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汽輪機tsi是什么意思 tsi是什么意思

生活百科

吳公寶1, 武振清2
1. 珠海市鈺海電力有限公司，2. 神華(福州)羅源灣港電有限公司
［摘要］針對某1 000 MW機組汽輪機控制系統的配置和機械超速保護的設計方案，分析了超速保護系統改進的必要性和可行性，以及汽輪機超速保護的改進和應用，為同類型汽輪機超速保護的優化改進提供了參考 。
汽輪機在高溫、高壓工況條件下高速運轉，其旋轉部件承受巨大的離心力 。該離心力與轉速的平方成正比，隨著轉速的升高，其離心力將快速上升 。因此，汽輪機轉速是電廠所有監控保護系統中最重要的參數之一，汽輪機超速保護裝置及危急遮斷保護系統設計的可靠性、合理性是保證機組安全穩定經濟運行的有效保障 。汽輪機超速保護設計有機械式超速保護與電子超速保護，筆者以某1 000 MW超臨界燃煤發電機組汽輪機超速保護裝置改進為例進行了分析 。
1 機械超速保護改進的必要性
該1 000 MW超超臨界燃煤發電機組汽輪機采用超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽N1000-28/600/620型汽輪機，機組配置一臺100%鍋爐最大連續蒸發量(BMCR)汽動給水泵、100%容量高壓旁路，汽輪機數字電液控制系統(DEH)采用Ovation系統，汽輪機跳閘保護系統(ETS)采用Symphony Plus系統，汽輪機的安全監測系統(TSI)采用CIS6500系統 。汽輪機超速保護系統設置2套電子超速保護，1套機械超速保護 。
1.1 機械超速保護設計
機械超速及手動停機裝置包含危急遮斷器、危急遮斷器滑閥以及保安操縱裝置 。機械超速保護的飛錘偏心裝在汽輪機轉軸上，并被壓縮彈簧壓在飛錘端部的定位塊上，汽輪機轉速在3 000 r/min時，由于飛錘的離心力小于阻止飛錘移動的彈簧壓縮力，飛錘不能飛出；當汽輪機轉速達到額定轉速的110%～112%時，飛錘的離心力克服了彈簧的約束力，飛錘飛出打擊危急遮斷器滑閥扳機，使危急遮斷器滑閥向右移動，于是保安油與排油相通，致使薄膜閥迅速打開，危急遮斷油路(AST)泄壓，所有的主汽門和調節門關閉，汽輪機緊急停機，保護了汽輪機的安全(見圖1) 。

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圖1 機械超速保護裝置原理圖
1.2 改進的必要性
機械超速遮斷裝置由于受復雜系統和油質等因素影響，存在較嚴重的運行安全問題，如危急遮斷器飛錘卡澀不能正常出擊、危急遮斷器滑閥不能正常遠方掛閘、危急遮斷器飛錘間隙調整不當造成機組在運行中跳閘等，降低了機組穩定運行的安全性 。另外，機械超速遮斷裝置只能單一配置，任一環節故障都會導致系統失效，產生“拒動”或“誤動”，無法做到系統“容錯” 。而在電子超速保護裝置中，通過采用適當的冗余技術，可以實現不同程度的容錯，提高了系統的可靠性和機組的安全性，因此有必要改進汽輪機超速保護系統配置 。
2 超速保護改進和應用
采用全電子超速保護，不采用機械超速保護 。共設置3套獨立的三冗余電子式轉速測量和超速保護裝置，其中在DEH和TSI分別設計三冗余轉速測量和超速保護裝置，通過ETS進行三取二表決后驅動AST/OPC(汽輪機超速保護)電磁閥組跳閘實現超速保護[2] 。為保證轉速測量的獨立性，TSI和DEH的測速分別設在盤車齒輪和前箱測速齒輪 。另外，設計一套獨立的三冗余超速保護系統，該系統由3個獨立的轉速測量/超速保護模塊、2路獨立電源裝置以及輔助設備組成，每個模塊獨立于其他模塊進行轉速測量和超速判斷，保護輸出(見圖2) 。
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圖2 全電子超速保護系統示意圖
通過2套獨立的“兩或一與”跳閘電磁閥組(AST/OPC和超速電磁閥組)實現超速保護 。在前箱設計一套手動打閘裝置，直接作用于保安油路(AST油路) 。
2.1 DEH 110%超速
DEH系統的三個測速磁阻探頭(位于前箱轉子延伸軸處)測得的轉速，經DEH三取中后做高限判斷，送出三路冗余DO去ETS[3]，跳常規AST電磁閥組的四個電磁閥，四個電磁閥在就地油路中做“兩或一與”，實現汽輪機超速跳機 。
2.2 TSI 110%超速
TSI系統的三個測速渦流探頭(位于盤車齒輪處)測得的轉速，經三塊TSI轉速卡做高限判斷，并對結果進行三取二處理，然后送出三路冗余DO去ETS[4]，跳常規AST電磁閥組的四個電磁閥，四個電磁閥在就地油路中做“兩或一與”，實現汽輪機超速跳機 。
2.3 獨立電子超速保護
獨立電子超速保護系統(見圖3)共有3個模塊，每個模塊接收獨立于其他系統的1路轉速信號(位于1號低壓缸5號軸瓦處)，并對轉速做高限判斷，然后送出兩路繼電器輸出經三取二表決后擴展為7路繼電器輸出，其中4路(K1～K4)切斷4個獨立跳閘電磁閥的供電回路，另外3路(K5～K7)連鎖ETS跳閘并實現SOE(事件順序記錄)功能 。ETS設計相關試驗邏輯實現獨立跳閘電磁閥在線試驗 。

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