啟動(dòng)中高排逆止閥頻繁擺動(dòng)的分析與處理

袁曉君 劉文韜 黃國(guó)華

【摘要】根據(jù)我公司熱力系統(tǒng)配置和機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況，我公司機(jī)組啟動(dòng)方式為高壓缸啟動(dòng)，本文對(duì)其采用高壓缸啟動(dòng)過(guò)程中高排逆止閥頻繁擺動(dòng)的現(xiàn)象進(jìn)行了分析，以及提出了改進(jìn)措施，為同類(lèi)型的機(jī)組啟動(dòng)提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】高壓缸啟動(dòng)；高排逆止閥；氣動(dòng)控制；DCS

1高排逆止閥的控制系統(tǒng)概述

汽機(jī)高排逆止閥主要由閥體、活塞式氣缸、氣源控制管路等部分組成，它的控制是由操作員在操作員站的工控機(jī)上操作，經(jīng)過(guò)DCS系統(tǒng)處理發(fā)出指令到高排逆止閥就地電磁閥，使電磁閥帶電和失電，控制壓縮空氣進(jìn)、出氣缸來(lái)推動(dòng)活塞開(kāi)關(guān)閥門(mén)的。電磁閥的控制電源是AC220V，控制氣源是廠用儀用壓縮空氣，DCS系統(tǒng)是北京國(guó)電智深研發(fā)的EDPF-NT系統(tǒng)。

2高排逆止閥的作用

第一，在汽輪機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，高排逆止閥關(guān)閉，防止冷再管倒汽進(jìn)入汽輪機(jī)引起汽機(jī)超速。

第二，在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，高排逆止閥關(guān)閉，高排通風(fēng)閥開(kāi)啟，通風(fēng)管路使高壓汽缸處于真空狀態(tài)，以防止高壓后幾級(jí)部件超溫。

第三，在冷再管內(nèi)積水的情況下(開(kāi)停機(jī)時(shí)疏水不暢、在高加滿(mǎn)水保護(hù)失靈的情況下,高加漏水進(jìn)入冷再管、再熱器的減溫水等)防止這些水從高壓缸排汽端進(jìn)入汽輪機(jī)。在冷再管上的高排逆止閥前后，各裝有排往凝汽器背包式疏水?dāng)U容器的電動(dòng)疏水閥，作為汽機(jī)開(kāi)停機(jī)時(shí)疏水使用。

3高排逆止閥頻繁擺動(dòng)的原因

我公司機(jī)組啟動(dòng)方式為高壓缸啟動(dòng)（沖轉(zhuǎn)時(shí)，高調(diào)門(mén)、中主門(mén)、中調(diào)門(mén)及連通管調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，高壓主氣門(mén)控制轉(zhuǎn)速）。機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)#1機(jī)組從汽機(jī)沖轉(zhuǎn)開(kāi)始至轉(zhuǎn)速在1200RPM期間，高排逆止閥頻繁擺動(dòng)，并伴隨有很大的金屬撞擊聲，對(duì)運(yùn)行設(shè)備的損害很大，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4造成高排逆止閥頻繁擺動(dòng)的原因分析

在汽輪機(jī)掛閘后，高排通風(fēng)閥打開(kāi)，高排逆止閥就地電磁閥先不帶電,結(jié)果是氣缸中的彈簧的力量會(huì)施加一個(gè)持續(xù)的力量把門(mén)板保持在全關(guān)位置。在機(jī)組沖轉(zhuǎn)時(shí)，汽機(jī)高壓缸的蒸汽壓力作用在前進(jìn)方向上，會(huì)克服彈簧阻力打開(kāi)逆止閥，只是打開(kāi)一定的開(kāi)度。當(dāng)逆止閥打開(kāi)后,逆止閥前的壓力會(huì)下降，當(dāng)蒸汽壓力不能克服彈簧阻力時(shí)，逆止閥就會(huì)關(guān)閉，關(guān)閉后逆止閥前的壓力又會(huì)升高，這時(shí)又會(huì)克服彈簧阻力下打開(kāi)逆止閥，反反復(fù)復(fù)就會(huì)造成高排逆止閥頻繁擺動(dòng)，并伴隨有很大的金屬撞擊聲下。在此，我們考慮了以下幾點(diǎn)措施：

第一，高排通風(fēng)閥及高排逆止閥的配合。延緩高排通風(fēng)閥關(guān)閉及釋放高排逆止閥的時(shí)間，使機(jī)組在足夠、穩(wěn)定的蒸汽流量和壓力下打開(kāi)高排逆止閥以不造成高排逆止閥的頻繁開(kāi)關(guān)。但在實(shí)際沖機(jī)過(guò)程中出現(xiàn)了機(jī)組并網(wǎng)后高排逆止閥還頻繁震蕩，所以足夠、穩(wěn)定的蒸汽流量點(diǎn)（即轉(zhuǎn)速點(diǎn)）不易確定。

第二，建議廠家完善高排逆止閥的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),并對(duì)高排逆止閥的DCS控制邏輯進(jìn)行修改。

5高排逆止閥的改進(jìn)

根據(jù)以上的原因分析，結(jié)合本廠機(jī)組啟動(dòng)方式，聯(lián)系高排逆止閥廠家，經(jīng)過(guò)討論，最后決定對(duì)高排逆止閥進(jìn)行以下改進(jìn)方式：

第一，改變高排逆止閥的氣動(dòng)控制方式。采用高排逆止閥廠家意見(jiàn)，將高排逆止閥的氣缸由原來(lái)的單作用氣缸改為雙作用的氣缸，并對(duì)逆止閥就地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣源管路進(jìn)行了改造，使氣源控制系統(tǒng)具有自保持功能。閥門(mén)的開(kāi)關(guān)也由原來(lái)的單電磁閥控制改為開(kāi)關(guān)各用一個(gè)電磁閥控制，在就地加裝了一個(gè)氣源壓力開(kāi)關(guān)，用于監(jiān)視高排逆止閥的開(kāi)關(guān)氣源壓力是否正常。

第二，高排逆止閥的DCS控制邏輯修改。如圖1:

高排逆止閥的開(kāi)關(guān)由原來(lái)的操作員手動(dòng)改為DCS自動(dòng)聯(lián)鎖打開(kāi)和聯(lián)鎖關(guān)閉。在機(jī)組未掛閘情況下，高排通風(fēng)閥打開(kāi)時(shí)，高排逆止閥DCS關(guān)指令發(fā)出，高排逆止閥就地關(guān)電磁閥帶電,開(kāi)電磁閥不帶電，壓縮空氣進(jìn)入高排逆止閥氣缸，推動(dòng)活塞桿使閥門(mén)關(guān)閉；如高排通風(fēng)閥全開(kāi)信號(hào)消失,則高排逆止閥關(guān)指令信號(hào)消失,關(guān)電磁閥失電，閥門(mén)通過(guò)保位閥將氣源切斷使閥門(mén)保持在全關(guān)狀態(tài)。在機(jī)組已掛閘時(shí)，且機(jī)組負(fù)荷低于99MW時(shí)，當(dāng)高排通風(fēng)閥關(guān)閉，高排逆止閥就地關(guān)電磁閥失電,開(kāi)電磁閥帶電，壓縮空氣進(jìn)入高排逆止閥氣缸，推動(dòng)活塞桿使閥門(mén)打開(kāi)；如機(jī)組負(fù)荷高于99MW時(shí)，則高排逆止閥開(kāi)指令信號(hào)消失，開(kāi)電磁閥失電，閥門(mén)通過(guò)保位閥將氣源切斷使閥門(mén)繼續(xù)保持在全開(kāi)狀態(tài)。

6總結(jié)

通過(guò)采取以上改進(jìn)方法后，在此后的幾次過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)頻繁擺動(dòng)的現(xiàn)象，問(wèn)題得以解決。大大提高了運(yùn)行設(shè)備的安全性和可靠性，從而提高了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行能力，對(duì)于保證機(jī)組的安全運(yùn)行具有很大的意義。

［責(zé)任編輯：薛俊歌］