馬春雷，王月明，焦 凱

（華電國際濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261000）

閥門活動試驗邏輯優(yōu)化

馬春雷，王月明，焦 凱

（華電國際濰坊發(fā)電有限公司，山東 濰坊 261000）

對670 MW火力發(fā)電機組汽輪機閥門活動試驗邏輯進行分析、驗證，確定合理試驗邏輯。通過多次在線試驗，

確定每個閥門試驗完成時間，保證機組安全穩(wěn)定運行，避免非正常停運事故的發(fā)生。

閥門活動試驗；控制邏輯；時間判據

汽輪機調速系統(tǒng)對汽輪機組負荷調節(jié)及安全穩(wěn)定運行起著重要作用。高、中壓主汽門，高、中壓調節(jié)汽門連續(xù)長期工作在高溫高壓潮濕的環(huán)境中，閥門易發(fā)生蠕變和氧化，甚至導致卡澀，油動機、電磁閥、卸荷閥和位移傳感器等也會有故障出現(xiàn)。這些都是威脅機組安全運行的重要因素，控制不好就可能造成機組負荷突變甚至汽輪機超速飛車。為預防和控制此類事故的發(fā)生，要求運行中的汽輪機組定期進行閥門活動試驗［1］。

汽輪機組閥門活動試驗，主要目的是檢查運行中機組各個閥門的控制功能是否滿足規(guī)定要求，及對運行中各個主要參數的影響。參與試驗的閥門主要有高壓主汽門、高壓調節(jié)汽門、中壓主汽門和中壓調節(jié)汽門，這些閥門在實際運行中的質量直接關系到汽輪機組的安全性能和調節(jié)性能。每周對運行中的每臺機組進行一次閥門活動試驗，及時發(fā)現(xiàn)運行過程中閥門的某些缺陷，采取緊急消缺措施，確保閥門的嚴密、快關等性能，達到機組安全運行的性能［2-3］。

定期閥門活動試驗可以有效保證機組的安全運行，由于試驗方案的不完善導致機組非停事故時有發(fā)生。例如，2004年3月，陽城某350 MW機組在進行閥門活動試驗期間，由于中壓主汽門關反饋返回超時，引起一系列聯(lián)鎖保護動作，導致汽輪機跳閘，保護觸發(fā)鍋爐MFT。珠江某電廠引進型300 MW機組，由于2只中壓調節(jié)汽門控制信號接反，在進行中壓主汽門活動試驗時，致使左側中壓主汽門和右側調節(jié)汽門同時關閉，截斷了中壓缸進汽，高中壓轉子推力失去平衡，導致推力瓦燒損事故的發(fā)生。2012年3月，山東某電廠進行閥門活動試驗期間，1號主汽門離開開位置時，閥門停不住，也沒有返回，持續(xù)關閉至全關，主汽門全關信號發(fā)出；1號主汽門關閉后，約5 min，2號主汽門全關信號發(fā)出，2個主汽門全關信號均發(fā)出，發(fā)電機油開關跳閘，鍋爐MFT［4］。

閥門活動在線試驗作為DEH控制器的重要功能組成部分，閥門試驗控制邏輯完善與否直接關系到試驗的成敗和機組的安全。經過對試驗邏輯的分析，將每個閥門試驗邏輯增加時間判據和閥門活動試驗失敗報警，通過增加時間判據來及時終止試驗并發(fā)出報警信息。完善后的試驗邏輯經過靜態(tài)試驗并投入閥門活動試驗中，均到達預期效果，可以有效避免汽輪機組在進行定期閥門活動試驗過程中，由于就地設備故障影響機組安全穩(wěn)定運行［5］。

1 閥門活動試驗邏輯

1.1 原閥門活動試驗邏輯

670 MW火力發(fā)電機組汽輪機原閥門活動試驗邏輯：

a.高壓主汽門關至85%后，自動開啟至試驗前位置；

b.高壓調節(jié)汽門關至5%后，自動開啟至試驗前位置；

c.中壓主汽門試驗關指令發(fā)出1 s后，自動開啟至試驗前位置；

d.中壓調節(jié)汽門關至85%后，自動開啟至試驗前位置。

本文以高壓主汽門TV1閥門活動試驗邏輯（見圖1）為例，闡述閥門活動試驗過程。邏輯以RCM功能塊控制閥門在線試驗的開始與結束，當功能塊TV TEST PERMISSIVE發(fā)1，RCM功能塊發(fā)1，閥門活動試驗開始。當高壓主汽門關至85%后，功能塊H／／L低限發(fā)1，經TD-DIG功能塊延時0.1 s發(fā)1，復位RCM功能塊，RCM功能塊發(fā)0，閥門自動開啟至試驗前位置，TV1閥門活動試驗結束。當閥門開到86.5%時，功能塊H／／L高限發(fā)1將SR功能塊復位置0，為下次閥門活動試驗做準備。

圖1 主汽門TV1閥門活動試驗邏輯

1.2 完善后閥門活動試驗邏輯

670 MW火力發(fā)電機組汽輪機閥門活動試驗修改后邏輯［6］：

a.高壓主汽門關至85%或試驗關指令發(fā)出17 s后，自動開啟。如試驗關指令發(fā)出17 s內閥門始終未關至85%，觸發(fā)“閥門活動試驗失敗”光字牌報警；

b.高壓調節(jié)汽門關至5%或試驗關指令發(fā)出2 s后，自動開啟。如試驗關指令發(fā)出2 s內閥門始終未關至5%，觸發(fā)“閥門活動試驗失敗”光字牌報警；

c.中壓主汽門試驗關指令發(fā)出1 s或中壓主汽門開行程反饋消失后，自動開啟；

d.中壓調節(jié)汽門關至85%或試驗關指令發(fā)出15 s后，自動開啟。如試驗關指令發(fā)出15 s內閥門始終未關至85%，觸發(fā)“閥門活動試驗失敗”光字牌報警。

本文在閥門活動試驗原有邏輯的基礎上增加了關閉閥門時間判據和閥門活動試驗失敗報警邏輯。以高壓主汽門TV1閥門活動試驗邏輯（見圖2）為例，當閥門由于本身卡澀、位移傳感器LVDT或行程開關故障等原因，無法達到試驗開度或者達到試驗開度而無法正?；謴蜁r，達到設定時間，通過時間條件（圖下側矩形塊中TI-DIG功能塊延時17 s發(fā)1，復位RCM功能塊，取消閥門關閉指令），退出閥門試驗邏輯，閥門活動試驗終止。同時，通過上側矩形塊發(fā)出閥門活動試驗失敗報警，通知運行值班人員和檢修人員進行故障排除。

閥門活動試驗失敗報警邏輯為當閥門活動試驗開始，TI-DIG發(fā)1個時間為17 s的脈沖信號，并將閥門低限取反發(fā)1，經過第2個TI-DIG功能塊延時16 s發(fā)1，送出閥門活動試驗失敗報警。

圖2 修改后主汽門TV1閥門活動試驗邏輯

1.3 閥門活動試驗時間判據確定

閥門活動試驗的時間判據是邏輯完善的重要組成部分，調取最近4次閥門活動試驗各個閥門關閉開啟時間進行分析，確定對應閥門試驗邏輯的時間判斷條件。T1為閥門由試驗命令發(fā)出到試驗要求位置的時間（全過程時間）。T2為閥門由試驗命令發(fā)出到閥門返回試驗初始位置（見表1），最終確定每個閥門時間判據的最終時間。

為便于試驗邏輯的進一步完善，及時發(fā)現(xiàn)運行中機組各閥門的工作狀態(tài)，制定嚴密的監(jiān)視計劃，適時對試驗時間條件進行更改，避免影響機組安全穩(wěn)定運行。應注意如下幾點。

a.記錄每周進行閥門活動試驗過程中，每個閥門達到試驗開度的時間和完成時間。

b.以月為單位做閥門試驗活動時間曲線，更改時間判據。

表1 閥門活動時間s

c.每次大小修或閥門檢修后，根據修后閥門活動特性更改時間判據。

2 邏輯完善后的試驗驗證

為了驗證邏輯修改后的完整性和可行性，在機組冷態(tài)情況下進行試驗驗證。機組在停機狀態(tài)下，機組負荷、汽輪機轉速、掛閘信號等不滿足試驗條件。因此，采取如下措施來完成試驗［6］。

a.機組在停機狀態(tài)下，凝汽器真空、MFT、油開關等信號均為跳閘狀態(tài)，應解除相應的跳閘保護，保證汽輪機能夠掛閘。

b.大機閥門活動試驗要求在發(fā)電機并網狀態(tài)下才能進行，而DEH以三取二的方式獲得發(fā)電機并網信號，所以應短接任意2路發(fā)電機并網信號。

c.DEH邏輯組態(tài)中還對機組負荷、汽輪機轉速等參數進行了限制，所以需對功能塊參數（見表2）進行在線修改。

表2 轉速負荷限制參數修改

以TV1為例，對生產過程中可能出現(xiàn)的情況進行模擬。

a.閥門卡澀故障，閥門活動試驗開始，機務人員用調制器將閥門指令強制在90%，觀察邏輯，17 s后，RCM功能塊置0，試驗終止，閥門指令恢復到試驗前狀態(tài)，閥門活動試驗失敗報警發(fā)出。

b.行程開關故障，閥門活動試驗開始，將主汽門關反饋短接，17 s后，RCM功能塊置0，試驗終止，閥門指令恢復試驗前狀態(tài)，閥門活動試驗失敗報警發(fā)出。

在機組投入正常運行后后，觀察閥門活動試驗全過程，分析發(fā)現(xiàn)完善后的邏輯沒有對機組正常運行造成影響。

3 結束語

對670 MW汽輪機機組閥門活動試驗邏輯進行完善，增加閥門活動試驗的時間判斷條件及光字牌報警。當就地閥門卡澀，位移傳感器LVDT或行程開關故障時，通過時間條件退出閥門試驗邏輯，閥門投入正常工作狀態(tài)，并通過光字牌報警通知運行值班人員注意。經過修改后的閥門活動試驗邏輯在機組投入運行后，對機組正常運行未造成不良影響，有效避免了汽輪機機組在進行定期閥門活動試驗過程中，由于就地設備故障影響機組安全穩(wěn)定運行。

［1］ 劉 利，張 敏.汽輪機性能試驗規(guī)程ASME PTC6.2的特點及適用范圍［J］.東北電力技術，2011，32（12）：45 -48.

［2］ 趙偉光，陳顯輝，羅碧星.國產超（超）臨界汽輪機的發(fā)展及經濟性評估［J］.東北電力技術，2012，33（4）：1 -6.

［3］ 黃 來，張柏林.國產引進型600 MW超臨界汽輪機組閥切換試驗分析［J］.汽輪機技術，2010，52（3）：215-217.

［4］ 徐志強，宋英東.國產引進型600 MW汽輪機順序閥投運情況調查及分析［J］.汽輪機技術，2008，50（5）：374-377.［5］ 許天寧，郭 健，劉勇奇.汽輪機汽門嚴密性試驗方法探討與實踐［J］.東北電力技術，2012，33（10）：47-49.

［6］ 原小寧.350 MW汽輪機組閥門活動試驗時跳閘的原因分析［J］.熱電技術，2007，30（2）：40-43.

Turbine Valve Test Logic Perfection

MA Chun?lei，WANG Yue?ming，JIAO Kai
（Huadian Weifang Power Generation Co.，Ltd.，Weifang，Shandong 261000，China）

Discussion on the valve activity test of 670 MW thermal power unit is made.Each valve is determined by many times through online tests.The improved control logic can keep the unit run steadily and avoid tripping when the unit is under regular valve activity experiment.

Valve activity test；Logic；Time criterion

TM621；TK263

A

1004-7913（2015）01-0044-03

馬春雷（1978—），男，學士，工程師，從事汽輪機控制系統(tǒng)調試檢修工作。

2014-10-10）