事故透平

事故透平（通用4篇）

事故透平 篇1

6R3MSGEP-5ARCD/30型透平压缩机是美国库柏 (Cooper) 公司制造, 空分车间空分装置配套的氮气压缩机, 其作用主要为造气车间净化装置、合成氨系统配氮, 提供中压、高纯度氮气, 也为整个尿素生产系统提供低压置换氮气。

1 氮气透平压缩机结构形式

齿轮箱六级压缩多轴压缩机, 一级和二级同一根轴、三级和四级同一根轴、五级和六级同一根轴, 由电动机通过膜片式联轴器驱动压缩机大齿轮, 带动三根小齿轮轴高速旋转产生压缩气体。

2 事故经过

2010年5月5日早三时, 因电网故障突然断电, 氮气透平压缩机非正常停车, DCS操作系统失灵, 操作人员现场通过手动放空阀将系统压力排放。早五点电网恢复正常, 检查压缩机时发现五级气封处有金属积瘤。

3 事故损坏情况及原因分析

3.1 透平压缩机部件损坏情况

经检修人员拆检, 吊下五、六级齿轮箱上盖, 发现五、六级转子轴在五级气封处断裂。随着进一步的拆检, 又发现五、六级扩压室、导流器、叶轮叶片磨损严重, 五级气封烧熔、固定螺栓断裂、扩压室固定螺栓断裂、轴承瓦块固定螺栓断裂。

3.2 原因分析

检查损坏部件时发现问题, 在断裂的五、六级转子五级侧, 止推盘位移0.8mm, 止推盘的位移改变了轴承止推间隙, 增大了轴向力, 转子动平衡被破坏, 在非正常停车的情况下, 操作人员处理不及时, 造成系统气体返流, 发生转子反转现象, 引发了此次事故的发生。

4 氮气透平压缩机断轴、烧瓦等问题的处理

2011年5月9日, 压缩机零部件随厂方维护人员到达分公司, 现场确定事故的修复方案, 检修时间。

氮透压缩机问题的处理:

4.1 零部件清理

将五六级转子、轴承、气封、导流器、扩压室用脱脂剂进行清洗, 氮气吹扫后用白布包裹待用。

4.2 复检轴承叶轮径向间隙

将大齿轮箱上盖吊下、断联轴器、拆一级吸入调整机构各级入口轮盖检查入口导叶锈蚀及开关情况, 检查叶轮及叶片结垢、磨损情况, 复查各级轴承间隙、叶轮径向间隙。检查发现1、4级叶轮叶片有小划伤不影响正常使用, 轴承、叶轮径向间隙测量见表1。

4.3 五级涡壳、扩压室、导流器、气封安装

4.3.1 涡壳找正

在五、六级齿轮箱上利用断裂的转子轴作找正工具, 将转子作专用压板把紧, 防止找正时转子跳动, 影响找正数值。压板把紧前, 在转子轴颈处用软布蘸油安放在压板下方。在专用平台上 (五级齿轮箱利用龙门刨工作面) 调整齿轮箱水平后, 废旧转子断面处焊出接点支架, 安装找正百分表架, 利用涡壳紧固螺栓及小型千斤顶调整同心度与垂直度。调整后将涡壳螺栓紧固, 并在涡壳与齿轮箱铰孔并用销钉定位。调整后数值如下:

4.3.2 导流器、扩压器、气封轴承安装

在五级涡壳定位后, 将五、六级轴承底瓦安装到位, 转子落入轴承内, 装入导流器, 并利用专用垫片调整与叶轮背后的间隙, 扩压室安装时调整与叶轮径向间隙, 气封安装时利用新转子旋转梳齿研磨出配合间隙, 气封衬料为铅基合金。将五、六级安装在大齿轮箱体上把紧, 测量轴承间隙, 数值如下:

轴承径向轴向间隙: (标准值0.13-0.21mm) ;

五级轴承 (径向) :0.18mm;

五级轴承 (轴向) :0.39mm;

六级轴承 (径向) :0.16mm;

六级轴承 (轴向) :0.50mm;

五级导流器调整间隙: (标准值0.21-0.30mm) ;

调整后:0.25mm。

4.4 压缩机零部件回装

部件回装螺栓紧固时, 按《安装指导》预紧力用专用工具紧固。油泵开始循环, 检查齿轮箱内喷油状况。连接大齿轮箱与电机联轴器, 注意联轴器螺栓顺序、方向, 避免安装错误, 气管路、仪表联锁、测温、测振点恢复。

至此氮气透平压缩机烧瓦、断轴事故的修复工作全部完成, 进入仪表开车前的调试工作。

5 修复后的运行效果

6R3MSGEP- 5ARCD/30 型氮气透平压缩机在厂家维护人员的 指导下，修复工作完成后试车，工艺指标值均在范围内，投入生 产，运行稳定，为分公司节能降耗工作，起了很大的作用。

结束语

氮气透平压缩机在厂家维护人员的指导下, 顺利完成了事故的处理工作, 进口设备对修复工作要求的科学性和严谨的工作态度是我们学习的榜样, 此次修复工作经验的大量积累, 为今后设备问题的处理提供了科学有效的工作方法。

事故透平 篇2

TPZ240型增压透平膨胀机是杭州制氧机集体为我分公司空分车间18000m3/h型空分装置配套设备, 主要技术参数如表1。

增压透平膨胀机结构:

(1) 蜗壳材质为不锈钢, 内容纳膨胀机工作叶轮、喷嘴环、在排气侧有一压圈借助一弹性压紧结构, 而压在喷嘴叶片上, 确保喷嘴环无间隙。

(2) 膨胀机轴:它的一端装有膨胀机工作叶轮, 另一端装有增压机叶轮, 组成一刚性转子。

(3) 叶轮:膨胀机工作叶轮, 为径轴流反动闭式三元叶轮, 增压机叶轮为闭式三元叶轮, 两轮材质为铸铝构件。

(4) 轴承:轴承为三油叶径向和止推联合轴承。

(5) 轴封:在工作轮出口端轮盖、增压机入口叶轮轮盖上设置了迷宫密封, 在工作轮、增压叶轮背后分别设置了内轴封、外轴封。通有密封气体保护, 密封材料为石墨衬料。

(6) 导流器:与喷嘴形成低温气体进入膨胀机工作轮的密闭空间

(7) 扩压室:经膨胀机叶轮吸入的低温空气在叶轮内高速旋转、加压后, 通过扩压室达到迅速膨胀制冷的目的。

8增压机:由进口收敛管、叶轮、无叶扩压室和蜗壳组成。

膨胀机工作原理:气体由轴向吸入, 在增压机叶轮内加速、压力增高, 在经过冷却后, 进入塔内热交换器换热, 然后在进入膨胀机进行绝热膨胀产生空分装置所需冷量气体, 于此同时产生的机械功又为增压机所吸收, 达到节能目的。

2 事故经过

2009年7月26日上午凌晨两点, 操作人员在巡检时现18000m3/h型空分装置1#增压机透平膨胀机有异常噪音, 转速下降, 现场人员及时联系中控室, 通过DCS系统迅速关闭膨胀机入口紧急切断气体, 打开增压机回流阀, 关闭喷嘴, 打开吹出阀使增压机端卸载, 紧急停车, 在停车15分钟后, 盘车出现卡住现象, 联系检修进行处理。

3 事故原因分析

将1#膨胀机解体检查时发现, 膨胀机工作轮中部有宽度为4～5mm, 深度为2mm左右的环形沟痕, 膨胀叶片顶部有齿形损坏面, 内轴封石墨衬料烧结, 蜗壳由残留铝屑。从损伤部件的情况分析原因如下:

3.1 膨胀机入口过滤器损坏。

18000m3/h空分装置的2台膨胀机均在入口管边上加有过滤器, 当我们拆开检查时并未发现过滤网破损及装置内管边有铝屑或异物, 排除了异物通过入口过滤网进入膨胀机的可能性。

3.2 轴承间隙检查。

拆开轴承进行检查, 检测过程中轴承的径向、止推间隙均在标准范围内, 并未发现因轴承间隙过大产生振动, 引起膨胀机工作轮等部件损伤原因。

3.3 膨胀机工作轮叶片的检查与探伤。

经过认真检查在膨胀机工作轮的封闭处有裂纹在叶片边缘, 开焊造成膨胀机转子平衡破坏, 引发膨胀机转子振动过大, 改变了膨胀机的工作稳定性, 使膨胀机工作轮与导流器发生磨损擦形成工作轮中部损坏, 因磨擦产生铝屑, 在高速旋转的离心力作用下将喷嘴叶片磨损。由于膨胀机转子震动、膨胀机内轴套间隙值小, 高速跳到的膨胀机转子与石墨衬里摩擦产生大量热量, 将密封材料烧损。膨胀机转子工作轮在钎焊处开焊的原因查找, 可追溯到2008年7月的空分装置停车大检修后, 2台膨胀机为了增大装置的制冷量, 使空分装置在短时间下塔积液, 节省开车时间, 2台膨胀机同时投入运行, 因增压机入口流量调整不均衡, 1#膨胀机产生喘振急停, 经过检查为发现异常问题, 膨胀机重新投入运行。此次1#膨胀机的喘振事故, 为这次的膨胀机工作叶轮叶片边开焊埋下伏笔。透平膨胀机喘振带来的转子震动, 在工作叶轮应力集中的部位长期作用, 材料产生疲劳现象, 随着膨胀机运行时间的延长, 工作叶轮在高速旋转低温气体变载荷冲击下, 出现了叶片开焊现象, 造成1#膨胀机工作叶轮、喷嘴、叶片、内轴封的损坏。

4 增压透平膨胀机的修复工作

此次更换的主要部件有转子、喷嘴、内外轴封修

4.1 复前准备工作:

4.1.1将厂方做过动平衡的新转子清理干净, 检查处理轴颈、叶轮等部位毛刺、刮痕。4.1.2检查原膨胀机的前后轴承, 并对其间隙和研磨面的摩擦点进行刮削, 用干燥气体对轴承油孔吹扫干净, 然后用汽油或清洗, 用白布包裹好准备使用。4.1.3检查准备更换的内轴封石墨衬料外观是否有刮痕及损伤, 用干燥空气吹扫密封气孔, 确保密封气畅通。4.1.4将导流器粘连的膨胀机工作轮铝屑用砂纸处理干净。4.1.5用干燥空气吹扫蜗壳、膨胀机转子、壳体、整机的密封气、油路, 检查是否畅通。

4.2 修复工作:

4.2.1首先将膨胀机的新转子工作轮与轴之间拆装做记号, 并将叶轮用专用工具扒下, 将膨胀机轴回装到机壳上。4.2.2轴承止推、径向间隙测量在标准范围内, 将膨胀机轴加润滑油后, 把止推盘及轴承加热后装入转子上把紧待轴承冷却后测量间隙值。4.2.3回装要更换的内外轴封, 利用膨胀机转子上的齿型密封达到合适装配间隙, 利用膨胀机自身的跑合进行自然修研。4.2.4膨胀机工作叶轮, , 增压机叶轮加热回装, 将锁紧备帽把紧待冷却后把紧拆装到记号处。4.2.5导流器回装并利用调整垫, 调整与工作轮之间的间隙。4.2.6将膨胀机调整机构喷嘴、叶片、喷嘴环、蜗壳按顺序回装。4.2.7膨胀机所有与进入空分装置的气体接触零部件, 必须进行脱脂并分析合格后回装。严防油脂、污垢带入空分装置发生爆燃事故。4.2.8增压透平膨胀机修正安装就位后, 由于跟好内外轴密封, 必须进行对膨胀机内外轴封的跑合。跑合时将增压机出入口管拆除, 用法兰堵板将拆除管口把紧, 气体经回流阀旁通进入膨胀机, 保持密封气和润滑油供应。打开紧急切断阀和喷嘴叶片, 完全依靠进口阀控制转速。逐步开启该阀, 按工作转速的20%、35%、60%、85%的分档进行升速, 每挡转速运行10分钟, 然后停车10分钟, 以便运行时发热的石墨衬料冷却下来, 最后再次启动透平膨胀机增速至工作转速运转10分钟, 跑合结束。至此膨胀机修复工作结束, 膨胀机投入正常使用。 (见表2)

5 防范措施

5.1 正确认识增压机出口回流阀的作用, 无论空分装置正常工况或启动工况, 都要确保回流阀在膨胀机事故状态现能联锁开启。

5.2 在空分装置冷开车启动阶段, 两台膨胀机并联运行, 要控制好两台膨胀机喷嘴开度, 两台膨胀机在增压机回流阀开度一样情况下, 喷嘴开度小的膨胀机因气体吸入量减少发生喘振现象, 尽量保证喷嘴开度保持一致。

5.3 把增压机出口单向阀列为重点检修项目, 放在单向阀不严造成另一台运行膨胀机回流量增加;同时增加了膨胀机的输出功率及膨胀量。

结束语

通过增压透平膨胀机事故原因分析及修复, 为空分装置膨胀机开车机修复总结一些经验, 避免以后出现类似的设备故障, 减少修复时间, 减少企业损失。

摘要：TPZ240型增压透平膨胀机工作叶轮等部件, 在工作轮叶片开焊后引发的透平膨胀机机械故障的原因分析及事后修复, 防范措施。

蒸汽透平异常振动分析及对策 篇3

一、概述

中国石化中原石油化工有限责任公司的裂解气压缩机组由蒸汽透平 (GT201) 驱动, 机组和测点布置见图1。透平制造商为意大利FANCANTIERI公司, 型号60CEX, 其运行参数为:进汽温度:510℃;进气压力:11.9MPa;排气压力:13kPa;排气温度:150℃;功率:11000kW;额定转速:7300r/m。

二、故障现象

机组从1996年投用以来, 运转较为稳定, 透平振动幅值在10μm左右, 从2010年4月开始, 透平前后轴承的振动值突然出现较大幅度的波动, 且四个测点显示同步波动 (见图2) , 幅度为10～40μm, 然后回落, 变化的过程是一个渐变的过程, 没有急剧的跳跃性的变化, 波动持续时间一般为几十分钟或几小时不等, 振值波动后可以回到原来的正常值。波动反复出现, 有时1天几次, 有时几天一次, 没有规律, 压缩机侧的低、中、高压缸的振值基本稳定。

三、故障原因分析

透平振动频谱特征比较简单, 正常运行时的振动频率成分主要是工频 (图3) , 其他倍频幅值极小, 而在振动波动时, 幅值变化是由工频幅值变化引起的 (图5、7) , 其他频率的振动幅值基本不变, 振值变化时工频相位也相应地持续旋转变化 (图9) , 振值恢复正常时相位也基本恢复原位, 同时变化过程中轴心轨迹同步放大, 重复性较好 (图4、6、8) 。

初步来看, 此故障是一种类似于转子不平衡的工频类故障, 并且还有一个显著特点:间歇式、可逆, 即故障是不连续的且能自我恢复。机组在运行期间发生此类故障的可能原因如下。

1. 蒸汽品质

蒸汽品质的影响主要是因过热度不够, 蒸汽中夹带的凝液对转子产生冲击, 影响平衡, 随着蒸汽流动, 凝液被带出机体, 转子又恢复原状;当凝液又累积到一定程度时, 对转子再次产生影响, 波动也再次出现, 如此反复。

该透平驱动蒸汽是由裂解炉汽包产生的12MPa、325℃的饱和蒸汽, 经裂解炉对流段过热器加热到520℃, 成为过热蒸汽, 进入管网输送到透平。对管网保温进行检测, 对管线导淋进行排放检查, 均未见异常;在透平入口主气阀处加装现场温度表, 监测到的温度为510℃, 同时对比振动波动出现前后蒸汽系统的操作调整和各种参数, 均没有明显变化, 所以, 从生产实际情况来看, 蒸汽带液应该不存在。

2. 异物进入

异物进入系统, 对转子的影响与蒸汽带液接近, 并且异物应该是微小的颗粒或柔软细小的物体, 尚未对转子造成损伤。

但是由于故障是在正常运行期间发生的, 蒸汽系统处于封闭的状态, 异物进入的可能性也不大, 而且异物能反复进入的可能性就更小了。

3. 结垢

因蒸汽中的钙、镁等离子控制不好, 在转子表面结垢, 在运行过程中, 垢类分布不均匀或随机性脱落, 产生不平衡振动。

结垢是个渐进的过程, 垢物的随机脱落会引起振幅的突然变化, 符合间歇式的特征, 但是, 即便是均匀的结垢, 在这个过程中振动也是不可能恢复原值, 而是逐步增长的, 故不具备可逆的特征。因此可以排除结垢的可能性,

4. 转子带电

透平中的高温蒸汽在做功过程中, 随着温度的降低会发生正负电荷分离, 同时水蒸气粒子对转子叶片的碰撞和摩擦将使转子产生静电效应而带电, 当电位积聚高到一定值 (30～100V) 时, 就有可能将轴承上电阻最低处的油膜击穿而产生电火花放电, 这种能量的释放会导致油膜刚度变化, 从而引起振动波动, 其特征频谱与动平衡变化的特征频谱相似。

针对转子带电的这种可能, 对机组原有的静电接地点进行检查确认, 并在机体上增加了两组静电接地点, 但是振动波动状况未见改善。

5. 临时性轴弯曲

转子在运行期间, 因热负荷突变, 或者局部摩擦等原因, 转子发生弯曲产生振动, 其现象与动平衡破坏的现象相似。

查波动发生前后透平的工艺参数, 未见异常, 可以排除热负荷突变造成临时性热弯曲的可能。另一种可能的情形是:转子局部径向动静摩擦, 摩擦产生的热效应会使转轴出现径向不对称温差, 进而发生转子热弯曲, 振动的增大将使相互接触的部位磨损, 动静间隙增大, 摩擦消失后径向不对称温差也很快消失, 转子逐步恢复原状, 振动回到原始状态。从振动幅值及相位随时间连续变化的特点来看, 转轴发生了摩擦的可能性极大, 图5显示的截头波、图6显示的毛刺也符合摩擦特征。虽然未出现较大幅值的倍频成分, 未出现反进动现象, 但这些并不能否认摩擦的存在, 只能表明摩擦尚不十分严重, 而且摩擦发生的部位很可能是靠近轴承的油封、轴封等部位与轴颈之间, 而非叶轮等部位。

四、应对措施

通过以上的分析、排查, 认为波动是由摩擦导致转子临时性弯曲而引起的, 但在运行期间无法彻底处理此故障。由于该机组在生产流程中地位极其重要, 停机处理会对公司总体生产经营产生重大影响。根据机组目前状况, 认为虽然波动反复出现, 但总是能自行恢复正常, 并且最大振值在40μm左右, 因此机组本质上并未有永久性损伤, 波动的能量也不大, 机组是可以坚持运行的。故将振动的联锁值适当提高, 并制定了相应的应急预案后, 机组在监控下继续运行。

五、检修检查

2011年5月, 利用装置大检修机会, 对透平进行解体检查, 发现: (1) 轴承箱隔热挡板碎掉, 油封沟槽内严重积炭, 轴上有摩擦划痕。 (2) 径向轴瓦表面有摩擦损伤。 (3) 透平的末两级动叶片上有薄薄的一层水垢。 (4) 检查透平导电碳刷, 未见异常。

从检修情况来看, 验证了此前的判断:由于隔热挡板损坏, 油封处的润滑油受高温影响而碳化, 积炭在沟槽内逐步积累, 与轴发生碰摩, 导致转子局部热不平衡, 引起转子弯曲, 当积炭磨碎掉后, 转子逐步恢复原状, 振值恢复原值, 当积炭又累积碰到转子后, 振值又开始波动, 如此反复。而轴瓦的损伤应是振动波动产生的后果, 同时, 如前分析, 结垢不会产生此种状况的振动, 从停机前机组运行状态来看, 虽叶片上有结垢, 但尚未对机组运行产生影响。

在检修中, 对转子进行了全面检查, 从形位尺寸、无损检测、动平衡校验等方面看, 转子状况均较好, 对挡板和瓦块进行更换, 清理油封内积炭, 同时, 利用轴承座上的空间, 在油封内开孔接管引入适量氮气, 以期改善此处的高温环境。机组再次开车后振动间歇性波动消失。

六、结语

目前, 各企业积极追求长周期连续生产, 对设备运行可靠性的要求也越来越高, 设备管理人员应充分利用现代化的监测技术, 及时发现和分析判断设备状况, 做到对设备运行状态可知甚至可控, 为管理决策提供技术支持, 为安稳生产保驾护航。

参考文献

[1]王潜, 肖昌汉.旋转机械中一种新的电腐蚀机理[J].武汉:武汉化工学院学报24 (3) .

透平机通用控制过程总结 篇4

1 透平机的控制过程

透平机的控制过程大体分为启动准备过程、启动升速过程、正常运行监控过程和停车过程。而其关键点则是如何调速和防喘振。

1.1 启动准备过程

透平机正常启动前, 除常规操作外还要检查润滑油的压力、油箱液位和温度, 密封气压力是否允许启动, 引发透平机联锁停车转速、轴振动和位移、轴瓦温度、冷凝液位以及隔离气与密封汽压差等信号是否指示正常、稳定。上述所有条件都正常时, 才允许进行本地或远程启动。

1.2 启动升速过程

不同厂家透平机的升速速率不一样 (一般为300r/min或400r/min) , 都有自己的升速曲线, 升速曲线中各速度段的暖机时间也不一样, 通常是升一段速、暖一段时间。如果是热启动, 还可以减少暖机时间。升速过程中要监视设定工作点的跟踪情况, 压缩机的性能曲线不同工作曲线就不一样。防喘振阀具有快开-慢关控制功能, 当工作点从喘振线向防喘振线移动时, 防喘振阀按照程序设定逐渐关闭。当然, 防喘振阀也可以手动控制关闭。

1.3 正常运行监控过程

透平机正常运行时, 需对润滑油的压力和温度、密封气与隔离气的压差、轴瓦温度、主轴转速、轴振动和位移、入口分液罐液位及冷凝器液位等参数进行实时监控, 先报警, 再联锁停车, 避免对机组造成不可挽回的破坏。每一联锁条件都有相应的旁路, 当需要调校仪表时, 可以切换到旁路, 减少不必要的停车。

1.4 停车过程

不管是联锁停车还是正常停车, 透平机都是逐渐停下来, 程序设计时通常要求在低转速下转动一段时间后再停车。

2 TS3000系统控制的特点

2.1 TS3000对透平机的控制措施

TS3000针对透平机在启机过程中所处的不同状态来实现机组的速度控制, 并将机组的启动运行定义了9种运行方式, 表示各种运行状态。各方式控制程序的定义如图1所示, 启动顺序由一系列方式和状态组成, TS3000中的顺序逻辑指定在任何当前方式下程序将会进入某种方式, 保证特定的程序进程以及在某一特定机械设备故障情况下采取的动作, 如果启动程序选择自动升速方式, 透平转速将沿升速曲线自动上升;如果启动程序选择手动升速方式, 可由现场控制盘升速/降速按钮或人机界面上的升速/降速软按钮来执行, 系统默认为HMI;若由现场控制盘升速/降速按钮进行升速和降速, 则通过HMI上的就地盘/控制室选择开关来实现。

2.1.1 Mode 0

Mode 0为系统停车或联锁动作。

2.1.2 Mode 1

联锁信号解除, 经复位后系统进入Mode 1, 此时速关阀关闭 (入口蒸汽紧急切断阀) 。防喘振调节电磁阀带电, 此时可以用手动控制输出控制防喘振调节阀的开度, 此步可以完成防喘振调节阀的静态测试, 也可以完成主气门的静态测试, 按调速画面中的静态测试按钮, 弹出静态测试画面 (注意:此按钮只有在模式不大于1时可见, 且有操作权限) , 静态测试完毕, 不规则按取消测试按钮后再按退出按钮, 退出静态测试画面。

2.1.3 Mode 2

具备启动条件后, 系统进入Mode 2, 就地允许启动灯亮。

2.1.4 Mode 3

上述条件满足后按下“启动”按钮, 系统进入Mode 3。系统动作如下:当选择自动升速方式时, 目标设定值 (第一暖机转速为1 500r/min) 为暖缸转速, 当前设定值按既定斜率爬坡升速到目标设定值。当实际转速到达1 500r/min时, 进行暖缸 (暖缸分冷暖和热暖两种方式, 冷暖时间为45min, 热暖时间为20min) 。自动/手动方式升速速率可设置 (设为5r/s) 。机组升速沿预定曲线上升, 手动方式下选择就地盘操作方式, 此时就地盘操作指示灯亮, 同时HMI按钮失效, 并且在手动方式不考虑暖机时间。手动方式时一旦松开升速/降速按钮, 目标设定值将同于当前设定值, 暂时停止升速/降速。如果选择自动方式, 目标设定值为暖缸转速, 转速达到暖缸时将启动暖机定时器, 定时时间到后进入Mode 4, 进行二阶暖机 (第二暖机转速为4 000r/min, 暖机时间为20min) 。手动方式将直接进入Mode 4。如升速方式是自动, 需在HMI上切为手动, 目标设定值将同于当前设定值, 暂时停止升速/降速。

2.1.5 Mode 4

当透平机处在Mode 4的自动状态时, 暖机时间到则自动从暖机1进入暖机2状态, 系统动作如下:当前设定值将按设定的升速速率向升速控制器在自动模式Mode 4下的目标设定值爬坡。如升速方式自动, 在HMI上切为手动, 目标设定值将同于当前设定值, 暂时停止升速/降速。操作人员可用手动按钮升速/降速恢复升速/降速。如选择手动方式 (可选择就地盘或HMI) , 并选择升速/降速按钮, 当前设定值将按固定升速速率靠近目标设定值。手动方式下选择就地盘方式, 就地盘操作指示灯亮, 手动方式不考虑暖机时间。手动方式时一旦松开升速/降速按钮, 目标设定值将同于当前设定值, 暂时停止升速/降速。

2.1.6 Mode 5

系统自动进入Mode 5。具体动作为:临界区设置, 在喘振线到防喘振线的这段区域, 控制器以较快的速率升速/降速。如在临界区由自动方式切至手动方式将被禁止, 一旦走出临界区目标设定值将同于当前设定值, 暂停升速/降速。任何联锁停车将使系统回到Mode 0。

2.1.7 Mode 6

系统自动进入Mode 6。具体动作为:一旦进入Mode 6, 目标设定值限制在当前方式最大/最小设定值之间。给定值限制在当前方式最大/最小设定值之间, 超过将不接受。任何联锁停车将使系统回到Mode 0。

2.1.8 Mode 7

在Mode 6状态下, 以管理员以上的身份进入系统, 按下“正常停车”按钮后自动进入Mode 7。此时, 系统会慢慢把转速降下来, 在1 500r/min停留2min后再停车。

2.1.9 Mode 8

在Mode 2状态下, 以管理员以上身份进入系统, 按下“超速试验”按钮后自动进入Mode 8, 系统动作如下:

a. 在现场手动升速;

b. 按下“超速试验”软按钮时, 转速在大于15 611r/min (105%NE) 时跳车;

c. 按下“机械试验”软按钮时, 转速在大于16 511r/min (110%NE) 时跳车;

d. 如要取消超速试验, 按“超速试验”弹出对话框的“取消试验”软按钮即可。

2.2 TS3000调速程序

TS3000调速程序主要由以下部分组成:

a. 开机顺序程序完成模式的控制和选择。

b. 目标值程序完成在相应模式下选择对应的最大/最小目标值。

c. 爬坡速率程序完成在相应模式下对应升/降速速率的选择。

d. 实际设定值生成程序, 依据在相应模式下的目标值和速率生成实际的给定值。如模式由2变成3时, 其最大目标速度由0变为1 500r/min、速率为300r/min, 则实际设定值由0以300r/min的速率升到1 500r/min;当模式由3变成4时, 其最大目标速度由1 500r/min变为4 000r/min, 则实际设定值由1 500r/min按照300r/min的速率升到4 000r/min。

e. 调速器控制输出程序由VPID功能块完成, 其功能与常规调节器类似, 但它只采用自动方式, 如果工作模式小于Mode 2, VPID功能块强制输出为0;如果转速小于1 000r/min, 输出最大为40%的限制。

需要注意的是, 机组在升速过程中无论在手动还是自动操作模式, 通过临界区时均强制自动操作通过, 待通过临界区后恢复正常升速。

2.3 TS3000防喘振程序

该系统利用TRICON防喘振扩展函数功能模块完成压缩机的防喘振控制。HMI画面上有喘振曲线图, 包括喘振线和防喘振线, 当喘振发生后防喘振线每次增加2%生成喘振下移线, 成为新的防喘振线, 最多可右移10次。当工况稳定脱离喘振区后, 可按复位按钮, 取消喘振下移线, 恢复原防喘振线。

喘振控制由喘振线和防喘振线以及喘振下移线组成, 喘振线与防喘振线之间的距离为0～100%, 当工作点距离喘振线70%时防喘振阀开始打开, 控制输出具有快开、慢关功能。防喘振阀的输出有自动、半自动和手动3种方式。自动方式下, 喘振控制输出为自动控制输出;在手动方式下, 输出阀位由操作员在HMI“手动输出”给出;在半自动方式下, 手动控制值与喘振控制输出选高值。

3 结束语