[發(fā)明專(zhuān)利]基于高調(diào)門(mén)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)的汽輪機(jī)順序閥負(fù)荷突變故障診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410553675.9
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104330260A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)杰;孫建國(guó);唐海峰;李東平;王勇;祁海旺;王新波;郝東波;江飛;鄒鐵軍;劉金福;于達(dá)仁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M15/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M15/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

1.基于高調(diào)門(mén)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)的汽輪機(jī)順序閥負(fù)荷突變故障診斷方法，其特征在于基于高調(diào)門(mén)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)的汽輪機(jī)順序閥負(fù)荷突變故障診斷方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟一：在機(jī)組處于負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，將運(yùn)行方式由順序閥切換至單閥，將機(jī)組負(fù)荷升至90％～95％；

步驟二：解除機(jī)組協(xié)調(diào)控制和自動(dòng)滑壓運(yùn)行控制，在保持機(jī)組負(fù)荷基本不變的基礎(chǔ)上，通過(guò)手動(dòng)減小機(jī)組的主蒸汽壓力并同時(shí)增大機(jī)組的綜合閥位指令，使機(jī)組的4個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥門(mén)達(dá)到全開(kāi)的狀態(tài)，機(jī)組的高壓調(diào)節(jié)閥門(mén)在進(jìn)行大范圍變化時(shí)，機(jī)組的負(fù)荷變化在運(yùn)行規(guī)程要求的范圍內(nèi)，通過(guò)步驟一和步驟二是否出現(xiàn)負(fù)荷突變現(xiàn)象，確定故障原因是在軟件方面還是硬件方面：出現(xiàn)負(fù)荷突變，則為高調(diào)門(mén)硬件故障；否則，則為高調(diào)門(mén)流量特性曲線(xiàn)設(shè)計(jì)不佳產(chǎn)生的軟件故障；

步驟三：將4個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥門(mén)控制模式改為手動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)能夠手動(dòng)單獨(dú)調(diào)整每1個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度；然后，以對(duì)角進(jìn)汽為兩閥點(diǎn)進(jìn)汽方式，分別進(jìn)行不少于3組的兩閥全開(kāi)和三閥全開(kāi)試驗(yàn)并得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程中是否出現(xiàn)負(fù)荷突變現(xiàn)象以及觀察機(jī)組高調(diào)門(mén)的閥桿動(dòng)作情況進(jìn)一步對(duì)故障進(jìn)行診斷，確定是否存在系統(tǒng)卡澀和閥頭脫落故障；

步驟四：根據(jù)弗留格爾公式利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行高調(diào)門(mén)的流量特性計(jì)算，進(jìn)一步提取得到故障特征，確定具體每一個(gè)高調(diào)門(mén)是否存在連接松動(dòng)故障。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高調(diào)門(mén)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)的汽輪機(jī)順序閥負(fù)荷突變故障診斷方法，其特征在于所述步驟二中運(yùn)行規(guī)程要求的范圍即不能超過(guò)機(jī)組的額定負(fù)荷，也不能低于保持機(jī)組鍋爐穩(wěn)燃的最低負(fù)荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于高調(diào)門(mén)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)的汽輪機(jī)順序閥負(fù)荷突變故障診斷方法，其特征在于所述步驟二中突變現(xiàn)象是指如果機(jī)組負(fù)荷瞬間下降5MW～40MW時(shí)即認(rèn)定機(jī)組存在負(fù)荷突變故障。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于高調(diào)門(mén)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)的汽輪機(jī)順序閥負(fù)荷突變故障診斷方法，其特征在于所述步驟三具體為：

步驟三一：#4、#2高調(diào)門(mén)順序開(kāi)啟和關(guān)閉試驗(yàn)：將機(jī)組升負(fù)荷至290MW左右，適當(dāng)降低機(jī)組運(yùn)行主汽壓，使機(jī)組的四個(gè)高調(diào)門(mén)全部開(kāi)啟；在四個(gè)高調(diào)門(mén)全部開(kāi)啟的基礎(chǔ)上，逐步關(guān)小#2高調(diào)門(mén)的開(kāi)度，最終實(shí)現(xiàn)#1、#3、#4高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟，而#2高調(diào)門(mén)完全關(guān)閉；在#1、#3、#4高調(diào)門(mén)三閥全開(kāi)的基礎(chǔ)上，逐步關(guān)小#4高調(diào)門(mén)的開(kāi)度，最終實(shí)現(xiàn)#1、#3高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟，而#2、#4高調(diào)門(mén)完全關(guān)閉；在#1、#3高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟的基礎(chǔ)上，同步關(guān)小#1、#3高調(diào)門(mén)，最終實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)度為30％；當(dāng)#1、#3閥關(guān)閉至30％區(qū)間時(shí)，適當(dāng)調(diào)整主汽壓力，觀察機(jī)組高調(diào)門(mén)的閥桿動(dòng)作情況；

步驟三二：#2、#4高調(diào)門(mén)順序開(kāi)啟和關(guān)閉試驗(yàn)：在#1、#3高調(diào)門(mén)開(kāi)度在30％的基礎(chǔ)上，同步開(kāi)啟#1、#3高調(diào)門(mén)的開(kāi)度至全開(kāi)；在#1、#3高調(diào)門(mén)全開(kāi)的基礎(chǔ)上，逐步開(kāi)啟#2高調(diào)門(mén)的開(kāi)度，最終實(shí)現(xiàn)#1、#2、#3高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟，而#4高調(diào)門(mén)完全關(guān)閉；在#1、#2、#3高調(diào)門(mén)三閥全開(kāi)的基礎(chǔ)上，逐步開(kāi)啟#4高調(diào)門(mén)的開(kāi)度，最終實(shí)現(xiàn)#1、#2、#3、#4高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟；當(dāng)#2和#4高調(diào)門(mén)開(kāi)啟至30％區(qū)間時(shí)，適當(dāng)調(diào)整主汽壓力，并需觀察機(jī)組高調(diào)門(mén)的閥桿動(dòng)作情況；

步驟三三：#3、#1高調(diào)門(mén)順序開(kāi)啟和關(guān)閉試驗(yàn)：在上面試驗(yàn)基礎(chǔ)上，逐步關(guān)小#1高調(diào)門(mén)的開(kāi)度，最終實(shí)現(xiàn)#2、#3、#4高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟，而#1高調(diào)門(mén)完全關(guān)閉；在#2、#3、#4號(hào)高調(diào)門(mén)三閥全開(kāi)的基礎(chǔ)上，逐步關(guān)小#3高調(diào)門(mén)的開(kāi)度，最終實(shí)現(xiàn)#2、#4高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟，而#1、#3高調(diào)門(mén)完全關(guān)閉；在#2、#4高調(diào)門(mén)全開(kāi)的基礎(chǔ)上，同步關(guān)小#2、#4高調(diào)門(mén)，最終實(shí)現(xiàn)#2、#4高調(diào)門(mén)開(kāi)度為30％；當(dāng)#2、#4閥關(guān)閉至30％區(qū)間時(shí)，適當(dāng)調(diào)整主汽壓力，并觀察機(jī)組高調(diào)門(mén)的閥桿動(dòng)作情況；

步驟三四：#1、#3號(hào)高調(diào)門(mén)順序開(kāi)啟和關(guān)閉試驗(yàn)：在#2、#4高調(diào)門(mén)開(kāi)度在30％的基礎(chǔ)上，同步開(kāi)啟#2、#4高調(diào)門(mén)的開(kāi)度至全開(kāi)；在#2、#4高調(diào)門(mén)全開(kāi)的基礎(chǔ)上，逐步開(kāi)啟#1號(hào)高調(diào)門(mén)的開(kāi)度，最終實(shí)現(xiàn)#1、#2、#4高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟，而#3高調(diào)門(mén)完全關(guān)閉；在#1、#2、#4高調(diào)門(mén)三閥全開(kāi)的基礎(chǔ)上，逐步開(kāi)啟#3高調(diào)門(mén)的開(kāi)度，最終實(shí)現(xiàn)#1、#2、#3、#4高調(diào)門(mén)完全開(kāi)啟；當(dāng)#1和#1高調(diào)門(mén)開(kāi)啟至30％區(qū)間時(shí)，適當(dāng)調(diào)整主汽壓力，并觀察機(jī)組高調(diào)門(mén)的閥桿動(dòng)作情況；

步驟三五：試驗(yàn)結(jié)束后，將所有高調(diào)門(mén)的手動(dòng)操作設(shè)置恢復(fù)為自動(dòng)，將機(jī)組切換回順序閥方式運(yùn)行；首先，根據(jù)觀察機(jī)組高調(diào)門(mén)的閥桿動(dòng)作情況能夠判斷出機(jī)組閥門(mén)系統(tǒng)是否存在卡澀故障閥頭脫落故障：高調(diào)門(mén)系統(tǒng)存在卡澀故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)高調(diào)門(mén)的開(kāi)度指令增加而閥桿位置變化緩慢的現(xiàn)象；而當(dāng)高調(diào)門(mén)存在閥頭和閥桿出現(xiàn)嚴(yán)重脫落問(wèn)題時(shí)，會(huì)出現(xiàn)閥門(mén)反饋值增加而負(fù)荷無(wú)變化的現(xiàn)象；

通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程中是否出現(xiàn)負(fù)荷突變現(xiàn)象，可以進(jìn)一步驗(yàn)證步驟二對(duì)故障原因的確定結(jié)果：出現(xiàn)負(fù)荷突變，則為進(jìn)一步可以確定為高調(diào)門(mén)硬件故障；否則，則進(jìn)一步可以確定為高調(diào)門(mén)流量特性曲線(xiàn)設(shè)計(jì)不佳產(chǎn)生的軟件故障。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于高調(diào)門(mén)開(kāi)關(guān)試驗(yàn)的汽輪機(jī)順序閥負(fù)荷突變故障診斷方法，其特征在于所述步驟四根據(jù)弗留格爾公式利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行高調(diào)門(mén)的流量特性計(jì)算，進(jìn)一步提取得到故障特征，確定具體每一個(gè)高調(diào)門(mén)是否存在連接松動(dòng)故障具體為：

根據(jù)弗留格爾公式利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)高調(diào)門(mén)的開(kāi)度與實(shí)際流量(％)的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，其普遍公認(rèn)的實(shí)際流量公式的基本形式為：

式中下標(biāo)“1”代表級(jí)組前參數(shù)，“2”代表級(jí)組后參數(shù)；不帶“'”為額定工況參數(shù)，帶“’”為變工況參數(shù)；本發(fā)明中，G為額定流量，G'為變工況流量，P₁為額定主蒸汽壓力，P₂為調(diào)節(jié)級(jí)后壓力，P₁'為變工況時(shí)主汽壓力，P₂'為變工況時(shí)的調(diào)節(jié)級(jí)后壓力，t₁為額定主蒸汽溫度，t₁'為變工況時(shí)主蒸汽溫度；

定義兩個(gè)參量：在單個(gè)高調(diào)門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，出現(xiàn)開(kāi)度在變化而流量卻不變化的現(xiàn)象時(shí)，所對(duì)應(yīng)的開(kāi)度區(qū)間即為高調(diào)門(mén)的無(wú)流量間隙；高調(diào)門(mén)的預(yù)啟閥行程占總閥門(mén)行程的百分比即為高調(diào)門(mén)的無(wú)流量特征尺度；當(dāng)無(wú)流量間隙的尺度大于高調(diào)門(mén)本身預(yù)啟閥的無(wú)流量特征尺度時(shí)，即可判斷是哪一個(gè)高調(diào)門(mén)存在松動(dòng)故障。