余热发电整体启动试运行方案.docx
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1、20MW余热发电机组整套启动试运方案青岛丽东化工有限公司动力运营部2017年8月1、前言111、编制依据112、目的21.3、试车的组织与指挥系统21.4设备系统概况及特点31.4.1 主设备概况:31.4.2主要工艺系统特征42整套启动程序及原则82.1整套启动程序82.2 整套启动原则92.3机组整套启动必备条件92.4 调试计划时间132.5机组整套启动调试质量目标142.6技术、安全措施143、机组试运行前的检查及准备事项153.1、静态检查及准备事项153.2、动设备检查测试163.3、对油系统的检查:163.4、对汽水系统检查:173.5、检查调节、保安系统:174、各辅助系统及汽
2、轮机的启动:184.1、在启动过程中出现下列任一情况时禁止汽轮机启动:184.2、暖管(到隔离阀前)184.2.1 HS管线暖管184.2.2、MS管线暖管194.3、油系统启动194.3.1、启动润滑油泵194.3.2油系统连锁测试204.4、对调速系统检查(GOV检查测试)214.4.1、汽轮机调节系统静态试验214.4.2、调节系统DEH的阀位标定试验214.5、水系统启动:224.5.1、排气装置盛水实验完成(详见盛水实验表)224.5.2、建立水循环224.6、空冷岛投用及真空系统建立234.6.1、空冷系统单独充氮气微正压测试完成234.6.2、空冷各电机做启动测试以及调频测试(详
3、见测试表)244.6.3、空冷系统进行抽真空,同时做静态真空实验244.7、启动顶轴油泵,投入盘车装置274.8、投均压箱及向轴封供汽274.8.1、投入轴封冷却器。274.8.2投入均压箱(116D-601)274.9、暖管(到主汽门前)284.10 冲转(暖机)284.10.1 冲转条件:284.10.2 汽轮机首次冷态启动操作步骤294.10.3 开始冲转:294.10.4汽轮机热态起动:305、空负荷试验325.1、油压调整325.2、保安系统实验325.2.1、试验方法:325.2.2、调门严密性试验325.3、超速保护试验335.3.1、超速109%实验335.3.2、超速110%
4、实验335.4、投入电超速保护,交电气进行试验345.5电气试验结束345.6、停机时测取惰走曲线。346、带负荷试验356.1、72+24小时满负荷试运行356.2、汽轮机甩负荷实验356.3、汽机停机357、汽轮机常见事故及预防、处理方法387.1汽轮机事故处理的原则387.1.1当发生下列情况时,应立即停机。387.2.、汽轮机组的事故停机397.2.1、破坏真空停机的条件:397.2.2、破坏真空停机操作方法:407.2.3、不破坏真空停机条件407.2.4、不破坏真空停机的操作方法:407.2.5、汽轮机水冲击417.2.6、真空下降427.2.7、汽轮机油系统故障437.2.8、轴
5、向位移增大447.2.9、汽轮机超速457.2.10、叶片损坏事故:467.2.11、汽轮机甩负荷477.2.12电力中断498、重要危险源辨识及防范措施518.1、汽机专业调试质量风险预控措施528.1.1、汽机专业分系统调试的风险分析528.1.2、汽机专业分系统调试的风险控制和管理528.1.3、汽机专业整套启动调试风险控制和管理538.2、电气专业调试质量风险预控措施568.2.1、电气专业调试风险分析568.2.2、电气系统风险分析及控制和管理568.2.3、厂变受电、厂备变受电反充电调试风险控制及管理588.3、热工专业调试质量风险预控措施628.3.1、系统接地628.3.2、系
6、统电源638.3.3、系统首次送电638.3.4、I/O测试648.3.5、逻辑组态测试和现场修改648.3.6、定值管理648.3.7、保护切投658.3.8、热工仪表投退658.3.9、大联锁试验658.3.10、热工控制系统死机668.3.11、执行机构及热工仪表调试66附件1:机组调节保安系统调试方案68附件2 汽轮机甩负荷试验导则74附件3 汽轮机连锁报警值测点781、前言青岛丽东化工现有燃料气主要来自于厂区连续重整装置,主要原料为石脑油,产生大量燃料气,用于工厂其他装置的加热及伴热。目前,由于燃料气大量富余,严重制约了装置的生产能力,生产不能很好的与市场挂钩。尤其夏季,厂区对燃料气
7、的需求减小,更加成为生产的制约因素。其中,冬季最大燃料气的最大富余量为13181立方/时,夏季最大富余量为16855立方/时,因此这部分燃料气的再利用成为新的研究课题。山东青岛丽东化工公司现有2x180t/h锅炉,锅炉蒸汽参数为4.2MPa,390。现有多余燃料气,通过燃气锅炉燃烧产生多余中压蒸汽,为加以利用这部分蒸汽,另外厂区其他工艺装置还需使用40t/h、1.86MPa中压蒸汽,现拟新上1台20MW抽汽抽凝式汽轮发电机组一套,满足厂区工艺装置热负荷及电负荷,电负荷不足部分由电力部分供应。该项目计划于2017年8月份建成投产。11、编制依据1)火力发电建设工程启动试运及验收规程(2009版)
8、 2)火力发电建设工程机组调试技术规范DL/T5294-2013;3) 火力发电建设工程机组调试质量验收及评价规程DL/T5295-2013;4)火电机组达标投产考核标准(2006年版);5)火电、送变电工程重点项目质量监督检查典型大纲; 6)电力建设安全健康与环境管理工作规定【国电电源200249号】;7)电力建设安全工作规程(火力发电厂部分) 【DL5009.12002】; 8)安全生产工作规定【国电办20003号】;9)国家电网公司发电厂重大反事故措施【国家电网生2007883号】;10)火力发电厂锅炉化学清洗导则【DL/T 794-2001】;11)火电机组启动蒸汽吹管导则【电综199
9、8179号】;12)锅炉启动调试导则【DL/T 852-2004】;13)汽轮机启动调试导则【DL/T 863-2004】;14)火力发电建设工程启动试运及验收规程DT/L-5437;12、目的此操作步骤适用于初次试运行及大检修后的透平发电机组开工过程,包含开工前检查准备事项,辅助设备运行测试、连锁测试、辅机投用步骤以及透平暖机升速及发电机并网的过程,此操作步骤以机组初次试运行编写,检修后开车可参照执行1.3、试车的组织与指挥系统(一)试车组织机构和指挥总指挥: 金镇度本部长副总指挥: 宣兴源部门长技术部: 朴成玉Team长, 全明华Team长, 徐庆臻Team长生产部: 孙来周部长, 魏晓彬
10、Team长, 孙星烈Team长, 张玉站Team长助理, 黄献伟Team长助理动力运营部: 吕风舟部长, 孙哲雄Team长, 任广涛Team长EHS部: 李武科部长, 祝洪奎Team长, 王永杰Team长, 李相哲Team长生产支援部: 郑锦植部长, 金泰洙Team长设计检查部: 孟超Team长, 邢晓伟Team长后勤支援: 金永哲Team长, 郑兰兴Team长, 郑银峰Team长(二)技术顾问组和开车队开车部门:动力运营部动力Team全员技术顾问:青岛捷能汽轮机厂、南阳发电机厂、杭州和利时公司、Woodward、南瑞公司等技术人员青岛捷能设计院:设计人员(三)试车保运体系保运队伍:中机建设人
11、员,丽东化工生产支援部门机、电、仪人员。试车期间上述队伍执行24小时人员值班制度。汽轮机整组启动组织分工(1) 汽轮机整组启动试运行在试运行指挥部的统一领导下进行。试运落实组织措施,由试车指挥机构统一指挥,协调试运工作,整机启动时要落实纵、横两条线的指挥职能,以运行值长为中心的纵向发出的指令,作为横向的试车指挥机构不得进行干扰,横向发出的指令,纵向要积极创造条件使其得以实施。 (2) 调试人员负责试运期间的各种试验安排,决定汽轮机的运行方式,提出对出现问题的处理方法及对运行操作的指导。 (3) 运行人员负责汽轮机的运行操作、运行中的常规检查和运行记录等工作,发现问题时有责任向调试人员或指挥部汇
12、报。(4) 安装公司负责设备缺陷的消除及临时措施的安装及拆除工作。1.4设备系统概况及特点1.4.1 主设备概况:序号参数名称汽轮机(青岛捷能)发电机(南阳卧龙)1型号C20-4.2/1.86(空冷)QFW-20-22型式单缸直接空冷抽汽抽凝式隐极式三相同步电机3额定功率(容量)20000KW20000KW4额定转速3000 r/min3000 r/min5旋转方向从汽机端看顺时钟方向从汽机端看顺时钟方向6其最大部件重量25T36T7重量80T54T8额定工况入口流量126.5t/h/9入口压力4.2MPa/10入口温度390/11出口压力抽汽压力1.86Pa排汽压力15KPa/12出口电压/
13、10500V1.4.2主要工艺系统特征(1)主蒸汽系统主蒸汽系统采用单元制,管道材质为A106,流量测量装置采用喷嘴组件,主蒸汽从厂区引进汽机房,再经主汽门进入调节汽门进入汽轮机做功。(2)汽机抽汽系统汽机抽汽管道由汽轮机抽汽口引出,送至用户或设计分界处。(3)轴封系统为了减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失,在伸出气缸的部位均装有轴封,分别有前汽封、后汽封和隔板汽封,汽封均采用高低齿型迷宫式,供轴封用汽的蒸汽管道接自汽轮机主汽门前。(4)疏水系统在汽轮机启动、停机或低负荷运行时,要把主蒸汽及其旁路管道、阀门处聚集的凝结水迅速的排走,否则进入汽轮机通流部分会造成水击,或引起其他设备故障。汽机本体
14、及管道的疏水均排入疏水膨胀箱,瞬间形成的蒸汽从顶部排出,冷凝水从疏水膨胀箱进入凝汽器。汽水分离器所产生的凝结水也排入凝汽器。本项目汽轮机主蒸汽抽汽部分,蒸汽管路的相应地点设置疏水阀。(5)凝结水系统在凝汽器热井中的凝结水,由凝结水泵汽封加热器换热之后送至厂区凝结水罐。为保证汽轮机低负荷时有足够的凝结水对汽封加热器进行冷却,在主凝结水管道上增设一根再循环管,以保证汽机低负荷时流经汽封加热器的凝结水量,各部分凝结水量由相应的阀门来调节大小。机组设置凝结水泵2台,一用一备。(6)抽真空系统汽轮机运行需要维持一定的真空度,必须抽出凝汽器、凝结水泵等中的空气,它们之间均用管道连通,然后与水环真空泵连在一
15、起,组成一个抽真空系统。机组设置水环真空泵2台(一用一备)。(7)循环冷却水系统凝汽器、冷油器、发电机空冷器必须不断地用冷却水进行冷却,以保证机组的正常工作,空冷岛、循环水泵、循环水管道、补充水管道共同组成循环冷却水系统。本项目设置空冷岛一座。(8)工业水系统主厂房内设置工业水系统,提供水泵等转动设备冷却水。(9)润滑油系统汽轮机油系统由冷油器、滤油器、交、直流润滑油泵、主油箱、事故油池及管路等组成。在机组启动、正常运行以及停机过程中,向正在运行的发电机、汽轮机的各轴承、传动装置及其附属设备供应数量充足的、温度和压力合适的、干净的润滑油,以确保机组安全运行。设置高压离心油泵1台,交流润滑油泵1
16、台,冷油器2台,主油箱1个,高位油箱1个,事故油池1个。(10)电气系统本工程电气工程范围包括120MW汽轮发电机组配套电气设备和系统的设计、供货、安装、调试等。电气主接线发电机发出的电送至业主已有10kV配电室,发电机出口断路器柜和厂用变压器电源进线柜安装在业主的10kV配电室内,与前期开关柜并柜。由业主提供一路380V电源作为本工程的低压厂用应急电源,新上一台低压厂用变压器。因发电机容量有限,本工程建成后,发电机发出的电仅能满足本公司内的部分负荷用电,不会出现向系统输送电量的情况。主要电气设备的选型10kV断路器开断容量暂按31.5kA考虑,待业主提供系统断路容量后进一步计算确定。10kV
17、配电装置采用KYN28-12型中置式金属铠装开关柜,380V配电采用GGD3型低压配电柜。低压厂用电系统(1)厂用交流电低压厂用电电压为380/220V等级,采用动力与照明共用的中性点直接接地系统。汽机房内的低压设备由低压配电柜直接配电。电动机控制接入热控DCS系统。(2)厂用直流电发电厂设直流电源系统,供给开关操作及控制、保护、自动装置、直流润滑油泵及励磁调节系统等直流用电。直流系统由智能控制屏、馈出线屏及蓄电池屏组成。充电装置采用高频开关整流模块,采用N+1热备用方式。蓄电池组采用免维护铅酸蓄电池,直流系统容量按交流厂用电事故停电1h算,供交流不停电电源用直流负荷按0.5h计算电池容量。电
18、气二次部分电气二次系统采用微机保护加后台监控组合的综合自动化系统,此系统由保护测控装置、通讯管理装置、后台处理主机及其显示器组成,监控主机、打印机及多媒体语音报警系统等外围设备。发电机保护测控装置集中组屏,设同期屏、公用测控及通讯屏。电度表安装在就地开关柜上,计量用电度表带RS485通讯口。厂变的保护装置等分散装置不集中组屏。发电机励磁系统发电机励磁调节系统采用静止可控硅励磁。励磁系统由励磁功率单元、励磁调节单元、励磁用定子电流互感器、电压互感器等组成。电气设备布置发电机出口断路器柜和厂用电源进线柜安装在业主已有的10kV配电室内。380V低压配电柜布置在汽机房内。发电机机端设出线小室,发电机
19、出线设备及出口PT、CT、励磁变等均安装在其内。发电机的保护测控屏、同期屏、励磁调节屏、直流屏、公用测控及通讯屏、微机监控后台等均安装在汽机房的集控室内。厂变的保护装置等安装在就地开关柜内。热控自动化本工程调试内容包括、分散控制系统(DCS)、汽机数字电液控制系统(DEH)、汽机紧急跳闸系统(ETS)、汽机监视系统(TSI)、仪表设备管理系统(AMS)。DCS 作为单元机组的主要监视和控制设备,由以下子系统组成:数据采集系统(DAS)模拟量控制系统(MCS)发变组和厂用电源系统的顺序控制系统(ECS)汽轮机危急遮断保护系统(ETS)汽轮机数字电液控制系统(DEH)汽轮机数字电液控制系统(DEH
20、):汽轮机数字电液控制系统(DEH)采用与机组分散控制系统不同硬件,实现DEH与DCS通讯及硬接线接口。汽轮机紧急跳闸系统(ETS):汽轮机危急遮断保护系统(ETS)采用与机组分散控制系统不同硬件,与单元机组DCS通讯及硬接线接口。汽轮机监视仪表(TSI):汽轮机TSI系统留有与DEH、DCS等系统的通讯接口和/或硬接线接口。主厂房辅助控制系统2整套启动程序及原则2.1整套启动程序1) 主机及辅机进行各项电气、热工保护、联锁试验;保安电源带负荷试验正常。热工所有仪表投入,电动门、调节门等送电,转动设备根据需要按电厂运行规程要求分别送电;2) 汽机辅助设备及系统参照辅助设备试运措施及运行规程分别
21、启动投入;3) 盘车装置投入运行,调整润滑油压,汽机抽真空后,有关管道疏水开启,通知锅炉启动,汽机暖管;4) 首次整套启动按首次冷态滑参数启动曲线冲转暖机、检查;主机启动技术指标控制:新机组首次冷态启动一般时间都比较长(主要是检查及调整时间较长),必须控制好机组启动及启动过程技术参数,比如充分检查汽缸膨胀、轴向位移、轴承温度、油温油压、排汽温度、汽缸温差、相对膨胀、主蒸汽压力/温度等参数,按照升速曲线进行升速、暖机,并测量实际临界转速及临界转速下的最大振动值;5)主机额定转速试验:汽机升速至3000r/min后,进行主油泵切换试验,全面检查、测量、记录。稳定运行1020分钟;做喷油试验,试验方
22、法见调节保安油系统调试方案;6)喷油试验结束后交电气进行各项试验;7)发电机并网带负荷;8)发电机带负荷510%,运行24小时后解列发电机;9)超速试验:汽机维持空转,做危急保安遮断器飞锤超速试验,动作转速在110112%额定转速,动作值不合格时停机调整,试验方法见调节保安油系统调试方案;如飞锤击出试验正常,汽轮机组无重大缺陷,汽机维持3000r/min,可再次并网;10)启停机试验空负荷调试任务完成以后,安排机组停机。目的是利用短暂的停机间隙消除空负荷调试阶段暴露出来的缺陷,并对机组试运的有关事宜给予适当安排和调整;停机过程中记录惰走时间。根据机组停运时间的长短和现场实际情况,准备以温/热态
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