停止蒸汽进入ACC系统后,就可以将真空破坏掉。

汽轮机的汽封

在真空被破坏期间,即真空系统充满空气,汽轮机汽封系统通常仍然保持运行。如果在此期间需要冷却凝结水用于汽封的喷水冷却或由于其它原因需要凝结水供应,凝结水泵必须保持运行。

电厂ACC功能描述

汽轮机的停机顺序必须规定汽封蒸汽的停止供汽时机。(通常在排汽压力达到0.95bara时)

ACC的停机

建议在任何没有必要破坏真空的情况下,应保持系统处于真空状态。

ACC的停机顺序应与汽轮机和锅炉的停机顺序相协调,因为它们是整个电厂停机规程中的主要部件。下面是停机顺序:

电厂ACC功能描述

ACC此时处于停机状态,并且可以在短时间内(约2-4周)保持这种状况,而无需实施任何措施。

电厂ACC功能描述

3.4.5 ACC风机控制的配置

概述

风机和蒸汽隔离阀的综合自动控制是为了实现下列任务:

?无论蒸汽负荷如何变化以及冷却空气的温度值是多少,根据风机转速级配置图,通过调节风机转速,使汽轮机的排汽压力保持在一个恒定值上。

?在最低蒸汽负荷下以及冬季环境温度低于2?C时,控制风机的启停、蒸汽隔离阀的启闭。

风机转速

一个最低转速设定值(当风机由变频器控制时)是用来保护风机的电机的。通过变频器的控制,风扇的电机会在最低和最高转速之间以无级变速运行,或者在低蒸汽负荷的条件下停机。

超速运转52.5 Hz21 mA (注意!仅当环境温度≥+20℃时)

额定最高转速50 Hz 20 mA

最低转速10 Hz 7,2 mA

停机0 HZ 4 mA

汽轮机排汽压力的控制

按照风机转速级配置图,通过改变风机的转速以及开启或关闭配汽管道上的蒸汽隔离阀,可以使冷却空气的流量与运行条件(各种蒸汽负荷和冷却气流的温度)相协调,从而使汽轮机排汽压力(设定值)保持恒定。

当配汽管道上的隔离阀被开启或关闭时,在所期望的设定值附近会不可避免的产生上下波动。然而,它们可以保持在汽轮机所允许的范围内。控制的原理是在较大的或突然的负荷变化发生时,确保有充分的快速反应。这是由一个PI控制器实现的。通过压力变送器测得的汽轮机排汽压力的实际值会与设定值进行比较,而此设定值是基于控制系统的给定值。

特殊运行工况

当蒸汽被从汽轮机系统引出用于其它用途时,比如用于小区供热,当这些设备发生故障跳闸时,会有一个突然的大负荷被引入凝汽器。这会使汽轮机的排汽压力产生一个突然的压力最高。为了克服这个压力尖峰,应直接切换到导向风机转速配置状态。这时所有在凝汽器顶部的隔离阀都将被开启,也就是说,所有在配汽管道上的阀门都将被开启并且风机的转速直接按照相应的转速运行(见下表),无论所要求的凝结水的温度条件是否得到满足。

鉴于ACC的凝汽能力,因此上述快速切换是与环境温度有关的,并按照下表执行。

电厂ACC功能描述

配汽管道的阀门在开闭动作期间,汽轮机排汽压力控制器会暂时停止控制功能,并在随后恢复控制功能。