CN111828102A - 一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，基于计数锁存方法搭建适应于所有型号DCS系统的主蒸汽温度10分钟下降50℃的通用控制策略，所述通用控制策略包括：通过逐次记录间隔一个所设置的采用时间的实时数据，完成10分钟内数据的记录，当一个循环记录满之后，逐级复位再次记录，进行10分钟内数据的存储，进行10分钟内数据的滚动比较，判断温降是否大于50℃。本发明基于计数锁存方法，进行逻辑搭建，能够适应于所有DCS系统，满足相关防止汽轮机水冲击保护要求，提高机组的安全性。

Description

一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法
技术领域
本发明涉及汽轮机水冲击保护技术领域，尤其涉及一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法。
背景技术
当主蒸汽压力和凝结真空不变，主蒸汽温度降低时，主蒸汽在汽轮机内的总焓降减少，若要维持额定负荷，必须开大调速汽阀的开度，增加主蒸汽的进汽量。一般机组主蒸汽温度每降低10℃，汽耗量要增加1.3％～1.5％。主蒸汽温度降低时，不但影响机组的经济性，也威胁着机组的运行安全。其主要危害是：(1)末级叶片可能过负荷。因为主蒸汽温度降低后，为维持额定负荷不变，则主蒸汽流量要增加，末级焓降增大，末级叶片可能过负荷状态。(2)末几级叶片的蒸汽湿度增大。主蒸汽压力不变，温度降低时，末几级叶片的蒸汽湿度将要增加，这样除了会增大末几级动叶的湿汽损失外，同时还将加剧末几级动叶的水滴冲蚀，缩短叶片的使用寿命。(3)各级反动度增加。由于主蒸汽温度降低，则各级反动度增加，转子的轴向推力明显增大，推力瓦块温度升高，机组运行的安全可靠性降低。(4)高温部件将产生很大的热应力和热变形。若主蒸汽温度快速下降较多时，自动主汽阀外壳、调节级、汽缸等高温部件的内壁温度会急剧下降而产生很大的热应力和热变形，严重时可能使金属部件产生裂纹或使汽轮机内动、静部分造成磨损事故；当主蒸汽温度降至极限值时，应打闸停机。(5)有水击的可能。当主蒸汽温度急剧下降50℃以上时，往往是发生水冲击事故的先兆，当主蒸汽温度还继续下降时，为确保机组安全，应立即打闸停机。
当前判断主蒸汽温度10分钟骤降50℃除部分分散控制系统(DCS)有模拟量纯延时算法，其他DCS系统未设置该功能，只能运行人员人为判断。由于运行监盘人员的技术水平差异，监盘参数重点关注差异，往往不能精准及时作出主汽温骤降50℃的预判，不利于机组的安全运行。另外，若DCS系统本身没有模拟量纯延时算法，DCS系统搭建存在以下难点，DCS系统作为实时控制系统，只能对实时的数据进行处理，无法调取历史数据进行逻辑运算，造成某一固定时刻的两点可以有效判断，但一段时间内的多点判断不易实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，采用分散控制系统组态软件中的常规模块，搭建主蒸汽温度10分钟下降50℃的通用控制策略，以适应于所有型号的DCS系统，便于实现保护逻辑。同时，通过热电偶温变试验，统计热电偶单位时间变化的温度，确认50℃热电偶最低的温度反应时间，进一步完善控制策略。
本发明提供了一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，基于计数锁存方法搭建适应于所有型号DCS系统的主蒸汽温度10分钟下降50℃的通用控制策略，所述通用控制策略包括：
通过逐次记录间隔一个所设置的采用时间的实时数据，完成10分钟内数据的记录，当一个循环记录满之后，逐级复位再次记录，进行10分钟内数据的存储，进行10分钟内数据的滚动比较，判断温降是否大于50℃。
进一步地，所述采用时间的间隔通过下述方法设置：
通过热电偶温变试验，统计热电偶单位时间变化的温度，确认50℃热电偶最低的温度反应时间，以此确定采用时间的间隔。
进一步地，当所述50℃热电偶最低的温度反应时间不超出7℃时，将所述采用时间的间隔设置为8S。
借由上述方案，通过防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，基于计数锁存方法，进行逻辑搭建，能够适应于所有DCS系统，满足《防止电力生产事故的二十五项重点要求》的相关防止汽轮机水冲击保护要求，提高机组的安全性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为应用本发明搭建的控制系统的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例提供了一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，基于计数锁存方法搭建适应于所有型号DCS系统的主蒸汽温度10分钟下降50℃的通用控制策略，所述通用控制策略包括：
通过逐次记录间隔一个所设置的采用时间的实时数据，完成10分钟内数据的记录，当一个循环记录满之后，逐级复位再次记录，进行10分钟内数据的存储，进行10分钟内数据的滚动比较，判断温降是否大于50℃。
该防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，基于计数锁存方法，进行逻辑搭建，能够适应于所有DCS系统，满足《防止电力生产事故的二十五项重点要求》的相关防止汽轮机水冲击保护要求，提高机组的安全性。
在本实施例中，采用时间的间隔通过下述方法设置：
通过热电偶温变试验，统计热电偶单位时间变化的温度，确认50℃热电偶最低的温度反应时间，以此确定采用时间的间隔。
在本实施例中，主蒸汽温度为热电偶测量，通过实际热电偶温升测试，每秒中热电偶的温度变化不超出7℃，因此骤降50℃的热电偶自身温度反应时间至少需要8s。因此，可以根据每8s时间进行计数锁存(具体可根据机组实际情况，时间适当放宽)。
参图1所示，图中：1为选择模块，2为模拟量高限判断模块，3为信号锁存模块，4为开关量延时模块，5为脉冲模块，6为大选模块，7为小选模块，8为减法模块。
选择模块1，作用是当使能引脚输入信号为0时，选择模块1的输出为N引脚的输入值，当使能引脚输入信号为1时，选择模块1的输出为Y引脚的输入值；模拟量高限判断模块2，作用是当大于里面的设定值时，输出为1；信号锁存模块3，作用是当S引脚输入信号为1时，模块输出始终为1，直到R引脚输入信号为1使模块复位；开关量延时模块4，作用是当输入信号为1时，延时若干时间，输出再变为1；脉冲模块5，作用是当输入为1时，输出为1但持续时间为设置的脉冲时间；大选模块6，作用是选取输入信号中最大的值；小选模块7，作用是选取输入信号中最小的值；减法模块8，作用是最大值与最小值进行减法运行。
具体动作过程：当机组稳定运行时，主蒸汽温度达到要求，触发模拟量高限判断模块2控制策略开始工作，其中模拟量高限判断模块2中的具体值根据机组实际稳定运行时的主蒸汽温度而定。信号锁存模块3工作输出为1，使得选择模块1的使能端为1，选择模块1的输出从接收输入N处变成接收输入Y处，因为选择模块1的输出连接到输入Y处，形成数据锁存功能，第一个数据锁存器选择模块1工作。延时若干时间(时间最小为8s，具体可根据各厂机组实际温度变化情况设定时间)，触发第二个数据锁存器工作，第二个数据锁存器先短暂复位，再锁住数据，确保记录的数据为当前实时数据，以此类推直到按照采用时间记录10分钟内所有数据。当达到所需的循环时间(10分钟)，对信号锁存模块3进行一个脉冲复位，使得数据根据当前的实时数据重新记录锁存，再次重复上面锁存过程。最后通过大选模块6取大，小选模块7取小，选取10分钟内的最大值与最小值进行减法运行减法模块8，判断是否温降大于50℃。设置总复位触发按钮，各发电企业可根据自身要求，设计复位条件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，其特征在于，基于计数锁存方法搭建适应于所有型号DCS系统的主蒸汽温度10分钟下降50℃的通用控制策略，所述通用控制策略包括：
通过逐次记录间隔一个所设置的采用时间的实时数据，完成10分钟内数据的记录，当一个循环记录满之后，逐级复位再次记录，进行10分钟内数据的存储，进行10分钟内数据的滚动比较，判断温降是否大于50℃。
2.根据权利要求1所述的防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，其特征在于，所述采用时间的间隔通过下述方法设置：
通过热电偶温变试验，统计热电偶单位时间变化的温度，确认50℃热电偶最低的温度反应时间，以此确定采用时间的间隔。
3.根据权利要求2所述的防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，其特征在于，当所述50℃热电偶最低的温度反应时间不超出7℃时，将所述采用时间的间隔设置为8S。
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