CN102116181A - 带负荷汽轮机故障主汽门开启方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带负荷汽轮机故障主汽门开启方法。它在处理好主汽门突关故障因素后，按照如下步骤进行：步序1、启动步序权限；步序2、选择故障主汽门；步序3、调门开关参数设置，设置调门开启阀限；步序4、步序关闭对应调门，按照设定速率关闭调门，调门关闭速率上限为经验参数10％/min(每分钟关闭调门油动机全行程开度的10％)；步序5、故障主汽门全开；步序6、步序按照设定速率开启对应调门，调门开启速率上限为经验参数10％/min(每分钟开启调门油动机全行程开度的10％)；步序7、释放步序调门；步序8、步序完成。

Description

带负荷汽轮机故障主汽门开启方法

技术领域：

本发明涉及一种带负荷汽轮机故障主汽门开启方法。

背景技术：

在大型汽轮机带负荷或满负荷长期运行期间，难免会遇到缺陷和故障。缺陷和故障发生时，按照“保人身，保电网，保设备”的原则进行处理；一些缺陷和故障在线处理的好，则成功消缺；处理不好，则可能恶化为非停事故。汽轮机带负荷或满负荷运行期间，主汽门突然故障关闭时有发生，遇到此类故障，若短时间内能成功在线消缺(解决故障诱因后打开突关主汽门)，可避免非停事故，减少经济损失，但处理过程中，往往面临″在线解决故障诱因后，故障主汽门按指令要求全开时，故障主汽门却只能开预启阀开度”的难题；出现这种现象，是由“故障主汽门后同侧调门未关，致主汽门前后差压较大，限制其开启”造成的；要解决此难题，就需关故障主汽门后对应同侧调门，减少故障主汽门前后差压。

目前，针对带负荷或满负荷工况下“关故障主汽门后同侧对应调门，平衡主汽门前后差压，主汽门打开后恢复调门开度”的过程操作，尚无一种完善、成熟、标准程控处理方法。通常考虑到机组仍带负荷或高负荷，采取运行人员和检修人员协同操作，将故障主汽门后同侧调门强制关闭再强制恢复指令开度。在这繁琐和复杂的处理过程中，运行人员需要兼顾检修人员所强制的调门开度，来监视和维护调整机组参数、做好反事故措施；检修人员需要兼顾运行人员所反馈机组状况，来强制调门开度；若有人员配合失误，就很可能造成不必要非停事故。

发明内容：

本发明的所要解决的技术问题是针对现有技术不足之处，针对目前普遍应用DEH控制的大型汽轮机，提供带负荷汽轮机故障主汽门开启方法，用程控步序方法解决了“故障主汽门的前后差压限制其开启”的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带负荷汽轮机故障主汽门开启方法，在处理好主汽门突关故障因素后，按照如下步骤进行：

步序1、启动步序权限；

步序2、选择故障主汽门；

步序3、调门开关参数设置，设置调门开启阀限；

步序4、步序关闭对应调门，按照设定速率关闭调门，调门关闭速率上限为经验参数10％/min(每分钟关闭调门油动机全行程开度的10％)；

步序5、故障主汽门全开；

步序6、步序按照设定速率开启对应调门，调门开启速率上限为经验参数10％/min(每分钟开启调门油动机全行程开度的10％)；

步序7、释放步序调门；

步序8、步序完成。

所述步序4的具体过程为：为减少故障主汽门前后差压，按设置开关速率，关闭故障主汽门后的对应同侧调门。

所述步序5中当对应调门完全关闭时，故障主汽门前后差压减少，故障主汽门将按机组控制要求全开。

所述步序6中当故障主汽门全开后，按设置开关速率，以负荷控制器的指令赋予对应调门开启；若步序调门指令与负荷阀位管理器流量阀位指令的绝对差值＜1％(经验参数)且延时5s成立，则具备释放对应调门条件。

所述步序7中当步序对应调门指令与负荷控制器调门指令相等，释放调门步序控制，对应调门由负荷管理器控制开度。

所述步序8中步序完成将开启步序权限复归为0。

本发明的控制组态设计原则为：

原则1、保护关闭最高优先级别；

原则2、不影响或闭锁DEH原有各项功能；

原则3、具有闭锁启动、复位各项功能；

原则4、设有操作人员接口，便于灵活参与、监视控制过程；

原则5、设有经验参数作为控制参数上限。

其中，原则1要求其控制组态具有快关调门、快关主汽门保护最高级别的设计；

原则2要求其控制组态具有不影响正常运行时DEH原有保护功能、阀门管理功能、试验功能的设计；

原则3要求其控制组态具有开启权限闭锁、步序超时复位、故障复位功能设计；

原则4要求其控制组态设有步序阀限、步序运行或保持、调门步序开关速率的操作员接口；

原则5要求其控制组态设有步序调门开关速率上限经验参数(10％/min)。

其使用操作步骤：

处理好主汽门突关故障因素→操作员接收到开故障主汽门指示→操作员取得步序权限→选择故障主汽门→设置调门开启阀限→设置调门开关速率→检查先前操作设置→调门按照步序开关速率关闭(也可中间暂停关闭，然后继续)→使对应调门关闭，故障主汽门开启→调门按照设定开关速率开启(也可中间暂停，然后继续开启)→释放调门，调门指令为“DEH阀门管理器指令”→步序法完成。

本发明的有益效果：

本发明的带负荷汽轮机故障主汽门开启步序法，使繁琐过程简单化，大大减少操作人员的工作量；并且，步序法中接口操作点的设置，使控制过程更加灵活化、可控化。结果是程序化控制和处理“关故障主汽门后调门，平衡主汽门前后差压，主汽门打开后恢复调门开度”的复杂过程；成功开启故障主汽门同时，并程控步序的将调门控制无扰切换予DEH负荷阀门管理器；并保证在处理故障时保护优先、控制清晰灵活、有处理各种干扰能力。综上所述，本发明提高了处理故障质量和处理方法智能化，节约了消缺时间，使整个处理过程程控化、低风险化，填补了大型汽轮机在线处理故障主汽门程控开启方法的空白，是一种完整、成熟的程控开启理论，是处理生产缺陷和反事故措施重要组成部分，是保障大型汽轮机机组安全生产和运行检修处理缺陷的重要方法之一。

附图说明：

图1为本发明的流程图；

图2为实施例的控制方案图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中，

步序1：在并网状况下，获得步序法开启权限；

步序2：拥有开启权限下，选择相应故障主汽门；

步序3：操作人员设置步序阀限只在开启调门步序(步序6)中起作用；同时还设定调门开关速率取；

步序4：对应调门按速率关闭；

步序5：等待所选故障主汽门的全开；

步序6：开启调门，在开启过程中，若步序调门指令与负荷阀位管理器流量阀位指令的绝对差值＜1％延时5s成立，或无步序权限成立，则具备释放对应调门条件。

步序7：释放对应调门；

步序8：带负荷故障主汽门开启步序法程控步序完成。

本发明

实施例1：

图2中，由于LVDT(线性位移传感器)故障导致带负荷的汽轮机右侧高压主汽门突关，更换LVDT后，右侧高压主汽门只能开预启阀开度(15％)。此故障案例可用开启步序法处理，具体处理过程方法：

运行人员接收到上级指示后(用开启步序法打开故障右侧高压主汽门)；获取步序权限；→选择故障右侧高压主汽门；→设置右侧高压调门开关速率8％/min，设置右侧高压调门步序开启阀限为50％(防止开度过大)；→检查参数设置；→右侧高压调门开始关闭，关闭过程中观察汽机参数有无越限(由于右侧高压主汽门开度很小，导致门后进汽量很小，右侧高压调门的关闭不大会影响汽机参数)；→如越限，则暂停关闭，查找原因，并进行处理；→待恢复正常，继续关闭；→右侧高压调门关闭，右侧高压主汽门开启；→右侧高压调门按开关速率8％/min开启；→观察汽机参数，判断开关速率是否合适；→如不合适，重新设置开关速率；→若速率更改，对汽机参数改善无明显效果，则暂停，查找原因；→待无异常后，继续开启；→步序判断是否达到释放右侧高压调门步序控制条件；→待达到后，步序程序将右侧高压调门交予DEH负荷阀位管理器控制；→步序完成退出。

本发明处理此故障案例的有益效果：

用开启步序法处理故障高压主汽门开启，使处理过程程序化、简单化、可控性增强；在处理过程中，操作人员可将更多精力监察主蒸汽参数(主汽压力，主汽温度)、负荷、汽机本体参数(差胀、轴向位移、轴承振动、轴承温度、缸温)的变化；并可根据监察参数变化，灵活更改步序法控制参数(调门开关速率)，或暂停步序进程；开启步序法控制高压主汽门开启过程中，为确保处理过程汽轮机运行安全，将遵循保护功能优先原则。开启高压主汽门时，处理不当往往造成对锅炉控制扰动，致主汽压力变化较大，用开启步序法可有效优化和处理此难题；当主汽压力变化较大，操作员可更改开启步序法调门开关速率，减少对锅炉控制扰动；若情况无改善或恶化，可暂停步序进行，减少对主汽压变化的影响，待锅炉控制稳定或改善，恢复步序进行。开启高压主汽门时，操作不当往往造成汽机参数越限，用开启步序法可有效优化和处理此难题；当开启过程中参数越限，操作人员可以更改开启步序法调门开关速率来改善越限参数；若情况无改善或恶化，可暂停步序进行，查找原因。在开启步序法处理事故过程中，机组一旦事故脱网或打闸，开启步序法将通过调门开度指令小选计算启动甩负荷功能及超速保护功能、主汽门及调门快关功能，且开启步序法同时自动退出处理程序，开启步序法这一功能设置，保证处理故障高压主汽门开启过程中机组有防超速及可靠性停机功能。综上所述，在带负荷期间，高压缸往往设计承担较大负荷分配，在处理故障高压主汽门的开启，必然对机组参数有较大影响，而本发明具有针对防机组参数越限和恶化的优化和处理功能，并且在处理过程中本发明始终保证机组保护功能优先；本发明在处理故障高压主汽门开启过程中，将能很好发挥自身处理故障质量高和处理方法智能化特点，大大节约了消缺时间，并使整个处理过程程控化、低风险化。

实施例2：

图2中，由于油路故障导致带负荷的汽轮机左侧中压主汽门突关，清除油路故障，左侧中压主汽门只能开少许开度、不能全开。此故障案例2可用开启步序法处理，具体处理过程方法：

运行人员接收到上级指示后(用开启步序法打开故障左侧中压主汽门)；→获取开启步序权限；→选择故障左侧中压主汽门；→设置左侧中压调门开关速率10％/min，设置左侧中压调门步序开启阀限为90％(带负荷期间中调门开度较大可不限制)；→检查参数设置→左侧中压调门开始关闭，关闭过程中观察汽机参数有无越限(由于左侧中压主汽门开度很小，导致门后进汽量很小，左侧中压调门的关闭不大会影响汽机参数)；→如越限，则暂停，查找原因，并进行处理；→待正常后，则继续关闭；→左侧中压调门关闭，左侧中压主汽门开启；→左侧中压调门按开关速率10％/min开启；→观察汽机参数，判断开关速率是否合适；→如不合适，可重新设置开关速率；→若速率更改，对汽机参数改善无明显效果，则暂停，查找原因并解决；→待无异常，继续开启；→步序程序判断达到释放左侧中压调门步序控制条件；→步序程序将左侧中压调门交予DEH负荷阀位管理器控制；→步序完成，退出开启步序法。

本发明处理此故障案例的有益效果：

用开启步序法处理故障中压主汽门开启，使处理过程程序化、简单化、可控性增强；在处理过程中，操作人员可将更多精力监察再热蒸汽参数(再热蒸汽压力，再热蒸汽温度)、负荷、真空、汽机本体参数(差胀、轴向位移、轴承振动、轴承温度、缸温)的变化；并可根据监察参数变化，灵活更改步序法控制参数(调门开关速率)，或暂停步序进程；开启步序法处理中压主汽门开启过程中，为确保处理过程汽轮机运行安全，将遵循保护功能优先原则。开启中压主汽门时，处理不当往往造成再汽蒸汽压力变化较大，用开启步序法可有效优化和处理此难题；当再热蒸汽压力变化较大，操作员可更改开启步序法调门开关速率，减少对再热蒸汽压力扰动；若情况无改善或恶化，可暂停步序进行，减少对再热蒸汽压力变化的影响，待再热蒸汽压力控制稳定或改善，恢复步序进行。开启中压主汽门时，操作不当往往造成汽机参数越限，用开启步序法可有效优化和处理此难题；当开启过程中参数越限，操作人员可以更改开启步序法调门开关速率来改善越限参数；若情况无改善或恶化，可暂停步序进行，查找原因。在开启步序法处理事故过程中，机组一旦事故脱网或打闸，开启步序法将通过调门开度指令小选计算启动甩负荷功能及超速保护功能、主汽门及调门快关功能，且开启步序法同时自动退出处理程序，开启步序法这一功能设置，保证在处理故障中压主汽门开启过程中机组有防超速及可靠性停机功能。在带负荷期间，中压缸相比高压缸所承担负荷分配较小，用开启步序法处理故障中压主汽门开启时，在机组参数不越限情况下，可设对应中压调门开关速率为10％(经验参数)。综上所述，在处理故障中压主汽门的开启，本发明具有针对防机组参数越限和恶化的优化和处理功能，并且在处理过程中本发明始终保证机组保护功能优先；本发明在处理故障中压主汽门开启过程中，将能很好发挥自身处理故障质量高和处理方法智能化特点，节约了消缺时间，使整个处理过程程控化、低风险化。

Claims (6)

1.一种带负荷汽轮机故障主汽门开启方法，其特征是：在处理好主汽门突关故障因素后，按照如下步骤进行：

步序1、启动步序权限；

步序2、选择故障主汽门；

步序3、调门开关参数设置，设置调门开启阀限；

步序4、步序关闭对应调门，按照设定速率关闭调门，调门关闭速率上限为经验参数10％/min，每分钟关闭调门油动机全行程开度的10％；

步序5、故障主汽门全开；

步序6、步序按照设定速率开启对应调门，调门开启速率上限为经验参数10％/min，每分钟开启调门油动机全行程开度的10％；

步序7、释放步序调门；

步序8、步序完成。

2.如权利要求1所述的带负荷汽轮机故障主汽门开启方法，其特征是：所述步序4的具体过程为：为减少故障主汽门前后差压，按设置开关速率，关闭故障主汽门后的对应同侧调门。

3.如权利要求1所述的带负荷汽轮机故障主汽门开启方法，其特征是：所述步序5中当对应调门完全关闭时，故障主汽门前后差压减少，故障主汽门将按机组控制要求全开。

4.如权利要求1所述的带负荷汽轮机故障主汽门开启方法，其特征是：所述步序6中当故障主汽门全开后，按设置开关速率，以负荷控制器的指令赋予对应调门开启；若步序调门指令与负荷阀位管理器流量阀位指令的绝对差值＜1％且延时5s成立，则具备释放对应调门条件。

5.如权利要求1所述的带负荷汽轮机故障主汽门开启方法，其特征是：所述步序7中当步序对应调门指令与负荷控制器调门指令相等，释放调门步序控制，对应调门由负荷管理器控制开度。

6.如权利要求1所述的带负荷汽轮机故障主汽门开启方法，其特征是：所述步序8中步序完成将开启步序权限复归为0。

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