CN112067282A - 一种汽轮机阀门全行程活动试验方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机阀门全行程活动试验方法及装置，试验方法包括：获取待试验主汽门的初始开度，向待试验主汽门发送预设开度的试验指令，识别待试验主汽门由初始开度动作到预设开度的过程中是否动作正常；若不正常，则终止试验流程并发出警报；若正常，则控制待试验主汽门恢复至初始开度；闭锁非试验主汽门，控制待试验主汽门对应的高压调门以及待试验主汽门分别根据预设的指令执行开关动作；判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则继续执行下一开关动作。本发明提供一种汽轮机阀门全行程活动试验方法及装置，能够有效提高阀门全行程试验时机组运行的安全性和稳定性。

Description

一种汽轮机阀门全行程活动试验方法及装置

技术领域

本发明涉及阀门检测控制技术领域，尤其是涉及一种汽轮机阀门全行程活动试验方法及装置。

背景技术

汽轮机是燃煤发电厂三大主设备之一，其主要的功能是将由锅炉受热面产生的高温高压蒸汽，通过蒸汽管道引入汽轮机汽缸内部，蒸汽流经喷嘴和叶片，在汽轮机内部膨胀做功，将热能转化为机械能，推动汽轮发电机组转子旋转，产生电力。

汽轮机的转速和功率调节，是通过控制主汽门和调速汽门的开度，从而调节进入汽轮机的蒸汽流量来实现的。一般情况下，机组带负荷运行时，主汽门和中压调门保持全开，不参与调节，通过逐个改变高压调门的开度，达到调节机组负荷的目的。如果机组长时间处于某一负荷区间运行，主汽门、中压调门和部分高压调门长期处于全开或全关状态，由于系统处于高温高压状态，这些长期不活动的阀门容易出现门杆卡涩的情形，而门杆卡涩极易造成汽轮机失去控制甚至引发重大超速事故，对电力系统的安全运行带来极其不利的影响。为了预防汽轮机阀门卡涩，避免发生汽轮机超速事故，电力系统规定燃煤发电厂必须严格执行汽轮机阀门全行程或部分行程活动试验定期工作。

现有的汽轮机阀门全行程活动试验方法为先调整机组参数至试验参数，一般要求机组负荷减至50％额定负荷，手动退出机组协调控制、切为单阀运行方式并投入调压控制回路、功率控制回路以实现汽轮机阀门全行程活动的试验，然而现有的汽轮机阀门全行程活动试验方法在试验过程中机组参数容易产生较大幅度波动，导致试验过程不稳定，机组运行的安全性较低。

发明内容

本发明提供一种汽轮机阀门全行程活动试验方法及装置，以解决现有技术在试验过程中机组参数容易产生较大幅度波动，导致试验过程不稳定，机组运行的安全性较低的技术问题。

本发明的第一实施例提供了一种汽轮机阀门全行程活动试验方法,包括：

获取待试验主汽门的初始开度，向所述待试验主汽门发送预设开度的试验指令，并识别所述待试验主汽门由所述初始开度动作到所述预设开度的过程中是否动作正常；若不正常，则终止试验流程并发出警报；若正常，则控制所述待试验主汽门恢复至所述初始开度；

闭锁非试验主汽门，控制所述待试验主汽门以及所述待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作；

判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断所述汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则执行下一开关动作；

判断所有主汽门是否已全部完成全行程活动试验，若是则试验结束，恢复试验前状态；若否则自动进入下一个主汽门全行程试验程序。

进一步地，在“获取待试验主汽门的初始开度，向所述待试验主汽门发送预设开度的试验指令，识别所述待试验主汽门由所述初始开度动作到所述预设开度的过程中是否动作正常”之前，还包括：

判断机组试验参数是否满足预设试验条件，在所述机组试验参数不满足预设试验条件时，对所述机组试验参数进行自动调整，直至所述机组试验参数满足预设试验条件。

进一步地，所述机组试验参数包括但不限于机组负荷、汽温、汽压和阀门状态。

进一步地，控制所述待试验主汽门以及所述待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作，具体为：

控制所述待试验主汽门对应高压调门根据第一预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第二预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第三预设指令执行开关动作，由所述目标开度动作至所述初始开度；

控制所述待试验主汽门对应高压调门根据第四预设指令执行开关动作，由所述目标开度恢复至所述初始开度。

本发明的第二实施例提供了一种汽轮机阀门全行程活动试验装置，包括：

识别模块，用于获取待试验主汽门的初始开度，向所述待试验主汽门发送预设开度的试验指令，识别所述待试验主汽门由所述初始开度动作到所述预设开度的过程中是否动作正常；若不正常，则终止试验流程并发出警报；若正常，则控制所述待试验主汽门恢复至所述初始开度；

控制执行模块，用于闭锁非试验主汽门，控制所述待试验主汽门以及所述待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作；

故障判断模块，用于判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断所述汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则执行下一开关动作；

判断所有主汽门是否已全部完成全行程活动试验，若是则试验结束，恢复试验前状态；若否则自动进入下一个主汽门全行程试验程序。

进一步地，所述试验装置还包括判断调整模块，用于判断机组试验参数是否满足预设试验条件，在所述机组试验参数不满足预设试验条件时，对所述机组试验参数进行调整，直至所述机组试验参数满足预设试验条件。

进一步地，所述机组试验参数包括但不限于机组负荷、汽温、汽压和阀门状态。

进一步地，所述控制执行模块，包括用于：

控制所述待试验主汽门对应的高压调门根据第一预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第二预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第三预设指令执行开关动作，由所述目标开度动作至所述初始开度；

控制所述待试验主汽门对应的高压调门根据第四预设指令执行开关动作，由所述目标开度恢复至所述初始开度。

本发明提供一种汽轮机阀门全行程活动试验方法及装置，通过识别所述待试验主汽门由所述初始开度动作到所述预设开度的过程中是否动作正常，能够有效防止在试验过程中待试验主汽门对应的高压调门关闭后，由于信号线接反等问题导致试验侧主汽门没有关闭而非试验侧主汽门关闭造成汽轮机停汽跳闸事故，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

进一步地，通过判断待试验主汽门以及高压调门根据预设指令执行的开关动作是否正常，能够准确判断汽轮机是否发生阀门故障，从而能够有效避免汽轮机阀门故障导致的汽轮机停汽跳闸等事故，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种汽轮机阀门全行程活动试验方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种汽轮机阀门全行程活动试验方法的另一流程示意图；

图3本发明实施例提供的一种汽轮机阀门全行程活动试验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1-2，在本发明的第一实施例中，提供了如图1所示一种汽轮机阀门全行程活动试验方法,包括：

S1、获取待试验主汽门的初始开度，向待试验主汽门发送预设开度的试验指令，识别待试验主汽门由初始开度动作到预设开度的过程中是否动作正常；若不正常，则终止试验流程并发出警报；若正常，则控制待试验主汽门恢复至初始开度；

在本发明实施例中，需要说明的是，汽轮机的阀门包括主汽门、中压调门和高压调门,主汽门在正常运行时的阀门开度通常为全开，预设开度可以设置为任意开度，作为本发明的一种具体实施方式，预设开度为主汽门阀门全开时的20％，本发明实施例通过识别待试验主汽门由初始开度动作到预设开度的过程中是否动作正常，能够有效防止在试验过程中待试验主汽门对应的高压调门关闭后，由于信号线接反等问题导致试验侧主汽门没有关闭而非试验侧主汽门关闭造成汽轮机停汽跳闸事故，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

S2、闭锁非试验主汽门，控制待试验主汽门以及待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作；

在本发明实施例中，通过闭锁非试验主汽门，能够防止在试验过程中所有的主汽门同时关闭导致汽轮机停汽跳闸事故发生，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

S3、判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则执行下一开关动作；

S4、判断所有主汽门是否已全部完成全行程活动试验，若是则试验结束，恢复试验前状态；若否则自动进入下一个主汽门全行程试验程序。

基于上述方案，在汽轮机发生阀门故障时，发出报警信号提示汽轮机存在异常的当前开关动作对应的阀门发生故障，包括主汽门故障、高压调门故障和中压调门故障等。本发明实施例在试验过程中通过逻辑组态的方式实现汽轮机阀门全行程活动试验，以实现一键自动化完成汽轮机阀门行程活动试验，不仅能够避免试验过程中运行人员误操作造成机组参数异常波动甚至跳闸等事故，还能够快速完成试验，从而提高机组运行的稳定性和自动控制能力。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，在“获取待试验主汽门的初始开度，向待试验主汽门发送预设开度的试验指令，识别待试验主汽门由初始开度动作到预设开度的过程中是否动作正常”之前，还包括：

判断机组试验参数是否满足预设试验条件，在机组试验参数不满足预设试验条件时，对机组试验参数进行调整，直至机组试验参数满足预设试验条件。

在本发明实施例中，机组试验参数包括但不限于机组负荷、汽温、汽压和阀门状态。为了提高试验的准确性，在开启全行程活动试验时，检测机组负荷、汽温、汽压和高压调门阀序是否满足预设试验条件，若不满足，则结合DCS控制系统(分散控制系统)和厂级AGC控制系统(自动发电控制系统)对机组负荷以及高压调门阀序进行调整至负荷预设试验条件以执行下一试验步骤。若无法将机组试验参数调整至符合预设试验条件，则终止试验。本发明实施在开始对汽轮机阀门进行全行程活动实验时，在机组试验参数不满足预设试验条件时，结合DCS控制系统和厂级AGC控制系统对机组试验参数进行调整至符合预设试验条件，使得在试验过程中能够保持机组参数稳定而不易产生波动，从而提高机组运行的安全性和稳定性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，控制待试验主汽门以及待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作，具体为：

控制所述待试验主汽门对应高压调门根据第一预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第二预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第三预设指令执行开关动作，由所述目标开度动作至所述初始开度；

控制所述待试验主汽门对应高压调门根据第四预设指令执行开关动作，由所述目标开度恢复至所述初始开度。

需要说明的是，在本发明实施例中，目标开度为根据试验要求设定的开度值，可以在0至100％范围内任意设置。在执行开关动作的过程中，判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则执行下一开关动作。在完成所有的主汽门试验后，结束试验，并将所有的主汽门、对应的高压调门以及机组试验参数恢复至试验前状态。请参阅图2，为本发明实施例提供的一种汽轮机阀门全行程活动试验方法的另一流程示意图。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

在本发明实施例中，通过识别待试验主汽门由初始开度动作到预设开度的过程中是否动作正常，能够有效防止在试验过程中待试验主汽门对应的高压调门关闭后，由于信号线接反等问题导致试验侧主汽门没有关闭而非试验侧主汽门关闭造成汽轮机停汽跳闸事故，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

进一步地，通过判断待试验主汽门以及高压调门根据预设指令执行的开关动作是否正常，能够准确判断汽轮机是否发生阀门故障，从而能够有效避免汽轮机阀门故障导致的汽轮机停汽跳闸等事故，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

请参阅图3，本发明的第二实施例提供了一种汽轮机阀门全行程活动试验装置，包括：

识别模块10，用于获取待试验主汽门的初始开度，向待试验主汽门发送预设开度的试验指令，识别待试验主汽门由初始开度动作到预设开度的过程中是否动作正常；若不正常，则终止试验流程并发出警报；若正常，则控制待试验主汽门恢复至初始开度；

在本发明实施例中，需要说明的是，主汽门在正常运行时的阀门开度通常为全开，预设开度可以设置为任意开度，作为本发明的一种具体实施方式，预设开度为主汽门阀门全开时的20％，本发明实施例通过识别待试验主汽门由初始开度动作到预设开度的过程中是否动作正常，能够有效防止在试验过程中待试验主汽门对应的高压调门关闭后，由于信号线接反等问题导致试验侧主汽门没有关闭而非试验侧主汽门关闭造成汽轮机停汽跳闸事故，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

控制执行模块20，用于闭锁非试验主汽门，控制待试验主汽门以及待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作；

在本发明实施例中，通过闭锁非试验主汽门，能够防止在试验过程中所有的主汽门同时关闭导致汽轮机停汽跳闸事故发生，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

故障判断模块30，用于判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则执行下一开关动作。

基于上述方案，在汽轮机发生阀门故障时，发出报警信号提示汽轮机存在异常的当前开关动作对应的阀门发生故障，包括主汽门故障、高压调门故障和中压调门故障等。本发明实施例在试验过程中通过逻辑组态的方式实现汽轮机阀门全行程活动试验，以实现一键自动化完成汽轮机阀门行程活动试验，不仅能够避免试验过程中运行人员误操作造成机组参数异常波动甚至跳闸等事故，还能够快速完成试验，从而提高机组运行的稳定性和自动控制能力。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，试验装置还包括判断调整模块，用于判断机组试验参数是否满足预设试验条件，在机组试验参数不满足预设试验条件时，对机组试验参数进行调整，直至机组试验参数满足预设试验条件。

在本发明实施例中，机组试验参数包括但不限于机组负荷、汽温、汽压和阀门状态。为了提高试验的准确性，在开启全行程活动试验时，检测机组负荷、汽温、汽压和高压调门阀序是否满足预设试验条件，若不满足，则结合DCS控制系统(分散控制系统)和厂级AGC控制系统(自动发电控制系统)对机组负荷以及高压调门阀序进行调整至负荷预设试验条件以执行下一试验步骤。若无法将机组试验参数调整至符合预设试验条件，则终止试验。本发明实施在开始对汽轮机阀门进行全行程活动实验时，在机组试验参数不满足预设试验条件时，结合DCS控制系统和厂级AGC控制系统对机组试验参数进行调整至符合预设试验条件，使得在试验过程中能够保持机组参数稳定而不易产生波动，从而提高机组运行的安全性和稳定性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，控制执行模块20，包括用于：

控制所述待试验主汽门对应高压调门根据第一预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第二预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第三预设指令执行开关动作，由所述目标开度动作至所述初始开度；

控制所述待试验主汽门对应高压调门根据第四预设指令执行开关动作，由所述目标开度恢复至所述初始开度。

需要说明的是，在本发明实施例中，目标开度为根据试验要求设定的开度值，可以在0至100％范围内任意设置。在执行开关动作的过程中，判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则执行下一开关动作。在完成所有的主汽门试验后，结束试验流程，并将所有的主汽门、对应的高压调门以及机组试验参数恢复至试验前状态。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

在本发明实施例中，通过识别待试验主汽门由初始开度动作到预设开度的过程中是否动作正常，能够有效防止在试验过程中待试验主汽门对应的高压调门关闭后，由于信号线接反等问题导致试验侧主汽门没有关闭而非试验侧主汽门关闭造成汽轮机停汽跳闸事故，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

进一步地，通过判断待试验主汽门以及高压调门根据预设指令执行的开关动作是否正常，能够准确判断汽轮机是否发生阀门故障，从而能够有效避免汽轮机阀门故障导致的汽轮机停汽跳闸等事故，从而能够有效提高机组运行的安全性和稳定性。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽轮机阀门全行程活动试验方法,其特征在于，包括：

获取待试验主汽门的初始开度，向所述待试验主汽门发送预设开度的试验指令，并识别所述待试验主汽门由所述初始开度动作到所述预设开度的过程中是否动作正常；若不正常，则终止试验流程并发出警报；若正常，则控制所述待试验主汽门恢复至所述初始开度；

闭锁非试验主汽门，控制所述待试验主汽门以及所述待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作；

判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断所述汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则执行下一开关动作；

判断所有主汽门是否已全部完成全行程活动试验，若是则试验结束，恢复试验前状态；若否则自动进入下一个主汽门全行程试验程序。

2.如权利要求1所述的汽轮机阀门全行程活动试验方法,其特征在于，在“获取待试验主汽门的初始开度，向所述待试验主汽门发送预设开度的试验指令，识别所述待试验主汽门由所述初始开度动作到所述预设开度的过程中是否动作正常”之前，还包括：

判断机组试验参数是否满足预设试验条件，在所述机组试验参数不满足预设试验条件时，对所述机组试验参数进行自动调整，直至所述机组试验参数满足预设试验条件。

3.如权利要求2所述的汽轮机阀门全行程活动试验方法，其特征在于，所述机组试验参数包括但不限于机组负荷、汽温、汽压和阀门状态。

4.如权利要求1所述的汽轮机阀门全行程活动试验方法,其特征在于，控制所述待试验主汽门以及所述待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作，具体为：

控制所述待试验主汽门对应高压调门根据第一预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第二预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第三预设指令执行开关动作，由所述目标开度动作至所述初始开度；

控制所述待试验主汽门对应高压调门根据第四预设指令执行开关动作，由所述目标开度恢复至所述初始开度。

5.一种汽轮机阀门全行程活动试验装置，其特征在于，包括：

识别模块，用于获取待试验主汽门的初始开度，向所述待试验主汽门发送预设开度的试验指令，识别所述待试验主汽门由所述初始开度动作到所述预设开度的过程中是否动作正常；若不正常，则终止试验流程并发出警报；若正常，则控制所述待试验主汽门恢复至所述初始开度；

控制执行模块，用于闭锁非试验主汽门，控制所述待试验主汽门以及所述待试验主汽门对应的高压调门分别根据预设的指令执行开关动作；

故障判断模块，用于判断执行每一开关动作时是否存在异常，若是则判断所述汽轮机发生阀门故障，并生成报警信号；若否则执行下一开关动作；

判断所有主汽门是否已全部完成全行程活动试验，若是则试验结束，恢复试验前状态；若否则自动进入下一个主汽门全行程试验程序。

6.如权利要求5所述的汽轮机阀门全行程活动试验装置,其特征在于，还包括判断调整模块，用于判断机组试验参数是否满足预设试验条件，在所述机组试验参数不满足预设试验条件时，对所述机组试验参数进行调整，直至所述机组试验参数满足预设试验条件。

7.如权利要求6所述的汽轮机阀门全行程活动试验装置，其特征在于，所述机组试验参数包括但不限于机组负荷、汽温、汽压和阀门状态。

8.如权利要求5所述的汽轮机阀门全行程活动试验装置,其特征在于，所述控制执行模块，包括用于：

控制所述待试验主汽门对应的高压调门根据第一预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第二预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到目标开度；

控制所述待试验主汽门根据第三预设指令执行开关动作，由所述目标开度动作至所述初始开度；

控制所述待试验主汽门对应的高压调门根据第四预设指令执行开关动作，由所述目标开度恢复至所述初始开度。

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