CN112302735B - 汽轮机主汽门辅助系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机主汽门辅助系统及其控制方法，其涉及汽轮机技术领域，系统包括：旋启式主汽阀，包括：具有流道的壳体，壳体上开设有一开口，壳体上设置有第一接口；安装在开口处的端盖，端盖设置有第二接口，端盖和壳体形成一容纳部；阻挡机构，第一接口位于阻挡机构的下游，阻挡机构能够绕轴进行转动，当流道处于开启时，阻挡机构转动至容纳部中；连接在旋启式主汽阀下游的主调阀；第一气动薄膜阀，第一气动薄膜阀的一端与第一接口相连接，第一气动薄膜阀的另一端与第二接口相连接。本申请能够减少主汽门动作过程中需要克服的介质压差及机械阻力，从而减少液动部分延迟时间和净关闭时间，也减少卡涩故障发生的几率。

Description

汽轮机主汽门辅助系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽轮机技术领域，特别涉及一种汽轮机主汽门辅助系统及其控制方法。

背景技术

汽轮机广泛应用于电力、船舶、工业等领域，是一种高效清洁的原动机械，可以将高温、高压的水蒸汽携带的热能转化为机械能驱动风机或泵做功或者连接发电机转化为电能向电网供电。汽轮机无论应用在何种领域都要通过配置一套或多套主汽门及调门的方式实现汽轮机负荷的灵活、安全控制。通过主汽门可以实现汽轮机进汽的快速切断，用于在汽轮机组故障或超速时快速切断汽轮机进汽。调门用于动态调节汽轮机的输入功率使其与负载动态匹配，并在汽轮机甩掉负载或超速保护动作时快速关闭以防止汽轮机飞车损坏。

近年来，在各类大型燃煤火力发电机组、燃气-蒸汽联合循环发电机组的调试工程中遇到的主汽门卡涩、关闭时间不合格的问题屡有发生，其中关闭时间不合格包括延迟时间长和净关闭时间长两类，延迟时间又可以分为热控及电气延迟时间和液动机械部分延迟时间。常规遇见的阀门关闭时间超时问题多数为液动机械部分延迟时间长或净关闭时间长，而热控及电气延迟时间普遍较短，这是因为相关的信号均在DEH系统内不存在跨站或跨控制器，DEH系统的扫描频率通常都会设置为最快速率，且与其应力计算及闭环调节周期相关，通常为50至100ms，完全可以满足需求。

液动机械部分延迟时间与主汽门与油动机的形式、高压油进油缩孔的大小、介质压差及机械阻力等相关。净关闭时间与介质压差及机械阻力、高压油进油缩孔的大小及缓冲区的设置等相关。从主汽门的形式上分类，旋启式阀门与提拉式阀门相比更易出现卡涩及关闭时间不合格的问题。因此，需要一种新的方案以解决旋启式阀门类的主汽门遇到的容易出现卡涩及关闭时间不合格的问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种汽轮机主汽门辅助系统及其控制方法，其能够减少主汽门动作过程中需要克服的介质压差及机械阻力，从而减少液动部分延迟时间和净关闭时间，也减少卡涩故障发生的几率。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种汽轮机主汽门辅助系统，所述汽轮机主汽门辅助系统包括：

旋启式主汽阀，其包括：具有流道的壳体，所述壳体上开设有一开口，所述壳体上设置有第一接口；安装在开口处的端盖，所述端盖设置有第二接口，所述端盖和所述壳体形成一容纳部；用于对所述流道进行开启或关闭的阻挡机构，所述第一接口位于阻挡机构的下游，所述阻挡机构能够绕轴进行转动，当所述流道处于开启时，所述阻挡机构转动至所述容纳部中；

连接在所述旋启式主汽阀下游的主调阀；

第一气动薄膜阀，所述第一气动薄膜阀的一端与所述第一接口相连接，所述第一气动薄膜阀的另一端与所述第二接口相连接。

优选地，所述第一气动薄膜阀为气开式双位气动薄膜阀，当所述第一气动薄膜阀对应的电磁阀带电时，下气缸进气将阀门顶开，当所述第一气动薄膜阀对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将阀门关闭。

优选地，所述汽轮机主汽门辅助系统还包括：第一疏水管路，所述第一疏水管路的一端连接在所述旋启式主汽阀上游的管路上，所述第一疏水管路的另一端连接至疏水扩容器；所述第一疏水管路上设置有第二气动薄膜阀。

优选地，所述第二气动薄膜阀为气关式双位气动薄膜阀，当所述第二气动薄膜阀对应的电磁阀带电时，下气缸进气将阀门开启，当所述第二气动薄膜阀对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将阀门关闭。

优选地，所述汽轮机主汽门辅助系统还包括：第二疏水管路，所述第二疏水管路的一端连接在所述旋启式主汽阀与所述主调阀之间的管路上，所述第二疏水管路的另一端连接至疏水扩容器；所述第二疏水管路上设置有第三气动薄膜阀。

优选地，所述第三气动薄膜阀为气关式双位气动薄膜阀，当所述第三气动薄膜阀对应的电磁阀带电时，下气缸进气将阀门开启，当所述第三气动薄膜阀对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将阀门关闭。

优选地，所述汽轮机主汽门辅助系统还包括:油动遮断阀隔离管线，所述油动遮断阀隔离管线分别连接油动机下油缸和油动遮断阀：所述油动遮断阀隔离管线中具有隔离阀组，所述隔离阀组具有两个工作位置，在第一工作位置下，油动遮断阀的上油缸与油动机下油缸相连通；在第二工作位置下，油动遮断阀的上油缸、油动遮断阀的下油缸与卸油线路相连通。

一种采用如上述任一所述的汽轮机主汽门辅助系统的控制方法，所述汽轮机主汽门辅助系统的控制方法包括：

通过暖管程控在机组冷态时先打开第二气动薄膜阀，再开启第三气动薄膜阀，使主蒸汽经由第二气动薄膜阀和第三气动薄膜阀回到疏水扩容器，从而使得启动参数达到冲车要求；

当机组挂闸AST油压建立时，打开第一气动薄膜阀平衡主汽门前后压差，辅助开启主汽门；

当暖管程控结束后且第一气动薄膜阀打开后，关闭第一气动薄膜阀和第三气动薄膜阀；

当汽轮机机组处于运行中时，检测到主汽门已关闭且未在主汽门严密性试验时打开第一气动薄膜阀。

一种采用如上述所述的汽轮机主汽门辅助系统的控制方法，所述汽轮机主汽门辅助系统的控制方法包括：

当汽轮机机组挂闸指令发出后，隔离阀组电磁阀联锁带电，打开油动遮断阀，减少主汽阀开启过程中的门轴阻力；

当汽轮机机组跳闸、AST油压失去或主汽阀开反馈消失时，隔离阀组电磁阀联锁带电，打开油动遮断阀，减少主汽阀关闭过程中的门轴阻力；

隔离阀组电磁阀带电达预设时间后自动失电、主汽阀打开或关闭反馈或电磁阀手动操作端关闭指令触发隔离阀组电磁阀失电，隔离阀组由第二工作位置恢复至第一工作位置，油动遮断阀的上油缸与油动机的下油缸相连通。

一种采用如上述所述的汽轮机主汽门辅助系统的控制方法，所述汽轮机主汽门辅助系统的控制方法包括：

当汽轮机机组负荷小于10％、汽机打闸、发电机解列或主汽门关闭反馈时，第二气动薄膜阀打开；

当汽轮机机组负荷大于15％且主汽门打开反馈时，第二气动薄膜阀关闭。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

在本申请中，主汽门的端盖及主汽门后壳体的顶部通过第一接口和第二接口各引出一路垂直管道，在两路管道间布置一个第一气动薄膜阀，其用来控制气动旁路的通断。此处应用气动阀门主要是基于气动阀门相较于电动阀门可靠性高，更适应工作在主汽管道高温环境下，且系统简单，即使发生故障也可以通过切断气源实现快速关闭阀门，确保了机组汽源可控、不超速。选择气动薄膜阀类而未选用活塞式执行机构主要是考虑作为旁路阀执行机构需要的动作行程短，需要力矩小，应用薄膜阀更加快速灵活。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中汽轮机主汽门辅助系统的示意图；

图2为本发明实施例中旋启式主汽阀的结构示意图；

图3为本发明实施例中旋启式主汽阀的剖面图；

图4为本发明实施例中油动遮断阀与油动机液压系统图；

图5为本发明实施例中第一气动薄膜阀的控制逻辑框图；

图6为本发明实施例中第二气动薄膜阀的控制逻辑框图；

图7为本发明实施例中第三气动薄膜阀的控制逻辑框图；

图8为本发明实施例中隔离阀组的控制逻辑框图。

以上附图的附图标记：

1、主调阀；2、第一气动薄膜阀；3、旋启式主汽阀；31、壳体；32、流道；33、开口；34、第一接口；35、端盖；36、第二接口；37、容纳部；38、阻挡机构；39、碗型密封；4、第一疏水管路；41、第二气动薄膜阀；5、疏水扩容器；6、第二疏水管路；61、第三气动薄膜阀；7、油动遮断阀隔离管线；71、隔离阀组；72、第一开闭阀；73、第二开闭阀；74、第三开闭阀；8、油动机；81、油动机下油缸；82、油动机上油缸；83、杆体；9、油动遮断阀；91、油动遮断阀的上油缸；92、油动遮断阀的下油缸；10、高压供油管；11、隔离阀；12、节流阀；13、蒸汽；14、快速卸载阀；141、复位腔；142、快速卸载阀的上油缸；143、快速卸载阀的下油缸；15、危急遮断油母管；16、回油油路；17、阀门；18、凝汽器；19、单向阀；20、行程反馈机构；21、试验电磁阀。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够减少主汽门动作过程中需要克服的介质压差及机械阻力，从而减少液动部分延迟时间和净关闭时间，也减少卡涩故障发生的几率，在本申请中提出了一种汽轮机主汽门辅助系统，图1为本发明实施例中汽轮机主汽门辅助系统的示意图，图2为本发明实施例中旋启式主汽阀的结构示意图，如图1和图2所示，汽轮机主汽门辅助系统可以包括：旋启式主汽阀3，其包括：具有流道32的壳体31，壳体31上开设有一开口33，壳体31上设置有第一接口34；安装在开口33处的端盖35，端盖35设置有第二接口36，端盖35和壳体31形成一容纳部37；用于对流道32进行开启或关闭的阻挡机构38，第一接口34位于阻挡机构38的下游，阻挡机构38能够绕轴进行转动，当流道32处于开启时，阻挡机构38转动至容纳部37中；连接在旋启式主汽阀3下游的主调阀1；第一气动薄膜阀2，第一气动薄膜阀2的一端与第一接口34相连接，第一气动薄膜阀2的另一端与第二接口36相连接。

在本申请中，主汽门的端盖35及主汽门后壳体31的顶部通过第一接口34和第二接口36各引出一路垂直管道，在两路管道间布置一个第一气动薄膜阀2，其用来控制气动旁路的通断。此处应用气动阀门主要是基于气动阀门相较于电动阀门可靠性高，更适应工作在主汽管道高温环境下，且系统简单，即使发生故障也可以通过切断气源实现快速关闭阀门，确保了机组汽源可控、不超速。选择气动薄膜阀类而未选用活塞式执行机构主要是考虑作为旁路阀执行机构需要的动作行程短，需要力矩小，应用薄膜阀更加快速灵活。

为了能够更好的了解本申请中的汽轮机主汽门辅助系统，下面将对其做进一步解释和说明。如图1和图2所示，汽轮机主汽门辅助系统包括旋启式主汽阀3，连接在旋启式主汽阀3下游的主调阀1，第一气动薄膜阀2。旋启式主汽阀3与主调阀1的线路为主蒸汽13进汽线路。

其中，如图2所示，旋启式主汽阀3包括：具有流道32的壳体31，壳体31上开设有一开口33，壳体31上设置有第一接口34；安装在开口33处的端盖35，端盖35设置有第二接口36，端盖35和壳体31形成一容纳部37；用于对流道32进行开启或关闭的阻挡机构38。流道32呈水平方向设置，壳体31中的进汽方向为由右向左。第一接口34位于阻挡机构38的下游，即左端。阻挡机构38能够绕轴进行转动，当阻挡机构38顺时针转动时，其对流道32进行封堵。当流道32处于开启时，阻挡机构38逆时针转动，阻挡机构38转动至容纳部37中，并抵住端盖35上设置的限止块。

如图1和图2所示，第一气动薄膜阀2的一端与第一接口34相连接，第一气动薄膜阀2的另一端与第二接口36相连接。第一气动薄膜阀2为气关式双位气动薄膜阀，当第一气动薄膜阀2对应的电磁阀带电时，下气缸进气将阀门开启，当第一气动薄膜阀2对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将阀门关闭。

为了减少旋启式主汽阀3在挂闸开启过程中的介质阻力并防止卡涩，通常会设置平衡旁路，当汽轮机机组挂闸或开启主汽阀前打开平衡旁路，减小阀蝶前后压差。现有主汽阀平衡旁路配置的多为手动门兼具疏水功能，即疏水管路直接与主汽阀平衡旁路连接,挂闸后如不能及时关闭，在紧急情况需要打闸停机时可能因调门卡涩或不严且小旁路一直处于开启状态延长机组惰走时间甚至导致机组超速的恶性事故。

本申请中的汽轮机主汽门辅助系统在挂闸开启汽阀或做阀门活动试验时能够迅速打开气动旁路门中的第一气动薄膜阀2，平衡汽阀前后压差减小开启汽阀阻力，并且能够自动检测因进行汽门严密性试验而闭锁打开第一气动薄膜阀2。另外，此处应用气动阀门主要是基于气动阀门相较于电动阀门可靠性高，更适应工作在主汽管道高温环境下，且系统简单，即使发生故障也可以通过切断气源实现快速关闭阀门，确保了机组汽源可控、不超速。选择气动薄膜阀类而未选用活塞式执行机构主要是考虑作为旁路阀执行机构需要的动作行程短，需要力矩小，应用薄膜阀更加快速灵活。

在一种可行的实施方式中，汽轮机主汽门辅助系统还可以包括：第一疏水管路4，第一疏水管路4的一端连接在旋启式主汽阀3上游的管路上，第一疏水管路4的另一端连接至疏水扩容器5；第一疏水管路4上设置有第二气动薄膜阀41，第二气动薄膜阀41的上游可以设置一普通的阀门17。第二气动薄膜阀41为气关式双位气动薄膜阀，当第二气动薄膜阀41对应的电磁阀带电时，下气缸进气将第二气动薄膜阀41开启，当第二气动薄膜阀41对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将第二气动薄膜阀41关闭。

汽轮机主汽门辅助系统还可以包括：第二疏水管路6，第二疏水管路6的一端连接在旋启式主汽阀3与主调阀1之间的管路上，第二疏水管路6的另一端连接至疏水扩容器5；第二疏水管路6上设置有第三气动薄膜阀61，第三气动薄膜阀61的上游可以设置一普通的阀门17。第三气动薄膜阀61为气关式双位气动薄膜阀，当第三气动薄膜阀61对应的电磁阀带电时，下气缸进气将第三气动薄膜阀61开启，当第三气动薄膜阀61对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将第三气动薄膜阀61关闭。

通过上述结构可以根据主汽阀及气动旁路的状态自动开启或关闭以实现自动暖管及暖阀，保证冲车参数快速满足要求。第二气动薄膜阀41和第三气动薄膜阀61相较于电动阀门可靠性高、开启快速，更适应工作在主汽管道高温环境下，且系统简单，即使发生故障也可以通过切断气源实现快速关闭阀门，确保了机组汽源可控、不超速，另外可以确保在失气、失电的恶劣工况下具备汽轮机进汽的疏水能力，防止进冷水冷汽造成汽轮机恶性故障。

在现有技术中，油动遮断阀9本身存在动作油压,油动遮断阀9的下腔室的动力油与油动机8的下腔室动力油直接相连，在泄油过程中所有的动力油都是通过AST油失去后导通动力油与回油后泄去的，油动遮断阀9处于泄油最末端，不利于油动遮断阀9的提早动作，因此不利于减小主汽阀动作过程中的门轴阻力。

在一种可行的实施方式中，图4为本发明实施例中油动遮断阀与油动机液压系统图，如图4所示，汽轮机主汽门辅助系统还可以包括:油动遮断阀隔离管线7，油动遮断阀隔离管线7分别连接油动机下油缸81和油动遮断阀9：油动遮断阀隔离管线7中具有隔离阀组71，隔离阀组71具有两个工作位置，在第一工作位置下，油动遮断阀的上油缸91与油动机下油缸81相连通；在第二工作位置下，油动遮断阀的上油缸91、油动遮断阀的下油缸92与卸油线路相连通。隔离阀组71可以电磁阀控制以在第一工作位置和第二工作位置之间进行切换。通过电磁阀的通断控制油动机下油缸81与油动遮断阀的上油缸91的之间通断联系，能够实现油动遮断阀9快速卸载动力油，提早打开油动遮断阀9将门轴内的密封蒸汽13泄掉，使碗型密封处于松弛状态，以减少主汽阀动作过程中的机械阻力。

在油动遮断阀的上油缸91与隔离阀组71之间的管线上可以设置有第一开闭阀72，油动机下油缸81与隔离阀组71之间的管线上可以设置有第二开闭阀73。在第一开闭阀72的上端与第二开闭阀73的下端之间可以连接有检修旁路，检修旁路上设置有第三开闭阀74。该油动遮断阀隔离管线7处配有第一开闭阀72、第二开闭阀73及检修旁路上的第三开闭阀74，机组正常运行时第一开闭阀72、第二开闭阀73常开，第三开闭阀74常闭，当因检修需要临时退出主路时可以打开检修旁路上的第三开闭阀74保持油动机下油缸81同油动遮断阀的上油缸91的联系，此时油动遮断阀9仍具有常规联动功能。

如图4所示，隔离阀组71的第一开闭阀72的下端可以连接节流阀12，再连接隔离阀11，隔离阀11与高压供油管10相连接。隔离阀组71的第一开闭阀72的下端连接油动机下油缸81，油动机下油缸81连接快速卸载阀的下油缸143，油动机上油缸82与回油油路16相连接，两者之间具有单向阀19，单向阀19能由油动机上油缸82向回油油路16方向导通。油动机上油缸82还与快速卸载阀的上油缸142相连接，快速卸载阀14的复位腔141与危急遮断油母管15相连，两者之间具有能由复位腔141向危急遮断油母管15方向导通的单向阀19。快速卸载阀14的复位腔141还通过试验电磁阀21与油动机上油缸82相连接。油动机8为旋启式主汽阀3的油动机8，其通过上下位移实现旋启式主汽阀3的开启和关闭。油动机8的上下移动的杆体83上连接有行程反馈机构20，以获取油动机8杆体83的位置状态。油动遮断阀的上油缸91能连接到隔离阀组71的A端，油动遮断阀的下油缸92能连接到隔离阀组71的T端，隔离阀组71的T端再与无压卸油线路相连接，第一开闭阀72的上端连接到隔离阀组71的P端。油动遮断阀9一端连接至凝汽器18，另一端连接至主蒸汽13的阀轴密封腔室。

此套油动机8系统的工作机理如下，由高压供油管10HP来的高压油流经隔离阀11、节流阀12进入油动机下油缸81，开启再热主汽阀，同时油动机下油缸81与油动遮断阀的上油缸91通过隔离阀组71相连，通过油动遮断阀9的辅助控制够实现油动遮断阀9快速卸载动力油，提早打开油动遮断阀9将门轴内的密封蒸汽13泄掉，使碗型密封的阻挡机构处于松弛状态，以减少主汽门动作过程中的机械阻力。在再热主汽阀执行机构上配有一个快速卸载阀14，快速卸载阀14复位油腔与AST(Automatic Sifht Trip)危急遮断油母管15相连，汽轮机机组运行时快速卸载阀14的复位腔141油压加上弹簧的压力大于快速卸载阀的下油缸143的高压油压，从而将卸载阀滑阀压在腔室底部，封闭滑阀的泄油通道，在高压油作用下打开主汽阀。一旦危急遮断系统动作造成危急遮断油母管15的AST油压下降，快速卸载阀14就会开启，从而关闭再热主汽阀。在再热主汽阀的快速卸载阀14的危急遮断油路(逆止门前)与回油油路16间装有一个试验电磁阀21，在正常运行期间，试验电磁阀21断电，当进行阀门活动试验时，试验电磁阀21带电，将快速卸载阀14的复位油泄掉，快速卸载阀14动作，再热主汽阀关闭。

图3为本发明实施例中旋启式主汽阀的剖面图，如图3所示，为了减少旋启式主汽阀3关闭过程中的介质阻力及机械阻力主要通过设置油动遮断阀9，打闸瞬间，油动遮断阀9打开，将主汽阀轴端高压蒸汽13排至凝汽器18，使碗型密封39恢复松弛，继而减小关闭主汽阀过程中的阻力。如图3和图4所示，阻挡机构38中的蝶板阀通过键固定在阀轴上，阀轴通过杆体83与油动机8连接，当油动机8活塞动作时，驱动阀轴90°旋转。阀轴上装有碗型密封39，用于正常运行时密封向驱动端泄漏蒸汽。旋启式主汽阀3非驱动端依靠端盖密封，阀轴端部为高压汽腔，通向油控跳闸阀。机组挂闸前，油控跳闸阀处于开启状态，旋启式主汽阀3非驱动端高压汽腔还未形成，碗型密封39处于松弛状态，蒸汽通过阀轴间隙从驱动端漏出。机组挂闸时，旋启式主汽阀3首先开启，当其开至全开状态时油控跳闸阀关闭，高压汽腔建立，将阀轴推向驱动端，碗型密封39压紧，蒸汽停止泄漏。机组打闸时，油控跳闸阀先动作，泄掉汽腔压力，使碗型密封39恢复松弛，继而关闭旋启式主汽阀3。因此，在机组跳闸或关闭主汽阀的过程中迅速泄去油动遮断阀9下腔式的动力油，提早打开油动遮断阀9，减小主汽阀开启过程中的阻力。

图5为本发明实施例中第一气动薄膜阀的控制逻辑框图，如图5所示，汽轮机主汽门辅助系统的控制方法包括：1、通过暖管程控在机组冷态时先打开第二气动薄膜阀2，再开启第三气动薄膜阀61，使主蒸汽13经由第二气动薄膜阀2和第三气动薄膜阀61回到疏水扩容器5，从而使得启动参数达到冲车要求；2、当机组挂闸危急遮断油母管15AST油压建立时，打开第一气动薄膜阀2平衡主汽阀前后压差，辅助开启主汽阀；3、当暖管程控结束后且第一气动薄膜阀打开后，关闭第一气动薄膜阀2和第三气动薄膜阀61；4、当汽轮机机组处于运行中时，检测到主汽门已关闭且未在主汽阀严密性试验时打开第一气动薄膜阀2；5、当机组运行中通过手动操作端打开；6、通过手动操作端关闭第一气动薄膜阀2、危急遮断油母管15的AST油压失去会联锁关闭第一气动薄膜阀2、或主汽阀打开且第一气动薄膜阀2打开延时60s自动关闭第一气动薄膜阀2。

图6为本发明实施例中第二气动薄膜阀的控制逻辑框图，图7为本发明实施例中第三气动薄膜阀的控制逻辑框图，如图6和图7所示，汽轮机主汽门辅助系统的控制方法可以包括：当暖管程控第1步、汽轮机机组负荷小于10％、汽机打闸、发电机解列或主汽阀关闭反馈时，第二气动薄膜阀61打开。当汽轮机机组负荷大于15％且主汽门打开反馈时，第二气动薄膜阀61关闭。当暖管程控第2步、机组负荷小于10％、汽机打闸、发电机解列、调门(主调阀1)开度<3％且主汽阀或旁路阀(即第一气动薄膜阀2)打开任一条件均会触发打开第三气动薄膜阀61；当暖管程控第5步、机组负荷大于15％且主汽阀打开且调门开度大于10％任一条件会触发自动关闭第三气动薄膜阀61。

其中，暖管程控的启动允许条件如下之一：1.机前主蒸汽13温度低于330℃；2.汽机未挂闸(即危急遮断油母管15的AST油压失去)；3.主汽阀关且未开；4.调门关且未开；5.主机处于盘车状态。暖管程控步序如下：第1步，打开主汽阀前疏水；第2步，打开调门前疏水；第3步，打开第一气动薄膜阀2；第4步，判断主汽阀前温度大于330℃；第5步，关闭第一气动薄膜阀2及第三气动薄膜阀61。

图8为本发明实施例中隔离阀组的控制逻辑框图，如图8所示，汽轮机主汽门辅助系统的控制方法可以包括：当汽轮机机组挂闸指令发出后，隔离阀组71电磁阀联锁带电，打开油动遮断阀9，减少主汽阀开启过程中的门轴阻力；当汽轮机机组跳闸、AST油压失去或主汽阀开反馈消失时，隔离阀组71电磁阀联锁带电，打开油动遮断阀9，减少主汽阀关闭过程中的门轴阻力；隔离阀组71电磁阀带电达预设时间后自动失电、主汽阀打开或关闭反馈或电磁阀手动操作端关闭指令触发隔离阀组71电磁阀失电，隔离阀组71由第二工作位置恢复至第一工作位置，油动遮断阀的上油缸91与油动机下油缸81相连通。

本发明能极大地改善旋启式主汽门阀动作过程中的运行灵活性，有效的减小了开启主汽阀过程中的介质阻力，并能适用于在线阀门活动试验和主汽阀严密性试验的要求。本发明有效的减少了主汽阀关闭过程中的杆体83的阻力，减少了阀门关闭时间，减少卡涩故障几率，提升了系统安全性。本发明通过建立一套快速暖管通道加快了主汽阀前蒸汽13介质的通流热交换，使得主汽阀前温度得以快速匹配目标温度，极大的改善了机组启动特性。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽轮机主汽门辅助系统，其特征在于，所述汽轮机主汽门辅助系统包括：

旋启式主汽阀，其包括：具有流道的壳体，所述壳体上开设有一开口，所述壳体上设置有第一接口；安装在开口处的端盖，所述端盖设置有第二接口，所述端盖和所述壳体形成一容纳部；用于对所述流道进行开启或关闭的阻挡机构，所述第一接口位于阻挡机构的下游，所述第二接口位于阻挡机构的上游，所述阻挡机构能够绕轴进行转动，当所述流道处于开启时，所述阻挡机构转动至所述容纳部中；

连接在所述旋启式主汽阀下游的主调阀；

第一气动薄膜阀，所述第一气动薄膜阀的一端与所述第一接口相连接，所述第一气动薄膜阀的另一端与所述第二接口相连接；

所述汽轮机主汽门辅助系统还包括:油动遮断阀隔离管线，所述油动遮断阀隔离管线分别连接油动机下油缸和油动遮断阀：所述油动遮断阀隔离管线中具有隔离阀组，所述隔离阀组具有两个工作位置，在第一工作位置下，油动遮断阀的上油缸与油动机下油缸相连通；在第二工作位置下，油动遮断阀的上油缸、油动遮断阀的下油缸与卸油线路相连通。

2.根据权利要求1所述的汽轮机主汽门辅助系统，其特征在于，所述第一气动薄膜阀为气开式双位气动薄膜阀，当所述第一气动薄膜阀对应的电磁阀带电时，下气缸进气将阀门顶开，当所述第一气动薄膜阀对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将阀门关闭。

3.根据权利要求1所述的汽轮机主汽门辅助系统，其特征在于，所述汽轮机主汽门辅助系统还包括：第一疏水管路，所述第一疏水管路的一端连接在所述旋启式主汽阀上游的管路上，所述第一疏水管路的另一端连接至疏水扩容器；所述第一疏水管路上设置有第二气动薄膜阀。

4.根据权利要求3所述的汽轮机主汽门辅助系统，其特征在于，所述第二气动薄膜阀为气关式双位气动薄膜阀，当所述第二气动薄膜阀对应的电磁阀带电时，下气缸进气将阀门开启，当所述第二气动薄膜阀对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将阀门关闭。

5.根据权利要求3所述的汽轮机主汽门辅助系统，其特征在于，所述汽轮机主汽门辅助系统还包括：第二疏水管路，所述第二疏水管路的一端连接在所述旋启式主汽阀与所述主调阀之间的管路上，所述第二疏水管路的另一端连接至疏水扩容器；所述第二疏水管路上设置有第三气动薄膜阀。

6.根据权利要求5所述的汽轮机主汽门辅助系统，其特征在于，所述第三气动薄膜阀为气关式双位气动薄膜阀，当所述第三气动薄膜阀对应的电磁阀带电时，下气缸进气将阀门开启，当所述第三气动薄膜阀对应的电磁阀失电时，下气缸失气，通过弹簧作用将阀门关闭。

7.一种采用如权利要求5中所述的汽轮机主汽门辅助系统的控制方法，其特征在于，所述汽轮机主汽门辅助系统的控制方法包括：

通过暖管程控在机组冷态时先打开第二气动薄膜阀，再开启第三气动薄膜阀，使主蒸汽经由第二气动薄膜阀和第三气动薄膜阀回到疏水扩容器，从而使得启动参数达到冲车要求；

当机组挂闸AST 油压建立时，打开第一气动薄膜阀平衡主汽门前后压差，辅助开启主汽门；

当暖管程控结束后且第一气动薄膜阀打开后，关闭第一气动薄膜阀和第三气动薄膜阀；

当汽轮机机组处于运行中时，检测到主汽门已关闭且未在主汽门严密性试验时打开第一气动薄膜阀。

8.一种采用如权利要求1中所述的汽轮机主汽门辅助系统的控制方法，其特征在于，所述汽轮机主汽门辅助系统的控制方法包括：

当汽轮机机组挂闸指令发出后，隔离阀组电磁阀联锁带电，打开油动遮断阀，减少主汽阀开启过程中的门轴阻力；

当汽轮机机组跳闸、AST油压失去或主汽阀开反馈消失时，隔离阀组电磁阀联锁带电，打开油动遮断阀，减少主汽阀关闭过程中的门轴阻力；

隔离阀组电磁阀带电达预设时间后自动失电、主汽阀打开或关闭反馈或电磁阀手动操作端关闭指令触发隔离阀组电磁阀失电，隔离阀组由第二工作位置恢复至第一工作位置，油动遮断阀的上油缸与油动机的下油缸相连通。

9.一种采用如权利要求3中所述的汽轮机主汽门辅助系统的控制方法，其特征在于，所述汽轮机主汽门辅助系统的控制方法包括：

当汽轮机机组负荷小于10%、汽机打闸、发电机解列或主汽门关闭反馈时，第二气动薄膜阀打开；

当汽轮机机组负荷大于15%且主汽门打开反馈时，第二气动薄膜阀关闭。

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