一种汽轮机阀门部分行程活动试验方法及装置与流程

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部分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。

现有的汽轮机阀门部分行程活动试验方法要先向电力调度中心申请退出机组的agc和一次调频功能，退出机组协调控制并投入功率控制回路，然后将汽轮机由顺序阀运行方式切为单阀运行方式，在满足以上条件后才能进行阀门活动试验，试验过程的机组负荷、主蒸汽压力和调节级温度波动幅度较大，导致机组运行的安全性和稳定性较低。

技术实现要素：

本发明提供一种汽轮机阀门部分行程活动试验方法及装置，以解决现有技术试验过程的机组负荷、主蒸汽压力和调节级温度波动幅度较大，导致机组运行的安全性和稳定性较低的技术问题。

本发明的第一实施例提供了一种汽轮机阀门部分行程活动试验方法,包括：

分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门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，若存在异常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。

进一步地，在“分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门根据预设的指令执行开关动作”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，分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门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根据第一预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度；

控制待试验主汽门根据第二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；

控制中压调门根据第三预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到所述目标开度；

控制中压调门根据第四预设指令执行开关动作，由所述目标开度动作恢复至所述初始开度；

若检测到所述高压调门的阀门开度为全开或全闭，则控制所述高压调门根据第五预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度，并控制所述高压调门根据第六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。

进一步地，若检测到所述高压调门的阀门开度不为全开或全闭，则将所述高压调门跳过执行部分行程活动试验。

进一步地，在完成当前阀门试验后判断是否进入下一阀门试验或进入下一类阀门试验或结束试验，当汽轮机的所有阀门均完成试验后则结束试验。

本发明的第二实施例提供了一种汽轮机阀门部分行程活动试验装置,包括：

控制执行模块，用于分别控制待试验主汽门、所述待试验中压调门和所述待试验高压调门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，若存在异常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。

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，具体用于：

控制所述待试验主汽门根据第一预设指令执行开关动作，由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，由所述目标开度恢复至所述初始开度；

控制所述中压调门根据第三预设指令执行开关动作，由所述初始开度动作到所述目标开度，并控制所述中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；

若检测到所述高压调门的阀门开度为全开或全闭，则控制所述高压调门根据第五预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度，并控制所述高压调门根据第六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。

进一步地，所述控制执行模块，还用于：若检测到所述高压调门的阀门开度不为全开或全闭，则将所述该高压调门跳过执行部分行程活动试验。

本发明提供一种汽轮机阀门部分行程活动试验方法及装置，能够有效降低试验过程的机组试验参数波动幅度，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部分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部分行程活动试验方法的另一流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种汽轮机阀门部分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部分行程活动试验方法,包括：

s1、分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门根据预设的指令执行开关动作；

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。本发明实施例在试验过程中通过逻辑组态的方式实现试验，在完成当前阀门试验后判断是否进入下一阀门试验或结束试验，当汽轮机的所有阀门均完成试验后则结束试验。作为一种具体的实施方式，在控制高压调门根据预设的指令执行开关动作时，检测处于全开或全关的高压调门根据预设的指令执行开关动作，以使实现对该部分高压调门的部分行程活动试验。

s2、判断执行每一开关动作时是否存在异常，若存在异常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。

在本发明实施例中，在检测到任一开关动作存在异常时，均判断汽轮机发生阀门故障，即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、中压调门故障和高压调门故障，并发出报警信号，终止试验。本发明实施例通过逻辑组态实现试验过程一键自动化，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，提高了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，在“分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门根据预设的指令执行开关动作”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，在开启部分行程活动试验时，检测机组负荷、汽温、汽压和阀门状态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)对机组试验参数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部分行程活动实验时，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，分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门根据预设的指令执行开关动作，具体为：

控制待试验主汽门根据第一预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度；

控制待试验主汽门根据第二预设指令执行开关动作，由目标开度恢复至初始开度；

控制中压调门根据第三预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度；

控制中压调门根据第四预设指令执行开关动作，由目标开度恢复至初始开度；

若检测到高压调门的阀门开度为全开或全闭，则控制高压调门根据第五预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度，并控制高压调门根据第六预设指令执行开关动作，由目标开度恢复至初始开度。

需要说明的是，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。在执行每一次的开关动作时，均对每一次的开关动作进行判断，在识别到开关动作存在异常时则判断汽轮机的阀门发生故障，并生成警报信息，结束此次试验流程，能够在快速识别出阀门故障，有利于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，若检测到高压调门的阀门开度不为全开或全闭，则将该高压调门跳过执行部分行程活动试验。

作为一种具体的实施方式，在检测到高压调门的阀门开度不为全开或全闭时，判断高压调门无需进行行程活动的测试，将该高压调门跳过执行部分行程活动试验，不仅能够快速完成汽轮机阀门部分行程活动实验，还能够进一步提高机组运行的安全性和稳定性。请参阅图2，为本发明实施例提供的一种汽轮机阀门部分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：

本发明实施例通过逻辑组态的方式分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门根据预设的指令执行开关动作，并判断每一开关动作是否异常，以实现一键自动化完成汽轮机阀门行程活动试验，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，从而提高agc、一次调频和协调控制的投入率，进而提高机组运行的稳定性和自动控制能力。

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

控制执行模块10，用于分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门根据预设的指令执行开关动作；

需要说明的是，本发明实施例在试验过程中通过逻辑组态的方式实现试验，在完成当前阀门试验后判断是否进入下一阀门试验或结束试验，当汽轮机的所有阀门均完成试验后则结束试验。作为一种具体的实施方式，在控制高压调门根据预设的指令执行开关动作时，检测处于全开或全关的高压调门根据预设的指令执行开关动作，以使实现对该部分高压调门的部分行程活动试验。

故障判断模块20，用于判断执行每一开关动作时是否存在异常，若存在异常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。

在本发明实施例中，在检测到任一开关动作存在异常时，均判断汽轮机发生阀门故障，即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、中压调门故障和高压调门故障，并发出报警信号，终止试验。本发明实施例通过逻辑组态实现试验过程一键自动化，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，提高了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，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，在开启部分行程活动试验时，检测机组负荷、汽温、汽压和阀门状态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)对机组试验参数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部分行程活动实验时，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10，具体用于：

控制待试验主汽门根据第一预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度；

控制待试验主汽门根据第二预设指令执行开关动作，由目标开度恢复至初始开度；

控制中压调门根据第三预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度；

控制中压调门根据第四预设指令执行开关动作，由目标开度恢复至初始开度；

若检测到高压调门的阀门开度为全开或全闭，则控制高压调门根据第五预设指令执行开关动作，由初始开度动作到目标开度，并控制高压调门根据第六预设指令执行开关动作，由目标开度恢复至初始开度。

需要说明的是，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。在执行每一开关动作时，均对每一开关动作进行判断，在识别到开关动作存在异常时则判断汽轮机的阀门发生故障，并生成警报信息，结束此次试验流程，能够在快速识别出阀门故障，有利于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10，还用于：若检测到高压调门的阀门开度不为全开或全闭，则将高压调门跳过执行部分行程活动试验。

作为一种具体的实施方式，在检测到高压调门的阀门开度不为全开或全闭时，判断高压调门无需进行行程活动的测试，将高压调门跳过执行部分行程活动试验，不仅能够快速完成汽轮机阀门部分行程活动实验，还能够进一步提高机组运行的安全性和稳定性。

实施本发明实施例，具有以下有益效果：

本发明实施例通过逻辑组态的方式分别控制待试验主汽门、待试验中压调门和待试验高压调门根据预设的指令执行开关动作，并判断每一开关动作是否异常，以实现一键自动化完成汽轮机阀门行程活动试验，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，从而提高agc、一次调频和协调控制的投入率，进而提高机组运行的稳定性和自动控制能力。

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。