CN112412551A - 一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，包括如下步骤：根据汽轮机进汽温度计算10min内下降△T℃；对汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃设置不同梯度；根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃所处不同梯度区，自动采取对应措施；根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在不同梯度区间过渡过程，自动采取逐步加强措施或延迟恢复措施。本发明能够防止汽轮机因汽温突降保护跳闸或手动打闸，降低机组非停次数，提高机组安全运行稳定性。

Description

一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法
技术领域
本发明涉及蒸汽轮机发电技术领域，尤其涉及一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法。
背景技术
汽轮机正常运行时，如果主、再热蒸汽温度快速下降，蒸汽极易带水，在高压状态下带水蒸汽冲击高速旋转的汽轮机叶片，容易造成汽轮机振动超标非正常停运、叶片磨损、断裂，严重时甚至引起汽轮机大轴弯曲等重大设备损坏事故，给机组的安全运行带来严重危害。因此国家能源局安全[2014]161号《防止电力生产事故的二十五项重点要求》8.3防止汽轮机大轴弯曲事故中明确要求机组正常运行时，主、再热蒸汽温度在l0min内突然下降50℃，应立即打闸停机。但汽轮机实际运行中当汽温突然下降时基本停留在提醒运行人员手动干预调整或直接保护跳闸。实际运行中汽温突然下降，除了MFT(主燃料跳闸)、RB(辅机故障快减负荷)等特殊工况有相关自动控制措施外，其他如：堵煤、断煤、跳磨、水煤比失衡等异常情况无对应自动控制措施，短时间内仅靠人员很难采取合理措施，一旦采取措施不及时、不恰当都将引起事故扩大化，造成汽轮机停机或设备严重损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，采用该方法能够降低机组非停次数，提高机组安全运行稳定性。
本发明所采用的技术方案是，一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，具体包括以下步骤：
步骤1：根据汽轮机进汽温度计算10min内下降最大温度差△T℃；
步骤2：对汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃设置不同梯度区；
步骤3：根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃所处不同梯度区，自动采取对应措施；
步骤4：根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在不同梯度区间过渡过程，自动采取逐步加强措施或延迟恢复措施。
本发明的特点还在于，
步骤1的具体过程为：
采用如下公式(1)计算汽轮机进汽温度在10min内下降的最大温度差△T：
△T＝MAX(T0、T1、T2、…、T597、T598、T599)-T0 (1)；
其中，T0为汽轮机进汽温度当前实时数据；
T1、T2、T3、…、T597、T598、T599：汽轮机进汽1秒前数据、2秒前数据、3秒前数据…597秒前数据、598秒前数据、599秒前数据。
步骤2中对汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃设置同梯度区，包括：正常变化梯度区、报警提示梯度区、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区、超驰控制梯度区。
步骤3具体包括：
根据进汽温度在10min内下降△T℃所处不同梯度区，自动采取不同对应措施，主要包括：
闭锁控制梯度区采取措施：1)闭锁汽轮机调阀增加；2)闭锁机组负荷指令增加；3)闭锁锅炉燃料量减小；4)直流炉闭锁给水流量指令减小；5)闭锁锅炉主、再热过热器减温水调节阀开大；
快减负荷梯度区采取措施：1)机组CCS切至TF方式；2)采用定压运行；3)关闭锅炉过热器减温水调节阀；
超驰控制梯度区采取措施：1)增加汽轮机前压力设定值，并设压力的增加量为△P；2)增加锅炉主控输出目标燃料量，并设燃料的增加量为△B；3)直流炉减小锅炉给水流量，并设给水量的变化量为△F；4)以△V的变化量增加汽轮机中压缸至低压缸连通阀的开度，使供热机组降低供热负荷。
步骤4具体包括：
汽轮机进汽温度在10min内若下降速率越来越快则自动采取逐级加强措施：1)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在35≤△T＜40℃范围内，则采取除了报警提示区措施外，增加闭锁控制梯度区措施；2)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在40≤△T＜45℃范围内，则采取除了报警提示区措施、闭锁控制梯度区措施外，增加快减负荷梯度区措施；3)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在45≤△T＜50℃范围内，则采取除了报警提示区措施、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区措施外，增加超驰控制梯度区措施；
若汽轮机进汽温度下降速率开始减缓，为防止汽温再次下降则自动采取逐级延迟恢复措施：1)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从45≤△T＜50℃变化到＜40℃，则恢复超驰控制梯度区措施，保留报警提示区措施、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区措施；2)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从40≤△T＜45℃变化到＜35℃，则恢复快减负荷梯度区措施，保留报警提示区措施、闭锁控制梯度区措施；3)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从35≤△T＜40℃变化到＜30℃，则恢复闭锁控制梯度区措施，则仅保留报警提示区措施；4)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从30≤△T＜35℃变化到＜25℃，则恢复报警提示区措施，不保留任何措施。
本发明的有益效果是：本发明的根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃不同梯度区提前自动采取不同的控制措施，防止汽轮机因汽温骤降保护跳闸或手动打闸，降低机组非停次数，提高机组安全运行稳定性。
附图说明
图1是本发明一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法的逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤1，计算汽轮机进汽温度在10min内下降最大温度差△T℃。利用DCS(分散控制系统)数据存贮功能块，将10min内采集到汽轮机进汽温度数据取大，然后减去汽轮机进汽温度当前实时数据，得到10min内下降最大温度差△T℃。计算公式如下：
△T＝MAX(T0、T1、T2、…、T597、T598、T599)-T0 (1)；
△T：汽轮机进汽温度在10min内下降最大温度差；
T0：汽轮机进汽温度当前实时数据；
T1、T2、T3、…、T597、T598、T599：汽轮机进汽1秒前数据、2秒前数据、3秒前数据…597秒前数据、598秒前数据、599秒前数据。
步骤2，结合机组机炉设备特点系统特性和运行实际情况，对汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃设置不同梯度，设置包括：正常变化梯度区、报警提示梯度区、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区、超驰控制梯度区。
1)正常变化梯度区：指汽轮机进汽温度在10min内下降△T＜30℃，在系统运行正常变化范围内。
2)报警提示梯度区：指汽轮机进汽温度在10min内下降最大温度差在30≤△T＜35℃范围内。
3)闭锁控制梯度区：指汽轮机进汽温度在10min内下降最大温度差在35≤△T＜40℃范围内。
4)快减负荷梯度区：指汽轮机进汽温度在10min内下降最大温度差在40≤△T＜45℃范围内。
5)超驰控制梯度区：指汽轮机进汽温度在10min内下降最大温度差在45≤△T＜50℃范围内。
步骤3，根据进汽温度在10min内下降△T℃所处不同梯度区，自动采取不同对应措施包括：
1)正常变化梯度区：因汽轮机进汽温度在系统运行正常变化范围内，仅作画面显示。
2)报警提示梯度区：如汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃超过30℃，采取画面测点变色报警、软光子报警，提示运行人员系统存在异常建议进行分析，可先不采取其他控制措施。
3)闭锁控制梯度区：如汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃超过报警提示范围，在35≤△T＜40℃范围内，因汽温下降的最终原因为汽轮机能量需求大于锅炉热负荷，故采取措施如下措施：①闭锁汽轮机调阀增加；②闭锁机组负荷指令增加；③闭锁锅炉燃料量减小；④直流炉闭锁给水流量指令减小；⑤闭锁锅炉主、再热过热器减温水调节阀开大。
4)快减负荷梯度区：如汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃超过采取闭锁控制措施范围，在40≤△T＜45℃范围内，应及时采取快减负荷措施，主要包括：①机组CCS(协调控制系统)切至TF(机跟随)方式；②采用定压运行，保持汽轮机前压力稳定，机炉能量平衡，进而保证机前温度稳定；③关闭锅炉过热器减温水调节阀。
5)超驰控制梯度区：如汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃超过快减负荷范围，在45≤△T＜50℃范围内，属于应紧急采取超迟控制措施，主要包括：1)增加机前压力设定值△P，进一步关小汽轮机调节阀，降低汽轮机能量需求。机前压力设定值增加量为△T函数，如下：
Figure BDA0002748350100000061
2)增加锅炉主控输出目标燃料量△B；
Figure BDA0002748350100000062
3)直流炉减小锅炉给水流量△F；
Figure BDA0002748350100000063
4)供热机组逐步降低供热负荷,以1％/s速率逐步开大汽轮机中压缸至低压缸连通管调节阀，增加开度△V为△T函数；
Figure BDA0002748350100000071
步骤4，不同梯度区过渡控制措施；
1)汽轮机进汽温度在10min内如下降速率越来越快则自动采取逐级加强措施：①汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在35≤△T＜40℃范围内，则采取除了报警提示区措施外，增加闭锁控制梯度区措施。②汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在40≤△T＜45℃范围内，则采取除了报警提示区措施、闭锁控制梯度区措施外，增加快减负荷梯度区措施。③汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在45≤△T＜50℃范围内，则采取除了报警提示区措施、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区措施外，增加超驰控制梯度区措施。
2)如汽轮机进汽温度下降速率开始减缓，为防止汽温再次下降则自动采取逐级延迟恢复措施：1)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从45≤△T＜50℃变化到＜40℃，则恢复超驰控制梯度区措施，保留报警提示区措施、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区措施；2)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从40≤△T＜45℃变化到＜35℃，则恢复快减负荷梯度区措施，保留报警提示区措施、闭锁控制梯度区措施；3)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从35≤△T＜40℃变化到＜30℃，则恢复闭锁控制梯度区措施，则仅保留报警提示区措施；4)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从30≤△T＜35℃变化到＜25℃，则恢复报警提示区措施，不保留任何措施。
本发明一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法的特点为：
(1)在火力发电汽轮机正常运行过程中，可根据机组机炉设备特点、系统特性和运行实际情况，对汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃设置不同梯度区。
(2)根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃所处不同梯度区，自动采取对应措施。
(3)根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在不同梯度区间过渡过程，自动采取逐步加强措施或延迟恢复措施。
本发明是一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃不同梯度，提前自动采取不同的控制措施，防止汽轮机因汽温骤降保护跳闸或手动打闸，降低机组非停次数，提高机组安全运行稳定性。

Claims (5)

1.一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1：根据汽轮机进汽温度计算10min内下降最大温度差△T℃；
步骤2：对汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃设置不同梯度区；
步骤3：根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃所处不同梯度区，自动采取对应措施；
步骤4：根据汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在不同梯度区间过渡过程，自动采取逐步加强措施或延迟恢复措施。
2.如权利要求1所述的一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，其特征在于，所述步骤1的具体过程为：
采用如下公式(1)计算汽轮机进汽温度在10min内下降的最大温度差△T：
△T＝MAX(T0、T1、T2、…、T597、T598、T599)-T0 (1)；
其中，T0为汽轮机进汽温度当前实时数据；
T1、T2、T3、…、T597、T598、T599：汽轮机进汽1秒前数据、2秒前数据、3秒前数据…597秒前数据、598秒前数据、599秒前数据。
3.如权利要求2所述的一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，其特征在于，所述步骤2中对汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃设置同梯度区，包括：正常变化梯度区、报警提示梯度区、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区、超驰控制梯度区。
4.如权利要求3所述的一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
根据进汽温度在10min内下降△T℃所处不同梯度区，自动采取不同对应措施，主要包括：
闭锁控制梯度区采取措施：1)闭锁汽轮机调阀增加；2)闭锁机组负荷指令增加；3)闭锁锅炉燃料量减小；4)直流炉闭锁给水流量指令减小；5)闭锁锅炉主、再热过热器减温水调节阀开大；
快减负荷梯度区采取措施：1)机组CCS切至TF方式；2)采用定压运行；3)关闭锅炉过热器减温水调节阀；
超驰控制梯度区采取措施：1)增加汽轮机前压力设定值，并设压力的增加量为△P；2)增加锅炉主控输出目标燃料量，并设燃料的增加量为△B；3)直流炉减小锅炉给水流量，并设给水量的变化量为△F；4)以△V的变化量增加汽轮机中压缸至低压缸连通阀的开度，使供热机组降低供热负荷。
5.如权利要求4所述的一种防止汽轮机进汽温度突降保护跳闸的方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：
汽轮机进汽温度在10min内若下降速率越来越快则自动采取逐级加强措施：1)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在35≤△T＜40℃范围内，则采取除了报警提示区措施外，增加闭锁控制梯度区措施；2)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在40≤△T＜45℃范围内，则采取除了报警提示区措施、闭锁控制梯度区措施外，增加快减负荷梯度区措施；3)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃在45≤△T＜50℃范围内，则采取除了报警提示区措施、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区措施外，增加超驰控制梯度区措施；
若汽轮机进汽温度下降速率开始减缓，为防止汽温再次下降则自动采取逐级延迟恢复措施：1)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从45≤△T＜50℃变化到＜40℃，则恢复超驰控制梯度区措施，保留报警提示区措施、闭锁控制梯度区、快减负荷梯度区措施；2)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从40≤△T＜45℃变化到＜35℃，则恢复快减负荷梯度区措施，保留报警提示区措施、闭锁控制梯度区措施；3)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从35≤△T＜40℃变化到＜30℃，则恢复闭锁控制梯度区措施，则仅保留报警提示区措施；4)汽轮机进汽温度在10min内下降△T℃从30≤△T＜35℃变化到＜25℃，则恢复报警提示区措施，不保留任何措施。
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