專利名稱：帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法。
背景技術(shù)：
在大型汽輪機帶負荷或滿負荷長期運行期間，難免會遇到缺陷和故障。缺陷和故 障發(fā)生時，按照“保人身，保電網(wǎng)，保設(shè)備”的原則進行處理；一些缺陷和故障在線處理的好， 則成功消缺；處理不好，則可能惡化為非停事故。汽輪機帶負荷或滿負荷運行期間，主汽門 突然故障關(guān)閉時有發(fā)生，遇到此類故障，若短時間內(nèi)能成功在線消缺(解決故障誘因后打 開突關(guān)主汽門)，可避免非停事故，減少經(jīng)濟損失，但處理過程中，往往面臨"在線解決故障 誘因后，故障主汽門按指令要求全開時，故障主汽門卻只能開預(yù)啟閥開度”的難題；出現(xiàn)這 種現(xiàn)象，是由“故障主汽門后同側(cè)調(diào)門未關(guān)，致主汽門前后差壓較大，限制其開啟”造成的； 要解決此難題，就需關(guān)故障主汽門后對應(yīng)同側(cè)調(diào)門，減少故障主汽門前后差壓。目前，針對帶負荷或滿負荷工況下“關(guān)故障主汽門后同側(cè)對應(yīng)調(diào)門，平衡主汽門前 后差壓，主汽門打開后恢復(fù)調(diào)門開度”的過程操作，尚無一種完善、成熟、標準程控處理方 法。通?？紤]到機組仍帶負荷或高負荷，采取運行人員和檢修人員協(xié)同操作，將故障主汽門 后同側(cè)調(diào)門強制關(guān)閉再強制恢復(fù)指令開度。在這繁瑣和復(fù)雜的處理過程中，運行人員需要 兼顧檢修人員所強制的調(diào)門開度，來監(jiān)視和維護調(diào)整機組參數(shù)、做好反事故措施；檢修人員 需要兼顧運行人員所反饋機組狀況，來強制調(diào)門開度；若有人員配合失誤，就很可能造成不 必要非停事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)不足之處，針對目前普遍應(yīng)用DEH 控制的大型汽輪機，提供帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法，用程控步序方法解決了 “故障 主汽門的前后差壓限制其開啟”的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法，在處理好主汽門突關(guān)故障因素后，按照 如下步驟進行步序1、啟動步序權(quán)限；步序2、選擇故障主汽門；步序3、調(diào)門開關(guān)參數(shù)設(shè)置，設(shè)置調(diào)門開啟閥限；步序4、步序關(guān)閉對應(yīng)調(diào)門，按照設(shè)定速率關(guān)閉調(diào)門，調(diào)門關(guān)閉速率上限為經(jīng)驗參 數(shù)10% /min(每分鐘關(guān)閉調(diào)門油動機全行程開度的10% )；步序5、故障主汽門全開；步序6、步序按照設(shè)定速率開啟對應(yīng)調(diào)門，調(diào)門開啟速率上限為經(jīng)驗參數(shù)10% / min(每分鐘開啟調(diào)門油動機全行程開度的10% )；步序7、釋放步序調(diào)門；
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步序8、步序完成。所述步序4的具體過程為為減少故障主汽門前后差壓，按設(shè)置開關(guān)速率，關(guān)閉故 障主汽門后的對應(yīng)同側(cè)調(diào)門。所述步序5中當(dāng)對應(yīng)調(diào)門完全關(guān)閉時，故障主汽門前后差壓減少，故障主汽門將 按機組控制要求全開。所述步序6中當(dāng)故障主汽門全開后，按設(shè)置開關(guān)速率，以負荷控制器的指令賦予 對應(yīng)調(diào)門開啟；若步序調(diào)門指令與負荷閥位管理器流量閥位指令的絕對差值<(經(jīng)驗 參數(shù))且延時5s成立，則具備釋放對應(yīng)調(diào)門條件。所述步序7中當(dāng)步序?qū)?yīng)調(diào)門指令與負荷控制器調(diào)門指令相等，釋放調(diào)門步序控 制，對應(yīng)調(diào)門由負荷管理器控制開度。所述步序8中步序完成將開啟步序權(quán)限復(fù)歸為0。本發(fā)明的控制組態(tài)設(shè)計原則為原則1、保護關(guān)閉最高優(yōu)先級別；原則2、不影響或閉鎖DEH原有各項功能；原則3、具有閉鎖啟動、復(fù)位各項功能；原則4、設(shè)有操作人員接口，便于靈活參與、監(jiān)視控制過程；原則5、設(shè)有經(jīng)驗參數(shù)作為控制參數(shù)上限。其中，原則1要求其控制組態(tài)具有快關(guān)調(diào)門、快關(guān)主汽門保護最高級別的設(shè)計；原則2要求其控制組態(tài)具有不影響正常運行時DEH原有保護功能、閥門管理功能、 試驗功能的設(shè)計；原則3要求其控制組態(tài)具有開啟權(quán)限閉鎖、步序超時復(fù)位、故障復(fù)位功能設(shè)計；原則4要求其控制組態(tài)設(shè)有步序閥限、步序運行或保持、調(diào)門步序開關(guān)速率的操 作員接口 ；原則5要求其控制組態(tài)設(shè)有步序調(diào)門開關(guān)速率上限經(jīng)驗參數(shù)(10% /min)。其使用操作步驟處理好主汽門突關(guān)故障因素一操作員接收到開故障主汽門指示一操作員取得步 序權(quán)限一選擇故障主汽門一設(shè)置調(diào)門開啟閥限一設(shè)置調(diào)門開關(guān)速率一檢查先前操作設(shè)置 —調(diào)門按照步序開關(guān)速率關(guān)閉(也可中間暫停關(guān)閉，然后繼續(xù))一使對應(yīng)調(diào)門關(guān)閉，故障主 汽門開啟一調(diào)門按照設(shè)定開關(guān)速率開啟(也可中間暫停，然后繼續(xù)開啟)一釋放調(diào)門，調(diào)門 指令為“DEH閥門管理器指令”一步序法完成。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的帶負荷汽輪機故障主汽門開啟步序法，使繁瑣過程簡單化，大大減少操 作人員的工作量；并且，步序法中接口操作點的設(shè)置，使控制過程更加靈活化、可控化。結(jié) 果是程序化控制和處理“關(guān)故障主汽門后調(diào)門，平衡主汽門前后差壓，主汽門打開后恢復(fù)調(diào) 門開度”的復(fù)雜過程；成功開啟故障主汽門同時，并程控步序的將調(diào)門控制無擾切換予DEH 負荷閥門管理器；并保證在處理故障時保護優(yōu)先、控制清晰靈活、有處理各種干擾能力。綜 上所述，本發(fā)明提高了處理故障質(zhì)量和處理方法智能化，節(jié)約了消缺時間，使整個處理過程 程控化、低風(fēng)險化，填補了大型汽輪機在線處理故障主汽門程控開啟方法的空白，是一種完 整、成熟的程控開啟理論，是處理生產(chǎn)缺陷和反事故措施重要組成部分，是保障大型汽輪機機組安全生產(chǎn)和運行檢修處理缺陷的重要方法之一。


圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為實施例的控制方案圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。圖 1 中，步序1 在并網(wǎng)狀況下，獲得步序法開啟權(quán)限；步序2 擁有開啟權(quán)限下，選擇相應(yīng)故障主汽門；步序3 操作人員設(shè)置步序閥限只在開啟調(diào)門步序(步序6)中起作用；同時還設(shè) 定調(diào)門開關(guān)速率??；步序4 對應(yīng)調(diào)門按速率關(guān)閉；步序5 等待所選故障主汽門的全開；步序6 開啟調(diào)門，在開啟過程中，若步序調(diào)門指令與負荷閥位管理器流量閥位指 令的絕對差值< 延時5s成立，或無步序權(quán)限成立，則具備釋放對應(yīng)調(diào)門條件。步序7:釋放對應(yīng)調(diào)門；步序8 帶負荷故障主汽門開啟步序法程控步序完成。本發(fā)明實施例1 圖2中，由于LVDT(線性位移傳感器)故障導(dǎo)致帶負荷的汽輪機右側(cè)高壓主汽門 突關(guān)，更換LVDT后，右側(cè)高壓主汽門只能開預(yù)啟閥開度(15%)。此故障案例可用開啟步序 法處理，具體處理過程方法運行人員接收到上級指示后(用開啟步序法打開故障右側(cè)高壓主汽門)；獲取步 序權(quán)限；一選擇故障右側(cè)高壓主汽門；一設(shè)置右側(cè)高壓調(diào)門開關(guān)速率8% /min，設(shè)置右側(cè)高 壓調(diào)門步序開啟閥限為50% (防止開度過大)；一檢查參數(shù)設(shè)置；一右側(cè)高壓調(diào)門開始關(guān) 閉，關(guān)閉過程中觀察汽機參數(shù)有無越限(由于右側(cè)高壓主汽門開度很小，導(dǎo)致門后進汽量 很小，右側(cè)高壓調(diào)門的關(guān)閉不大會影響汽機參數(shù))；一如越限，則暫停關(guān)閉，查找原因，并進 行處理；一待恢復(fù)正常，繼續(xù)關(guān)閉；一右側(cè)高壓調(diào)門關(guān)閉，右側(cè)高壓主汽門開啟；一右側(cè)高 壓調(diào)門按開關(guān)速率8% /min開啟；一觀察汽機參數(shù)，判斷開關(guān)速率是否合適；一如不合適， 重新設(shè)置開關(guān)速率；一若速率更改，對汽機參數(shù)改善無明顯效果，則暫停，查找原因；一待 無異常后，繼續(xù)開啟；一步序判斷是否達到釋放右側(cè)高壓調(diào)門步序控制條件；一待達到后， 步序程序?qū)⒂覀?cè)高壓調(diào)門交予DEH負荷閥位管理器控制；一步序完成退出。本發(fā)明處理此故障案例的有益效果用開啟步序法處理故障高壓主汽門開啟，使處理過程程序化、簡單化、可控性增 強；在處理過程中，操作人員可將更多精力監(jiān)察主蒸汽參數(shù)(主汽壓力，主汽溫度)、負荷、 汽機本體參數(shù)(差脹、軸向位移、軸承振動、軸承溫度、缸溫)的變化；并可根據(jù)監(jiān)察參數(shù)變 化，靈活更改步序法控制參數(shù)(調(diào)門開關(guān)速率)，或暫停步序進程；開啟步序法控制高壓主汽門開啟過程中，為確保處理過程汽輪機運行安全，將遵循保護功能優(yōu)先原則。開啟高壓主 汽門時，處理不當(dāng)往往造成對鍋爐控制擾動，致主汽壓力變化較大，用開啟步序法可有效優(yōu) 化和處理此難題；當(dāng)主汽壓力變化較大，操作員可更改開啟步序法調(diào)門開關(guān)速率，減少對鍋 爐控制擾動；若情況無改善或惡化，可暫停步序進行，減少對主汽壓變化的影響，待鍋爐控 制穩(wěn)定或改善，恢復(fù)步序進行。開啟高壓主汽門時，操作不當(dāng)往往造成汽機參數(shù)越限，用開 啟步序法可有效優(yōu)化和處理此難題；當(dāng)開啟過程中參數(shù)越限，操作人員可以更改開啟步序 法調(diào)門開關(guān)速率來改善越限參數(shù)；若情況無改善或惡化，可暫停步序進行，查找原因。在開 啟步序法處理事故過程中，機組一旦事故脫網(wǎng)或打間，開啟步序法將通過調(diào)門開度指令小 選計算啟動甩負荷功能及超速保護功能、主汽門及調(diào)門快關(guān)功能，且開啟步序法同時自動 退出處理程序，開啟步序法這一功能設(shè)置，保證處理故障高壓主汽門開啟過程中機組有防 超速及可靠性停機功能。綜上所述，在帶負荷期間，高壓缸往往設(shè)計承擔(dān)較大負荷分配，在 處理故障高壓主汽門的開啟，必然對機組參數(shù)有較大影響，而本發(fā)明具有針對防機組參數(shù) 越限和惡化的優(yōu)化和處理功能，并且在處理過程中本發(fā)明始終保證機組保護功能優(yōu)先；本 發(fā)明在處理故障高壓主汽門開啟過程中，將能很好發(fā)揮自身處理故障質(zhì)量高和處理方法智 能化特點，大大節(jié)約了消缺時間，并使整個處理過程程控化、低風(fēng)險化。實施例2 圖2中，由于油路故障導(dǎo)致帶負荷的汽輪機左側(cè)中壓主汽門突關(guān)，清除油路故障， 左側(cè)中壓主汽門只能開少許開度、不能全開。此故障案例2可用開啟步序法處理，具體處理 過程方法運行人員接收到上級指示后(用開啟步序法打開故障左側(cè)中壓主汽門)；一獲取 開啟步序權(quán)限；一選擇故障左側(cè)中壓主汽門；一設(shè)置左側(cè)中壓調(diào)門開關(guān)速率10% /min，設(shè) 置左側(cè)中壓調(diào)門步序開啟閥限為90% (帶負荷期間中調(diào)門開度較大可不限制)；一檢查 參數(shù)設(shè)置一左側(cè)中壓調(diào)門開始關(guān)閉，關(guān)閉過程中觀察汽機參數(shù)有無越限(由于左側(cè)中壓主 汽門開度很小，導(dǎo)致門后進汽量很小，左側(cè)中壓調(diào)門的關(guān)閉不大會影響汽機參數(shù))；一如越 限，則暫停，查找原因，并進行處理；一待正常后，則繼續(xù)關(guān)閉；一左側(cè)中壓調(diào)門關(guān)閉，左側(cè) 中壓主汽門開啟；一左側(cè)中壓調(diào)門按開關(guān)速率10% /min開啟；一觀察汽機參數(shù)，判斷開關(guān) 速率是否合適；一如不合適，可重新設(shè)置開關(guān)速率；一若速率更改，對汽機參數(shù)改善無明顯 效果，則暫停，查找原因并解決；一待無異常，繼續(xù)開啟；一步序程序判斷達到釋放左側(cè)中 壓調(diào)門步序控制條件；一步序程序?qū)⒆髠?cè)中壓調(diào)門交予DEH負荷閥位管理器控制；一步序 完成，退出開啟步序法。本發(fā)明處理此故障案例的有益效果用開啟步序法處理故障中壓主汽門開啟，使處理過程程序化、簡單化、可控性增 強；在處理過程中，操作人員可將更多精力監(jiān)察再熱蒸汽參數(shù)(再熱蒸汽壓力，再熱蒸汽溫 度)、負荷、真空、汽機本體參數(shù)(差脹、軸向位移、軸承振動、軸承溫度、缸溫)的變化；并可 根據(jù)監(jiān)察參數(shù)變化，靈活更改步序法控制參數(shù)(調(diào)門開關(guān)速率)，或暫停步序進程；開啟步 序法處理中壓主汽門開啟過程中，為確保處理過程汽輪機運行安全，將遵循保護功能優(yōu)先 原則。開啟中壓主汽門時，處理不當(dāng)往往造成再汽蒸汽壓力變化較大，用開啟步序法可有 效優(yōu)化和處理此難題；當(dāng)再熱蒸汽壓力變化較大，操作員可更改開啟步序法調(diào)門開關(guān)速率， 減少對再熱蒸汽壓力擾動；若情況無改善或惡化，可暫停步序進行，減少對再熱蒸汽壓力變化的影響，待再熱蒸汽壓力控制穩(wěn)定或改善，恢復(fù)步序進行。開啟中壓主汽門時，操作不當(dāng) 往往造成汽機參數(shù)越限，用開啟步序法可有效優(yōu)化和處理此難題；當(dāng)開啟過程中參數(shù)越限， 操作人員可以更改開啟步序法調(diào)門開關(guān)速率來改善越限參數(shù)；若情況無改善或惡化，可暫 停步序進行，查找原因。在開啟步序法處理事故過程中，機組一旦事故脫網(wǎng)或打閘，開啟步 序法將通過調(diào)門開度指令小選計算啟動甩負荷功能及超速保護功能、主汽門及調(diào)門快關(guān)功 能，且開啟步序法同時自動退出處理程序，開啟步序法這一功能設(shè)置，保證在處理故障中壓 主汽門開啟過程中機組有防超速及可靠性停機功能。在帶負荷期間，中壓缸相比高壓缸所 承擔(dān)負荷分配較小，用開啟步序法處理故障中壓主汽門開啟時，在機組參數(shù)不越限情況下， 可設(shè)對應(yīng)中壓調(diào)門開關(guān)速率為10% (經(jīng)驗參數(shù))。綜上所述，在處理故障中壓主汽門的開 啟，本發(fā)明具有針對防機組參數(shù)越限和惡化的優(yōu)化和處理功能，并且在處理過程中本發(fā)明 始終保證機組保護功能優(yōu)先；本發(fā)明在處理故障中壓主汽門開啟過程中，將能很好發(fā)揮自 身處理故障質(zhì)量高和處理方法智能化特點，節(jié)約了消缺時間，使整個處理過程程控化、低風(fēng) 險化。
權(quán)利要求
1.一種帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法，其特征是在處理好主汽門突關(guān)故障因素 后，按照如下步驟進行步序1、啟動步序權(quán)限；步序2、選擇故障主汽門；步序3、調(diào)門開關(guān)參數(shù)設(shè)置，設(shè)置調(diào)門開啟閥限；步序4、步序關(guān)閉對應(yīng)調(diào)門，按照設(shè)定速率關(guān)閉調(diào)門，調(diào)門關(guān)閉速率上限為經(jīng)驗參數(shù) 10% /min，每分鐘關(guān)閉調(diào)門油動機全行程開度的10% ； 步序5、故障主汽門全開；步序6、步序按照設(shè)定速率開啟對應(yīng)調(diào)門，調(diào)門開啟速率上限為經(jīng)驗參數(shù)10% /min，每 分鐘開啟調(diào)門油動機全行程開度的10% ； 步序7、釋放步序調(diào)門； 步序8、步序完成。
2.如權(quán)利要求1所述的帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法，其特征是所述步序4的 具體過程為為減少故障主汽門前后差壓，按設(shè)置開關(guān)速率，關(guān)閉故障主汽門后的對應(yīng)同側(cè)調(diào)門。
3.如權(quán)利要求1所述的帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法，其特征是所述步序5中 當(dāng)對應(yīng)調(diào)門完全關(guān)閉時，故障主汽門前后差壓減少，故障主汽門將按機組控制要求全開。
4.如權(quán)利要求1所述的帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法，其特征是所述步序6中 當(dāng)故障主汽門全開后，按設(shè)置開關(guān)速率，以負荷控制器的指令賦予對應(yīng)調(diào)門開啟；若步序調(diào) 門指令與負荷閥位管理器流量閥位指令的絕對差值< 且延時5s成立，則具備釋放對應(yīng) 調(diào)門條件。
5.如權(quán)利要求1所述的帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法，其特征是所述步序7中 當(dāng)步序?qū)?yīng)調(diào)門指令與負荷控制器調(diào)門指令相等，釋放調(diào)門步序控制，對應(yīng)調(diào)門由負荷管 理器控制開度。
6.如權(quán)利要求1所述的帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法，其特征是所述步序8中 步序完成將開啟步序權(quán)限復(fù)歸為0。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶負荷汽輪機故障主汽門開啟方法。它在處理好主汽門突關(guān)故障因素后，按照如下步驟進行步序1、啟動步序權(quán)限；步序2、選擇故障主汽門；步序3、調(diào)門開關(guān)參數(shù)設(shè)置，設(shè)置調(diào)門開啟閥限；步序4、步序關(guān)閉對應(yīng)調(diào)門，按照設(shè)定速率關(guān)閉調(diào)門，調(diào)門關(guān)閉速率上限為經(jīng)驗參數(shù)10％/min(每分鐘關(guān)閉調(diào)門油動機全行程開度的10％)；步序5、故障主汽門全開；步序6、步序按照設(shè)定速率開啟對應(yīng)調(diào)門，調(diào)門開啟速率上限為經(jīng)驗參數(shù)10％/min(每分鐘開啟調(diào)門油動機全行程開度的10％)；步序7、釋放步序調(diào)門；步序8、步序完成。
文檔編號F01D17/10GK102116181SQ20111000695
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者仵華南, 王文寬 申請人:山東電力研究院