[發明專利]一種防止主汽溫驟降造成汽輪機水沖擊的保護方法

有效

• 申請號: 202010484825.0
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN111828102B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 任曉辰;王強;趙鑫;李宣諭
• 申請（專利權）人: 大唐東北電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00;F01D21/12
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 馬龍

本發明涉及一種防止主汽溫驟降造成汽輪機水沖擊的保護方法，基于計數鎖存方法搭建適應于所有型號DCS系統的主蒸汽溫度10分鐘下降50℃的通用控制策略，所述通用控制策略包括：通過逐次記錄間隔一個所設置的采用時間的實時數據，完成10分鐘內數據的記錄，當一個循環記錄滿之后，逐級復位再次記錄，進行10分鐘內數據的存儲，進行10分鐘內數據的滾動比較，判斷溫降是否大于50℃。本發明基于計數鎖存方法，進行邏輯搭建，能夠適應于所有DCS系統，滿足相關防止汽輪機水沖擊保護要求，提高機組的安全性。

技術領域

本發明涉及汽輪機水沖擊保護技術領域，尤其涉及一種防止主汽溫驟降造成汽輪機水沖擊的保護方法。

背景技術

當主蒸汽壓力和凝結真空不變，主蒸汽溫度降低時，主蒸汽在汽輪機內的總焓降減少，若要維持額定負荷，必須開大調速汽閥的開度，增加主蒸汽的進汽量。一般機組主蒸汽溫度每降低10℃，汽耗量要增加1.3%~1.5%。主蒸汽溫度降低時，不但影響機組的經濟性，也威脅著機組的運行安全。其主要危害是：（1）末級葉片可能過負荷。因為主蒸汽溫度降低后，為維持額定負荷不變，則主蒸汽流量要增加，末級焓降增大，末級葉片可能過負荷狀態。（2）末幾級葉片的蒸汽濕度增大。主蒸汽壓力不變，溫度降低時，末幾級葉片的蒸汽濕度將要增加，這樣除了會增大末幾級動葉的濕汽損失外，同時還將加劇末幾級動葉的水滴沖蝕，縮短葉片的使用壽命。（3）各級反動度增加。由于主蒸汽溫度降低，則各級反動度增加，轉子的軸向推力明顯增大，推力瓦塊溫度升高，機組運行的安全可靠性降低。（4）高溫部件將產生很大的熱應力和熱變形。若主蒸汽溫度快速下降較多時，自動主汽閥外殼、調節級、汽缸等高溫部件的內壁溫度會急劇下降而產生很大的熱應力和熱變形，嚴重時可能使金屬部件產生裂紋或使汽輪機內動、靜部分造成磨損事故；當主蒸汽溫度降至極限值時，應打閘停機。（5）有水擊的可能。當主蒸汽溫度急劇下降50℃以上時，往往是發生水沖擊事故的先兆，當主蒸汽溫度還繼續下降時，為確保機組安全，應立即打閘停機。

當前判斷主蒸汽溫度10分鐘驟降50℃除部分分散控制系統（DCS）有模擬量純延時算法，其他DCS系統未設置該功能，只能運行人員人為判斷。由于運行監盤人員的技術水平差異，監盤參數重點關注差異，往往不能精準及時作出主汽溫驟降50℃的預判，不利于機組的安全運行。另外，若DCS系統本身沒有模擬量純延時算法，DCS系統搭建存在以下難點，DCS系統作為實時控制系統，只能對實時的數據進行處理，無法調取歷史數據進行邏輯運算，造成某一固定時刻的兩點可以有效判斷，但一段時間內的多點判斷不易實現。

發明內容

本發明的目的是提供一種防止主汽溫驟降造成汽輪機水沖擊的保護方法，采用分散控制系統組態軟件中的常規模塊，搭建主蒸汽溫度10分鐘下降50℃的通用控制策略，以適應于所有型號的DCS系統，便于實現保護邏輯。同時，通過熱電偶溫變試驗，統計熱電偶單位時間變化的溫度，確認50℃熱電偶最低的溫度反應時間，進一步完善控制策略。

本發明提供了一種防止主汽溫驟降造成汽輪機水沖擊的保護方法，基于計數鎖存方法搭建適應于所有型號DCS系統的主蒸汽溫度10分鐘下降50℃的通用控制策略，所述通用控制策略包括：

通過逐次記錄間隔一個所設置的采用時間的實時數據，完成10分鐘內數據的記錄，當一個循環記錄滿之后，逐級復位再次記錄，進行10分鐘內數據的存儲，進行10分鐘內數據的滾動比較，判斷溫降是否大于50℃。

進一步地，所述采用時間的間隔通過下述方法設置：

通過熱電偶溫變試驗，統計熱電偶單位時間變化的溫度，確認50℃熱電偶最低的溫度反應時間，以此確定采用時間的間隔。

進一步地，當所述50℃熱電偶最低的溫度反應時間不超出7℃時，將所述采用時間的間隔設置為8S。

借由上述方案，通過防止主汽溫驟降造成汽輪機水沖擊的保護方法，基于計數鎖存方法，進行邏輯搭建，能夠適應于所有DCS系統，滿足《防止電力生產事故的二十五項重點要求》的相關防止汽輪機水沖擊保護要求，提高機組的安全性。