CN103670538B - 核电站半速汽轮机阀门调试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法，其包括：高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数；根据运行参数确定核电站半速汽轮机传感器特性；专用阀门调试装置根据传感器特性对核电站半速汽轮机阀门进行调试，调试至少包括主气阀调试和/或调节阀调试。本发明通过高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数和专用阀门调试装置实现对核电站汽轮机阀门的调试，实现了对核电厂调试方案的优化。此外，本发明还公开了一种核电站半速汽轮机阀门调试系统。

Description

核电站半速汽轮机阀门调试方法和系统

技术领域

本发明属于核电设计领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站半速汽轮机阀门调试方法和系统。

背景技术

汽轮机发电机组是核电站的重要组成部分，而汽轮机阀门作为汽轮机组控制和保护的关键设备，其性能水平对于核电机组安全、可靠的运行至关重要。核电站半速汽轮机在机组实际调试启动前，由于汽轮机控制系统尚未与实体设备相连而不能建立动态/瞬态工况，难以暴露和纠正与上游设计、人因错误相关的诸多问题，无法评估汽机控制系统的设计及动态特性。因此，汽轮机组的调试非常必要。

目前，常规电厂如火电厂关于汽轮机监视系统的通常调试方法如下：步骤一：检查汽轮机监视系统模件组态设置；步骤二：检查汽轮机监视系统至汽轮机保护系统的保护信号；步骤三：安装电涡流传感器只根据电压调整安装间隙；步骤四：瓦振传感器等其它传感器直接安装；步骤五：相对膨胀等具有调节支架的传感器安装时进行线性检查，并将线性关系曲线填入模件组态。常规火电的阀门调试方案操作简单，但由于没考虑到停堆风险、核安全和调试周期等因素，未涉及半速汽轮机主汽阀/调节阀的调节要求以及没采用高速记录仪采集数据。因此，常规火电的阀门调试不全面，不能进行精度量化调试结果，不适用于半速核电机组。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种在核电站汽轮机阀门的调试过程中，通过高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数和专用阀门调试装置实现对核电站汽轮机阀门的调试，实现了对核电厂调试方案的优化，缩短调试工期、降低核电机组启动后汽轮机意外停机风险和反应堆意外跳堆风险。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法，其包括：

高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数；

根据所述运行参数确定所述核电站半速汽轮机传感器特性；

专用阀门调试装置根据所述传感器特性对核电站半速汽轮机阀门进行至少关阀特性调试分析、开阀特性调试分析、回差特性调试分析中一种调试。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试方法的一种改进，所述调试方法之前还包括：

对EH油进行化验，并对油动机冲洗。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试方法的一种改进，所述关阀特性调试分析采用EVS电磁阀进行快关试验。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试方法的一种改进，所述开阀特性调试分析采用油动机GFR油压的增长开启阀门。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试方法的一种改进，所述回差特性调试分析通过手动调节油压获取主汽阀的回差曲线。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试方法的一种改进，所述高速记录仪为16通道高速记录仪。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试方法的一种改进，对核电站半速汽轮机传感器全通道线性检查。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试系统，其包括：

高速记录仪，用于采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数；

传感器分析仪，用于根据所述运行参数确定所述核电站半速汽轮机传感器特性；

专用阀门调试装置，用于根据所述传感器特性对核电站半速汽轮机阀门进行至少关阀特性调试分析、开阀特性调试分析、回差特性调试分析中一种调试。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试系统的一种改进，EH油子系统，用于对EH油进行化验，并对油动机冲洗。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试系统的一种改进，所述高速记录仪为16通道高速记录仪。

作为本发明核电站半速汽轮机阀门调试系统的一种改进，所述传感器分析仪还用于：

对核电站半速汽轮机传感器全通道线性检查。

与现有技术相比，本发明核电站半速汽轮机阀门调试方法和系统具有以下有益技术效果：通过高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数和专用阀门调试装置实现对核电站汽轮机阀门的调试，实现了对核电厂调试方案的优化，缩短调试工期、降低核电机组启动后汽轮机意外停机风险和反应堆意外跳堆风险。同时，通过优化调试程序，解决核电站半速汽轮机阀门调试时间窗口合理化布局问题，解决阀门专用工具与阀门指令、反馈的信号匹配问题，达到大大降低机组风险、有效保障机组安全。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站半速汽轮机阀门调试方法和系统进行详细说明，其中：

图1提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法一个实施例的流程图。

图2提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法又一个实施例的流程图。

图3提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法又一个实施例的流程图。

图4提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法又一个实施例的流程图。

图5提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法又一个实施例的流程图。

图6提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试系统一个实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

汽轮机EH油系统即汽轮机调速油系统，又称高压抗燃油系统，主要是因为汽轮机的调速油系统与润滑油系统各自独立，采用抗高温的抗燃油(EH油)，采用高油压方式控制汽轮机各主汽门和调速气门，故又称汽轮机EH油系统。

图1提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法，具体包括：

在核电站半速汽轮机阀门调试之前进行的步骤包括：对EH油进行化验，并对油动机冲洗。

具体的，在EH油系统可用之前，完成图纸核对，并对油动机内残油进行化验，油化验不合要求的情况下，必须先尽可能排净残油，以减少冲洗油动机时的EH油消耗。另外，清点好阀门试验需要的专用工具和图纸，在EH油可用后，先进行油动机冲洗，如果冲洗前的残油化验不合格，则在冲洗前必须进行动力排油，以彻底置换掉油动机内残油，直至化验合格后之后才可以接入EH油系统冲洗。如果油动机内残油化验合格，且与EH油是同品牌、同规格，则可以直接将油动机接入EH油系统冲洗。当油动机冲洗完毕后，且EH油化验合格的情况下，才可以开始进行阀门调试。

步骤101，高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数。

步骤103，根据所述运行参数确定所述核电站半速汽轮机传感器特性。

步骤105，专用阀门调试装置根据所述传感器特性对核电站半速汽轮机阀门进行调试，所述调试至少包括主气阀调试和/或调节阀调试。

主汽阀和调节阀的开关时间列表如表1所示：

表1阀门开关时间表

主气阀调试至少包括关阀特性调试分析、升阀特性调试分析、回差特性调试分析中一种。关阀特性调试分析采用EVS电磁阀进行快关试验。开阀特性调试分析采用油动机GFR油压的增长开启阀门。回差特性调试分析通过手动调节油压获取主汽阀的回差曲线。

调节阀调试至少包括关阀特性调试分析、开阀特性调试分析、回差特性调试分析以及阶跃响应调试分析中一种。调节阀调试包括的关阀特性调试分析、开阀特性调试分析、回差特性调试分析与主汽阀关阀特性调试分析、开阀特性调试分析、回差特性调试分析类似。阶跃响应调试分析通过阶跃变化检查阀门反馈的跟踪和调节特性。

本发明实施例通过高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数和专用阀门调试装置实现对核电站汽轮机阀门的调试，实现了对核电厂调试方案的优化，缩短调试工期、降低核电机组启动后汽轮机意外停机风险和反应堆意外跳堆风险。

请结合参看图2，图2提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法的一个实施例。本实施例以主汽阀关阀特性调试分析为例。主汽阀的关时间对汽轮机组的安全运行有着十分重要的意义。事故工况下主汽阀的快速关闭可以有效地防止汽轮机超速事故的发生，因此，主汽阀的关时间参数是汽轮机主汽阀最重要的参数之一。

主汽阀关阀试验ALSTOM给出的标准描述为采用EVS电磁阀进行快关试验。在进行阀门试验时，对所有的主汽阀还进行了GSETrip快关试验。从表1可以看出来，采用EVS电磁阀对单个阀门进行快关试验比采用GSE跳闸方式要快，其主要原因是EVS电磁阀动作时直接泄掉对应油动机内的油，而GSE跳闸方式依靠的是跳闸模块的动作泄掉所有油动机内的油，GFR油具有一定的粘性，受GFR油管管线长度和油管直径的影响，因此，单个油动机的泄油要比所有油动机同时泄油要快，并且油动机管线离跳闸模块越远，数值相差越大。

图2中的3GSE012VV中压蝶阀的一张快关时间图。从快关试验数据统计，从发出指令到阀门开始动作的迟延时间T1最短为0.1658S，最长达到了0.3480S。实际上从主控室发出指令到阀门阀位反馈为0％的时间T5是要大于T1+T2的。

请结合参看图3，图3提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法的一个实施例。本实施例以主汽阀开阀特性调试分析为例。主汽阀的开启依靠进入油动机内GFR油压的连续增长来缓慢开启阀门。从统计的数据来看，高压截止阀的开时间特性要好于中压蝶阀，主要原因是高中压主汽阀的结构不同导致。

图3为高压截止阀3GSE002VV的一张开时间图。从图3可以看出，主汽阀开启时，曲线近似一条标准的直线。汽轮机挂闸后，所有主汽阀依靠GFR油压将自动地开启。主汽阀开启时间标准为60S，高压截止阀的开启时间普遍比中压蝶阀的要短。

请结合参看图4，图4提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法的一个实施例。本实施例以主汽阀回差特性调试分析为例。主汽阀回差试验测试的是阀门开关全程阀位与油压关系的特性试验。主汽阀没有回差特性标准，试验时通过手动调节油压来获取主汽阀的回差曲线。通过阀门回差试验，可以测试阀门的最小开启油压，阀门开关回差特性。

请结合参看图5，图5提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试方法的一个实施例。本实施例以调节阀阶跃响应调试分析为例。为了测试调节阀的PID调节特性，调节阀增加了阶跃特性试验。当指令从0％-20％-80％-20％-0％阶跃变化时，检查阀门反馈的跟踪和调节特性，保证阀门的调节品质为响应快速、静态误差小和超调量小的调节特性。

请结合参看图6，图6提供了一种核电站半速汽轮机阀门调试系统一个实施例的示意图。包括高速记录仪601、传感器分析仪603以及专用阀门调试装置605。具体的，

高速记录仪601，用于采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数；

传感器分析仪603，用于根据所述运行参数确定所述核电站半速汽轮机传感器特性；

专用阀门调试装置605，用于根据所述传感器特性对核电站半速汽轮机阀门进行调试，所述调试至少包括主气阀调试和/或调节阀调试。

可选的，核电站半速汽轮机阀门调试系统还可以包括EH油子系统，用于对EH油进行化验，并对油动机冲洗。

进一步的，高速记录仪601为16通道高速记录仪。

进一步的，传感器分析仪603还用于对核电站半速汽轮机传感器全通道线性检查。

系统的实施方法和流程可以参见前述实施例中介绍的方法实施例，此处不再赘述。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明至少具有以下有益技术效果：通过高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数和专用阀门调试装置实现对核电站汽轮机阀门的调试，实现了对核电厂调试方案的优化，缩短调试工期、降低核电机组启动后汽轮机意外停机风险和反应堆意外跳堆风险。同时，通过优化调试程序，解决核电站半速汽轮机阀门调试时间窗口合理化布局问题，解决阀门专用工具与阀门指令、反馈的信号匹配问题，达到大大降低机组风险、有效保障机组安全。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (11)

1.一种核电站半速汽轮机阀门调试方法，其特征在于，所述方法包括：

高速记录仪采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数；

根据所述运行参数确定所述核电站半速汽轮机传感器特性；

专用阀门调试装置根据所述传感器特性对核电站半速汽轮机阀门进行至少关阀特性调试分析、开阀特性调试分析、回差特性调试分析中一种调试。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调试方法之前还包括：

对EH油进行化验，并对油动机冲洗。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述关阀特性调试分析采用EVS电磁阀进行快关试验。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述开阀特性调试分析采用油动机GFR油压的增长开启阀门。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述回差特性调试分析通过手动调节油压获取主汽阀的回差曲线。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述高速记录仪为16通道高速记录仪。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对核电站半速汽轮机传感器全通道线性检查。

8.一种核电站半速汽轮机阀门调试系统，其特征在于，所述系统包括：

高速记录仪，用于采集核电站半速汽轮机运行状态下的运行参数；

传感器分析仪，用于根据所述运行参数确定所述核电站半速汽轮机传感器特性；

专用阀门调试装置，用于根据所述传感器特性对核电站半速汽轮机阀门进行至少关阀特性调试分析、开阀特性调试分析、回差特性调试分析中一种调试。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

EH油子系统，用于对EH油进行化验，并对油动机冲洗。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述高速记录仪为16通道高速记录仪。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述传感器分析仪还用于：

对核电站半速汽轮机传感器全通道线性检查。