CN112648021A - 一种汽轮机ast电磁阀活动试验装置及其在线检修改造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽轮机AST电磁阀活动试验装置及其在线检修改造方法，它属于汽轮机调节系统领域。本发明在原有AST/OPC模块的基础上外接并联备用AST模块，根据需要在原油路和备用油路之间切换；本发明通过简易便捷改造，增强调节系统稳定性，在兼顾原有危急遮断系统灵活性和稳定性基础上，突破原有“两通道”局限性，在日常活动试验或故障检修过程引入备用油路，解决AST电磁阀活动性试验和设备在线检修给现场人员带来的困扰，让相关工作能够顺畅的得以开展，提高汽轮机整体运行安全稳定性，延长运行时间，提升机组经济效益。

Description

一种汽轮机AST电磁阀活动试验装置及其在线检修改造方法

技术领域

本发明涉及一种活动试验装置及其方法，尤其是涉及一种汽轮机AST电磁阀活动试验装置及其在线检修改造方法，它属于汽轮机调节系统领域。

背景技术

目前，随着电站汽轮机及其控制技术的不断发展，汽轮机数字电液调节系统在发电企业中得到广泛普及，其中危急保安系统由危急遮断控制块、隔膜阀、超速遮断机构和综合安全装置等组成，为系统提供超速保护及危急停机等重要功能。而危机遮断系统包含4只DEH遮断(AST)电磁阀（以下简称AST电磁阀）、2只OPC电磁阀、两只单向阀以及隔膜阀和危机遮断控制块组成。

AST电磁阀又被称为自动停机电磁阀，其作为汽轮机安全稳定运行的重要辅助设备，能否正常工作，直接影响机组安全稳定性。汽轮机危急遮断控制系统（ETS）停机的主要执行机构元件由4个AST电磁阀组成，电磁阀封堵着各汽轮机主汽门AST母管油压，通过单向逆止阀联接OPC油，间接控制调节门。正常运行过程中4个AST电磁阀带电，当电磁阀失电时，AST母管油压卸掉、OPC母管油路导通泄压，机组汽门全部关闭、汽轮机跳闸停机。4只AST电磁阀共分为两个通道，两个通道相同却又相对独立。由于整个跳闸块采用“双通道”原理（如图1所示），当一个通道中的任一只电磁阀打开都将使该通道跳闸；但不能使汽轮机进汽阀关闭，只有当两个通道都跳闸时，才能使汽轮机进汽阀关闭，起到跳闸作用，一定程度上提高其可靠性。

为防止4只AST电磁阀在运行过程中发生卡涩，引发关键保护“拒动”或“误动”，在汽轮机日常定期试验中引入DEH遮断(AST)电磁阀活动性试验并建立相应标准，如DLT/338《并网运行汽轮机调节系统技术监督导则》附录A.1中要求“DEH遮断(AST)电磁阀、OPC电磁阀活动试验，利用DEH在线试验功能，对冗余申并联设计的每个电磁阀进行真实动作试验，每周进行一次”；DLT/1055 《发电厂汽轮机、水轮机技术监督导则》附录D.1中“DEH遮断(AST)电磁阀、OPC电磁阀活动试验，利用DEH在线试验功能，对冗余申井联设计的每个电磁阀进行真实动作试验，每天进行一次”等，目前相关标准对汽轮机在运行过程中DEH遮断(AST)电磁阀的活动性试验均进行具体要求，尽管频次不同，但从试验进行的频繁程度中可以反映大家对其重视程度。

然而，在以往现场检查中发现多数电力企业很难按照标准严格执行，有甚者数月或启停机才能执行一次。在运行期间，长期不进行活动试验，随着油质变化AST电磁阀易发生卡涩，造成主保护拒动，将可导致机组超速飞车，带来不可估量的设备损失，直接影响现场人员和设备的安全；以往AST电磁阀活动性试验不能很好执行，主要是现场操作人员担心有下几个方面：

1）如图1所示，以20-1/AST为例，活动性试验过程中20-1/AST电磁阀首先失电，卸荷阀控制油路导通失压，卸荷阀打开。试验成功后，20-1/AST电磁阀重新带电，在此过程中电磁阀发生卡涩，使卸荷阀仍处于打开状态；后续进行20-2/AST或20-4/AST活动试验，AST控制油路导通泄压，直接造成保护误动停机。

2）ASP1、ASP2压力开关失灵时，不能真实反映压力情况，会造成AST电磁阀试验成功与否判断失误，在其中一个电磁阀试验中，油压没有恢复正常范围时，进行下一个电磁阀试验，会造成保护误动停机。

3）AST电磁阀正常工作时持续带电，带电状态下油路处于关闭状态。如20-1/AST、20-2/AST、20-3/AST、20-4/AST四个电磁阀电源保险其中一个烧断，在没及时发现时进行下一个电磁阀试验，可能会造成保护误动停机。

4）在机组运行过程中，发现某个AST电磁阀或卸荷阀存在卡涩等故障，但无法进行在线处理，剩余AST电磁阀仅能维持运行，无法进行活动试验；而长期不进行活动试验，剩余3个AST电磁阀同样存在卡涩可能，而一旦发生故障，将保护拒动概率成倍增长，发生事故可能性大大增加。

以上原因造成机组非正常停机还会遭到电网经济考核，尤其是冬季供热期间，直接影响周边居民日常生活，涉及民生问题，因而部分电力企业对该问题避而远之，由此形成恶性循环，长期不进行或不按照规定进行活动试验，而AST电磁卡涩几率更大，造成的后果也越发严重；最终，厂家设计的AST电磁阀活动性试验功能形同虚设，给发电企业的设备安全运行埋下重大隐患。

公开日为2013年07月17日，公开号为CN103207326A的中国专利中，公开了一种名称为“电磁阀的故障检测装置”的发明专利。该专利包括按照比能使电磁阀驱动的临界值小的故障检测信号，切换向电磁线圈供应的电源的开关；测量所述电磁线圈的两端的电压，输出检测电压的故障检测部；把所述故障检测信号输出给所述开关，且基于从所述故障检测部输入的所述检测电压，并判断是否发生所述电磁阀的故障的控制部；以及输出所述电磁阀的故障状态的故障输出部。虽然该专利利用由开关的电阻和电磁线圈的固有电阻决定的分配电压检测电磁阀的故障，但是还是不能解决上述缺陷。

因此，提供一种结构简单合理的汽轮机AST电磁阀活动试验装置及其在线检修改造方法，显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简单合理，易于改造，降低风险，建立操作人员信心，使日常AST电磁阀活动性试验能更好的良性开展下去，从而降低AST电磁阀“拒动”或“误动”风险，大幅提升机组运行安全稳定性的汽轮机AST电磁阀活动试验装置及其在线检修改造方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该汽轮机AST电磁阀活动试验装置，包括油路一，所述油路一包括20-1/AST、20-2/AST、20-3/AST和20-4/AST，其特征在于：还包括外接并联油路二、进出口截止阀1号至8号、以及节流阀一，所述油路二包括四组AST电磁阀串并联，该四组AST电磁阀包括20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST和20-8/AST。

作为优选，本发明还包括保护切换按钮设置，所述热工后台实现油路一和油路二保护切换，以便接收 ETS跳闸保护信号。

本发明还提供一种汽轮机AST电磁阀活动试验的在线检修改造方法，其特征在于：步骤如下：

步骤1：机械改造：外接并联油路二AST模块，并加装进出口截止阀1号-8号以及节流阀一；

步骤2：热工DEH控制逻辑改造：参照原有AST电磁阀逻辑，赋予20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST、20-8/AST相同于20-1/AST—20-4/AST逻辑，并在ETS跳闸信号接入点增加保护切换按钮，并赋予油路二AST电磁阀在线活动性试验功能；

步骤3：根据需要进行AST电磁阀活动性试验；

步骤4：油路二的投入：首先，打开截止阀2号、截止阀4号和截止阀8号，检查20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST、20-8/AST四个电磁阀是否正常，进行AST电磁阀活动性试验，正确后保持20-5/AST—20-8/AST带电，并检查ASP油压显示是否正常，准备完成后，打开截止阀6号，将保护切换按钮转换至油路二；

步骤5：油路一 AST电磁阀活动性试验：确认保护已经切换至油路二，关闭截止阀5号，按照正常试验步骤逐一活动四个AST电磁阀，验证是否存在卡涩，检查ASP油压显示是否正常，验证无误后电磁阀带电备用；

步骤6：油路二的备用：打开截止阀5号，将机组保护切换至原油路一，确认关闭截止阀6号，油路二处于备用状态；

步骤7：根据需要进行AST电磁阀检修；

步骤8：检修油路一：参照步骤4，油路二投入完成；依次关闭截止阀7号、截止阀5号、截止阀3号和截止阀1号，油路一隔离完成，在线进行检修作业；

步骤9：检修油路一恢复：检修结束后，依次打开截止阀1号、截止阀3号和截止阀7号，进行AST电磁阀活动性试验，ASP油压显示正确，验证无误后AST电磁阀带电备用；

步骤10：油路二退出：打开截止阀5，将保护切换按钮切换至油路一，执行油路二退出，依次关闭截止阀8号、截止阀6号、截止阀4号和截止阀2号。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1）整体结构简单合理，具有易于改造、操作方便和稳定性强等优点，灵活地运用“双通道”原理，并解决其自身局限性，在正常运行中保持原油路运行，在故障处理或AST电磁阀活动试验过程中投入备用油路，兼顾了危急遮断控系统的灵活性和稳定性；2）突破性的解决现场实际运行人员的困扰，完善日常检修和试验工作，降低汽轮机AST电磁阀故障引发机组非正常停机次数，延长机组安全运行小时数，提升机组整体经济性。

附图说明

图1是改造前AST油路结构示意图。

图2是本发明实施例的改造后AST油路结构示意图。

图3是本发明实施例的AST油路具体实施改造详图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例

参见图2至图3，本实施例汽轮机AST电磁阀活动试验装置包括油路一、外接并联的油路二AST模块、进出口截止阀1号至8号、以及节流阀一，油路一四组AST电磁阀串并联，该四组AST电磁阀包括20-1/AST、20-2/AST、20-3/AST和20-4/AST；油路二包括四组AST电磁阀串并联，该四组AST电磁阀包括20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST和20-8/AST。

本实施例中的油路二为备用油路，油路一为原油路；以某发电企业AST电磁阀改造为例，具体AST电磁阀活动试验及其在线检修改造方法如下：

步骤1：机械部分改造：参照图3，外接并联油路二（4组AST电磁阀串并联）模块，并加装进出口截止阀1号-8号以及节流阀一。

步骤2：热工DEH控制逻辑改造：参照原有AST电磁阀逻辑，赋予20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST、20-8/AST相同于20-1/AST—20-4/AST逻辑，并在ETS跳闸信号接入点增加保护切换按钮（在热工后台实现油路一和油路二保护切换，以便接收 ETS跳闸保护信号），并赋予油路二AST电磁阀在线活动性试验功能；

步骤3：原油路一正常投入状态：截止阀1号、截止阀3号、截止阀5号和截止阀7号处于全开状态，20-1/AST、20-2/AST、20-3/AST、20-4/AST4个电磁阀带电，ASP1、ASP2油压显示正常。

步骤4：如需要进行AST电磁阀活动性试验；

步骤5：备用油路二的投入：首先，打开截止阀2号、截止阀4号和截止阀8号，检查20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST、20-8/AST4个电磁阀是否正常，进行AST电磁阀活动性试验，正确后保持20-5/AST—20-8/AST带电，并检查ASP油压显示是否正常，准备完成后，打开截止阀6号，将“保护切换按钮”转换至备用油路二，备用油路二起到保护作用；

步骤6：原油路一 AST电磁阀活动性试验：确认保护已经切换至备用油路二，关闭截止阀5，按照正常试验步骤逐一活动4个AST电磁阀，验证是否存在卡涩，检查ASP油压显示是否正常，验证无误后电磁阀带电备用；

步骤7：备用油路二的退出：打开截止阀5，将机组保护切换至原油路一，确认后关闭截止阀6号，油路二处于备用状态；

步骤7：如需进行AST电磁阀检修。

步骤8：检修油路一：参照步骤5，备用油路二投入完成；依次关闭截止阀7号、截止阀5号、截止阀3号和截止阀1号，油路一隔离完成，在线进行检修作业；

步骤9：检修油路一恢复：检修结束后，依次打开截止阀1号、截止阀3号和截止阀7号，进行AST电磁阀活动性试验，ASP油压显示正确，验证无误后AST电磁阀带电备用。

步骤10：备用油路二退出：打开截止阀5号，将保护切换按钮切换至油路一，，执行备用油路二退出，依次关闭截止阀8号、截止阀6号、截止阀4号和截止阀2号。

本实施例在原有AST/OPC模块的基础上外接并联备用AST模块，根据需要在原油路和备用油路之间切换；热工保护逻辑设置“保护切换旋钮”，保证热工保护不间断；在AST电磁阀活动性试验其在线检修操作过程，给出指导流程。

本实施例外接并联备用模块，内含四个AST电磁阀控制对应卸荷阀组成“双通道”串、并联油路，不具备OPC油控制功能；热工保护逻辑主要修改两组控制模块AST电磁阀接收ETS信号动作通道，设置切换端口旋钮，并赋予备用通道AST电磁阀活动试验功能。

本实施例为保证外接并联备用模块的可操作性，该系统结构简单、改造便捷，外露管道设计截止阀进行隔离（各发电企业也可根据自身设备特点，可将手动截止阀改造为电磁阀或电动截止阀）；原AST控制油路和备用AST控制油路入口之间加装节流阀，以便在不干扰工作油路的情况下，进行备用油路的电磁阀活动试验。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种汽轮机AST电磁阀活动试验装置，包括油路一，所述油路一包括20-1/AST、20-2/AST、20-3/AST和20-4/AST，其特征在于：还包括外接并联油路二、进出口截止阀1号至8号、以及节流阀一，所述油路二包括四组AST电磁阀串并联，该四组AST电磁阀包括20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST和20-8/AST。

2.根据权利要求1所述的汽轮机AST电磁阀活动试验装置，其特征在于：还包括保护切换按钮设置，所述热工后台实现油路一和油路二保护切换，以便接收 ETS跳闸保护信号。

3.一种汽轮机AST电磁阀活动试验的在线检修改造方法，采用权利要求1-2任意一项所述的汽轮机AST电磁阀活动试验装置，其特征在于：步骤如下：

步骤1：机械改造：外接并联油路二AST模块，并加装进出口截止阀1号-8号以及节流阀一；

步骤2：热工DEH控制逻辑改造：参照原有AST电磁阀逻辑，赋予20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST、20-8/AST相同于20-1/AST—20-4/AST逻辑，并在ETS跳闸信号接入点增加保护切换按钮，并赋予油路二AST电磁阀在线活动性试验功能；

步骤3：根据需要进行AST电磁阀活动性试验；

步骤4：油路二的投入：首先，打开截止阀2号、截止阀4号和截止阀8号，检查20-5/AST、20-6/AST、20-7/AST、20-8/AST四个电磁阀是否正常，进行AST电磁阀活动性试验，正确后保持20-5/AST—20-8/AST带电，并检查ASP油压显示是否正常，准备完成后，打开截止阀6号，将保护切换按钮转换至油路二；

步骤5：油路一 AST电磁阀活动性试验：确认保护已经切换至油路二，关闭截止阀5号，按照正常试验步骤逐一活动四个AST电磁阀，验证是否存在卡涩，检查ASP油压显示是否正常，验证无误后电磁阀带电备用；

步骤6：油路二的备用：打开截止阀5号，将机组保护切换至原油路一，确认关闭截止阀6号，油路二处于备用状态；

步骤7：根据需要进行AST电磁阀检修；

步骤8：检修油路一：参照步骤4，油路二投入完成；依次关闭截止阀7号、截止阀5号、截止阀3号和截止阀1号，油路一隔离完成，在线进行检修作业；

步骤9：检修油路一恢复：检修结束后，依次打开截止阀1号、截止阀3号和截止阀7号，进行AST电磁阀活动性试验，ASP油压显示正确，验证无误后AST电磁阀带电备用；

步骤10：油路二退出：打开截止阀5，将保护切换按钮切换至油路一，执行油路二退出，依次关闭截止阀8号、截止阀6号、截止阀4号和截止阀2号。

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