浅谈某320MW机组汽轮机主机阀门全行程活动试验

浅谈某320MW机组汽轮机主机阀门全行程活动试验

柴骏

大唐三门峡发电有限责任公司,河南省三门峡市，邮编472143

摘 要：本文结合东方汽轮机厂的 N320型汽轮机实际情况，全面讲述了如何开展汽轮机主汽阀全行程活动试验．根据主汽阀门的实际配置情况，分别地详细讲述了开关型和调节型主汽阀门、高压和中压主汽阀门的全行程活动试验的动作原理、试验条件和试验过程，着重论述了如何对试验程序进行优化，通过对试验程序的合理优化，提高试验的可靠性从而达到运行人员能顺利地开展全行程活动试验，提高汽轮机运行安全性的目的。

关键词：汽轮机；主机阀门；全行程试验。

1概述

该厂主机为东方汽轮机厂生产的 N320—16.7／537／537 型(合缸)，亚临界、中间一次再热、双缸双排汽、高中压合缸凝汽式汽轮机。DCS 、DEH系统采用和利时分散控制系统 MAC6.5.3。

近年来，汽轮机超速事故仍有发生，而完善汽轮机防止超速的各项措施，才能进一步降低事故的发生。汽轮机高中压主汽门及调门定期活动试验是最为常规但尤为重要的一项措施。一般情况下，机组带负荷运行时，主汽门和中调门保持全开，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。这些长期不活动的阀门容易出现阀门卡涩的情形，极易造成汽轮机失去控制甚至引发重大超速事故，对电力系统的安全稳定运行带来极其不利的影响。为避免运行中以及停机期间阀门卡涩造成汽轮机超速事故等异常，根据《火力发电厂汽轮机数字电液控制系统运行维护与试验技术规程》GB/T 35729-2017相关要求需在运行中定期进行相关试验，以验证主汽门、调门无卡涩现象，目前该厂320MW机组未设计全行程试验功能，部分行程活动试验活动开度在15%，不能验证阀门是否全行程灵活无卡涩，为保障阀门可靠动作，不发生卡涩导致的超速异常事件，需增加阀门全行程活动试验功能。以便运行中进行定期试验，保证阀门无卡涩，保障DEH系统安全稳定，提升机组安全性、可靠性。

2 全行程活动试验的研究

2.1研究思路

1、在原有部分行程试验的基础上，自主新增一套全行程试验功能组态，与原有逻辑相互独立，互不影响。根据试验阀门的不同，使用不同的控制模块（中主门采用试验电磁阀控制或其他阀门采用伺服阀控制）来达到试验目的，同时在试验过程中，任一阀门进行试验时，其它阀门闭锁相应的试验功能，避免多个阀门同时动作，确保试验过程安全稳定。

    2、新增全行程试验画面，用于各阀门全行程试验投切以及各阀门开度，行程开关状态等试验信息的显示。

2.2 改造后全行程活动试验简介

一、试验标准

试验过程中所有的高、中压主汽门和调门能自动开关到位，机组能自动调节维持响应负荷基本不变，机组各主要参数稳定无大幅波动。

二、组织措施

1、整个试验过程由运行人员负责指挥、操作、记录，当班单元长统一指挥，并通知相关专业到场见证并签字确认。

2、热控人员负责检查相关控制逻辑和就地控制设备，汽机专业人员负责检查现场阀门动作情况。

三、安全措施

1、试验前，热控人员检查就地试验电磁阀完好，接线完好。

2、检查伺服控制器卡件工作状态正常，各指示灯指示符合实际。汽机安全监视系统（TSI）柜和汽机危急遮断系统（ETS）柜电源及卡件均工作正常，核查DEH系统逻辑及相关参数正确无误，阀门行程开关信号状态正确。

3、汽机专业人员检查现场阀门阀杆连接等机械部位完好。

4、运行人员做好事故预想，试验过程中密切监视机组振动，负荷，主再热汽温、汽压等重要参数不超限，汽轮机轴向位移、振动、胀差等参数正常。

5、在一组试验进行完毕且负荷稳定后，方可进行下一组试验。

6、若试验过程中出现异常情况，如阀门卡涩、控制系统失灵应立即点击切除按钮，停止试验，联系相关专业人员处理。

四、试验内容：

1、在DEH控制系统原部分行程试验逻辑中增加全行程试验逻辑，二者指令执行部分是共同的，需将各自试验条件和执行过程判断条件区分开来，独立执行，确保二者在试验时不会相互影响，造成异常动作。

2、增加阀门全行程活动试验画面，画面设置TV1/GV2/GV3、TV2/GV1/GV4、RSV1/ICV1、RSV2/ICV2试验按钮操作端，试验投入、成功、失败指示。增加全行程试验画面、TV1/GV2/GV3部分逻辑组态如下：

3、每部分均设置试验投、切功能、试验允许条件、试验切除条件。

4、每项试验均允许试验过程中手动切除，试验过程中手动切除后程序控制相关阀门恢复试验前状态。

5、阀门试验具有超时切除功能，当试验出现异常或超过预期时间300s（可调）时，试验失败指示灯亮，可以手动将试验切除，及时恢复到试验前状态。

6、每侧高压主汽门、调门成组试验，每侧中压主汽门、调门成组试验。

7、试验条件：机组并网，单阀方式或阀门松动试验，DEH投入自动，投入功率回路。

8、高主门，高调门试验步骤以TV1/GV2/GV3试验为例：

（1）点击活动试验允许按钮并确认，按钮底色变红。

（2）点击TV1/GV2/GV3试验按钮并确认，按钮底色变红，切除指示变为投入。

（3）GV2、GV3调门先以0.5%/s的速率关闭，GV2、GV3调门全关后，TV1以0.5%/s的速率关闭；

（4）TV1全关到位后，TV1/GV2/GV3试验成功指示变为红色，TV1开始以0.5%/s的速率开门；

（5）待TV1全开后，CV2、CV3调门以0.5%/s的速率逐渐打开;

（6）恢复到试验前状态后，整个试验结束，切除TV1/GV2/GV3试验按钮，投入指示变为切除。

（7）按相同步骤进行TV2/GV1/GV4试验，结束后，点击活动试验允许按钮并切除，按钮底色变灰，试验结束。

9、中主门、中调门试验步骤以RSV1/ICV1试验为例：

（1）点击活动试验允许按钮并确认，按钮底色变红。

（2）点击RSV1/ICV1试验按钮并确认，按钮底色变红，切除指示变为投入。

（3）ICV1调门先以0.5%/s的速率关闭，ICV1调门全关后，RSV1通过试验电磁阀快速泄油关闭；

（4）RSV1全关到位后，RSV1/ICV1试验成功指示变为红色，RSV1通过电磁阀开始开门；

（5）待RSV1全开后，ICV1调门以0.5%/s的速率逐渐打开;

（6）恢复到试验前状态后，整个试验结束，切除RSV1/ICV1试验按钮，投入指示变为切除。

（7）按相同步骤进行RSV2/ICV2试验，结束后，点击活动试验允许按钮并切除，按钮底色变灰，试验结束。

3 改造关键技术与创新点

1、在原有阀门部分行程试验的基础上，新增一套全行程试验功能逻辑组态，与原有逻辑相互独立，互不影响。根据试验阀门的不同，使用不同的控制终端（中主门采用试验电磁阀控制、其他阀门采用伺服阀控制）来达到试验目的，试验可靠性高，可在正常、异常状态下随时切除试验，退出到原始状态，且具有闭锁功能，防止多个阀门同时动作。

2、新增全行程试验画面，用于各阀门全行程试验投切以及各阀门开度，行程开关状态等试验信息的显示。

3、试验过程可控性。各阀门试验均加入手动切除和超时切除功能，当试验出现异常或超过预期时间时，可以手动或通过超时控制回路将试验切除，及时恢复到试验前状态。

4、试验设备经济性。整个试验功能为自主研究，零资金投入，在不增加新设备快关电磁阀的情况下，通过伺服阀、RSV试验电磁阀进行全行程试验。

5、试验过程具备闭锁功能。任一阀门进行试验时，其它阀门闭锁相应的试验功能，避免多个阀门同时动作，确保试验过程安全稳定。

6、零资金、零设备投入，具备了及时发现阀门卡涩隐患的功能。避免发生卡涩导致的超速异常事件和其他不安全事件，保障DEH系统安全稳定，提升了机组安全性、可靠性。且技术指标达到了当前先进水平。

4 结束语

改造后该公司320MW机组主机阀门全行程活动试验功能已成功应用。此次应用研究，静态仿真，动态试验正常，达到全行程活动目标且对机组安全运行无影响，具备及时发现阀门卡涩隐患的功能。为DEH系统，机组安全稳定运行提供了保障，也给其他不具备阀门全行程活动试验的机组提供了相关的技术经验。

参  考  文  献

[1]肖增弘，徐丰编著.汽轮机数字式电液调节系统[M].中国电力出版社,2003

作者简介：

柴骏（1990，男，河南三门峡，本科，工程师，自动控制）