一、什么是临界转速?
什么是汽轮机的临界转速?
汽轮机的临界转速是指转子的轴向变形破坏所能承受的最大转速,也就是转速达到一定的数值,振动达到一定的程度,致使旋转部件产生扭曲振动的状态。这个状态就称为汽轮机的临界转速。
汽轮机的临界转速是决定汽轮机振动特性的重要参数,对于现代高速、大功率汽轮机而言,必须对其临界转速进行深入研究,并针对其设计和制造过程进行合理的调控,以避免转子的自然频率跟随外界激励的变化而引起的不稳定现象。
汽轮机临界转速在汽轮机运行中的作用和意义
汽轮机临界转速对汽轮机的运行和使用具有重要的作用和意义。其主要作用和意义如下:
1、为汽轮机的设计提供依据:汽轮机临界转速是汽轮机设计时需要考虑的关键参数之一。设计时需要根据实际情况计算出汽轮机的临界转速,以确保汽轮机在运行时不会出现共振现象而导致损坏。
2、指导汽轮机的运行和维护:汽轮机在运行和维护过程中需要注意控制汽轮机的实际转速,以确保不会超过汽轮机的临界转速。同时,还需要注意汽轮机叶轮的平衡性和空载试运转等问题,以减少共振现象的发生。
3、提高汽轮机的安全性和稳定性:汽轮机临界转速的计算和控制可以有效地降低汽轮机的共振风险,从而提高汽轮机的安全性和稳定性,保障生产和使用过程中的安全性。
影响汽轮机临界转速的因素
1、转子结构
转子的结构参数对汽轮机临界转速有很大影响。转子结构参数包括转子的几何形状、阻尼器数量、支撑结构刚度等等。转子的弹性特性、质量和惯性矩也会影响临界转速。
2、转子支撑结构
转子支撑结构的刚度和阻尼器的数量、类型等都会影响汽轮机临界转速。在支撑结构刚度较小、阻尼器较少的情况下,临界转速会变得更低。
3、轴承刚度
汽轮机轴承的刚度和几何形状都会影响临界转速。不同的轴承有着不同的刚度特性,选择合适的轴承,可以有效改善汽轮机的临界转速。
过临界转速时应注意的要点
1、过临界转速时,一般应快速平稳地越过临界转速,但亦不能采取飞速冲过临界转速的做法,以防造成不良后果,现规程规定过临界转速时的升速率为500 r/min左右。
2、在过临界转速过程中,应注意对照振动与转速情况,确定振动类别,防止误判断。
3、振动声音应无异常,如振动超限或有碰击摩擦异声等,应立即打闸停机,查明原因并确证无异常后方可重新起动。
4、过临界转速后应控制转速上升速度。
总之,对于汽轮机而言,掌握临界转速是非常重要的,只有深入研究临界转速,才能更好地保障汽轮机的正常工作,提升汽轮机的运行效率。
二、OPC保护定义,动作条件,动作结果?
1. 超速保护控制单元OPC(Over speed Protect Controller)的最初目的是预防汽轮发电机组超速,避免机组转速超过110%额定转速而使汽机跳闸。此外在电力系统故障甩去部分负荷时,帮助提高电力系统的稳定性。
2. 这要依靠以下三个功能来实现:中压调门快关功能(CIV-CLOSE INTERCEPTOR VALVES);负荷下跌预测功能(LDA-LOAD DROP ANTICIPATION);超速保护控制功能(OPC-OVERSPEED PROTECTION CONTROL)。
达到以下条件OPC将动作,关闭高、中压调节阀、各段抽汽逆止门:
1)、汽轮机转速n>103%与OPC保护投入。
2)、未并网时,触发“OPC试验”按钮时。
3)、并网时功率>15%或功率信号故障,突然解列后。
3.1.3.2OPC动做后7.5秒且汽轮机转速n<
103%且再热器压力<1.0MPa时复归
达到以下条件OPC将动作,关闭高、中压调节阀、各段抽汽逆止门:
1)、汽轮机转速n>103%与OPC保护投入。
2)、未并网时,触发“OPC试验”按钮时。
3)、并网时功率>15%或功率信号故障,突然解列后。
3.1.3.2、OPC动做后7.5秒且汽轮机转速n<
103%且再热器压力<1.0MPa时复归达到以下条件OPC将动作,关闭高、中压调节阀、各段抽汽逆止门:
1)、汽轮机转速n>103%与OPC保护投入。
2)、未并网时,触发“OPC试验”按钮时。
3)、并网时功率>15%或功率信号故障,突然解列后。
3.1.3.2、OPC动做后7.5秒且汽轮机转速n<103%且再热器压力<1.0MPa时复归
3. 达到以下条件OPC将动作,关闭高、中压调节阀、各段抽汽逆止门:
1) 汽轮机转速n>103%与OPC保护投入。
2) 未并网时,触发“OPC试验”按钮时。
3) 并网时功率>15%或功率信号故障,突然解列后(发电机并网信号消失)。
4. OPC动做后7.5秒且汽轮机转速n<103%时复归
OPC信号是由测速板经过硬件逻辑判断发出,目前我厂OPC信号在硬件逻辑中是延时2S断开。在硬件中,OPC信号发出条件有:
1. 当汽机转速大于103%,DEH 不在110%或机械超速试验位且机组未并网。
2.主油开关合闸且汽机中压排汽压力大于30%且汽机转速大于2000转的工况下,主油开关断开的瞬间,不等汽机超速,直接发出OPC信号延时2秒再判断当转速低于3090后释放。当延时2秒后判断转速还高于3090则通过超速保护使OPC继续动作,直到转速低于3090后释放。
OPC动作逻辑
OPC动作信号一旦发出,DEH软件逻辑和SDP卡的硬件逻辑都会发出关闭高、中压调门的指令。
1.硬件逻辑的动作过程为:
当OPC动作时,除有两路OPC信号直接送给OPC电磁阀使其动作,泄掉高、中压调门的保安油压从而关闭高、中压调门。还有一路OPC信号给高、中压调门的伺服阀(VPC卡),将高、中压调门手动指令清零,配合关闭高、中压调门伺服阀。
2.软件逻辑的动作过程为:
1) 中压调门动作过程
当测速板发OPC信号或实际转速大于3090转,且DEH 不在110%或机械超速试验位时,全关中压调门。OPC复位且实际转速小于3090转,延时3S全开中压调门。(无速率限制)
2) 高压调门动作过程
当测速板发OPC信号或实际转速大于3090转,且机组未并网及DEH 不在110%或机械超速试验位时,全关高压调门。当并网信号发出或实际转速小于3000转且再热器出口压力小于0.6Mpa时,则根据转速回路发出的开度指令(根据当前转速与目标转速的偏差值计算得出)开高压调门,即低于3000转由PID调节开启。即在OPC发生时,则切为转速回路控制,在OPC复位后根据转速来调节恢复高调门的开度。