2.黑龙江省华富电力投资有限公司哈尔滨分公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：动力站此次改造的目的旨在更好的保护机组，改造前抽汽母管没有紧急切断阀，这样一旦机组的尾部蒸汽和冷凝水倒灌，就会打碎高速旋转的叶轮，造成机组损坏。在增加了速关阀之后，一旦出现这种情况，速关阀会在0.3秒之内关死，能有效的阻止尾部蒸汽和冷凝水倒灌，从而更好的保护机组安全。
关键词：自动化仪表；汽轮机系统；改造应用
本文所选取汽轮机在改造前停机电磁阀及电超速电磁阀均为单一控制,若产生转速超速现象,则可能产生未响应现象或动作延迟现象。此状态下,难以对汽轮机组实现有效保护,因此本次改造中将停机电磁阀及电超速电磁阀改造为双冗余模式,除可将未响应现象、动作延迟现象产生可能性降至较低外,也可对机组安全予以保障,可在一定程度上确保汽轮机组运行安全,提升运行效率。
1硬件改造层面
1.10.3s速关阀
0.3s速关阀以电气控制箱、快关液压装置、齿轮齿条传动箱及阀门本体为主,加之其他装置构成。阀门本体以三维偏心金属密封结构为框架,阀门关闭时,阀板上所安设的金属密封圈、锥形阀体密封面间互相压紧,呈正圆接触。阀门开启时,阀座、密封圈间密封面整体同时脱开,呈现瞬间脱离、瞬间接触。所以,密封副间并未产生挤压、宏观摩擦,构件间磨损较小,启闭力矩较小,阀门使用年限长,器械具备耐高温及密封度较高等优势。0.3s电液联动关闭阀门主要应用至高炉煤气余压发电装置及汽轮机抽气管路等其他安全等级需求较高系统中。为避免汽轮机组于瞬间甩负荷时,汽轮机内压力随之瞬间下降,各加热装置、抽气管内蒸汽进入汽轮机内部,导致3000多转高运行速度汽轮机叶片于短时间内反运转,致使汽轮叶片损坏,导致汽轮发电机产生恶性事故。
0.3s速关阀安装层面,当阀门汽轮机内部抽气管路逆止作业时,阀门主体上箭头指示方向应同管道内物质流向呈相反方向进行安装。此外,为预防蒸汽管路高温对液压执行器产生损害,0.3s速关阀应以水平方向安装,禁止垂直安装。
1.2MCS系统
MCS控制系统利用TRICON硬件,是一种具有较高容错力的过程控制技术。借助三重模块搭载冗余体系对系统容错能力予以支撑。MCS系统主要由三项相同系统通道构成,各系统通道均设置独立执行控制程序,可同其他两通道并行开展工作。硬件表决体系可对来源于现场数字式输出、数字式输入的全体数据予以诊断、表决。在模拟输出时,执行取中值程序。因各分电路同其他电路间均为隔离状态,任意分电路故障,均不会对其他分电路正常运行造成影响,从本质角度分析,属于本质安全品种。MCS系统用于扫描时,扫描周期达毫秒级,可应用于多种大型机组控制系统中。结合控制方案可在本系统内扩容,添设相应防雷及安全栅,或端子板及卡件等,提升系统整体性能,此系统同DCS系统相较而言,具备运算处理速度快及控制精度高等优势,因此,得以广泛应用。
2控制设计
2.1速关阀控制
电业驱动设施电控系统借助PLC系统执行智能控制,电控箱内设置接线端子、中间继电器、PLC智能控制装置、断路装置、热继电器、交流接触器及开关电源等。电控箱面板内设置旋钮开关“远程—解除—本地”,急停阀门“快关”,电控箱面板内设置按钮“游动”“关阀”“停止”“开阀”,电控箱面板内指示等设置为“全关限位”“全开限位”“关阀指示”“开阀指示”“液位低”“游动运行”“电机过载”“控制电源”“油泵电源”等。
此系统内速关阀可分为“本地控制”“远程控制”两部分。当系统处于“本地控制”状态时,“远程控制”系统无法运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时系统控制彻底切换至本地控制操作面板中,可对阀门执行以下操作:“游动功能”“快关阀”“停阀”及“开阀”等命令。
“远程控制”层面。将操控面板“旋钮开关”旋钮扭转至“远程控制”位,此时阀门控制系统已完全切换至“远程控制”,即为外操作间MCS控制系统、中央控制室执行控制命令,“本地控制”功能无法启用,“远程控制”同“本地控制”均具备相同控制功能。“远程控制方案”借助原有MCS系统得以实现,需在MCS系统中添设众多DO信号、DI信号及AI信号等。借助上述测点对0.3s速关阀,实现MCS系统控制操作,“远程控制”应同“本地控制”相对应,均具备“快关阀”“游动功能”及“停止”等功能。
2.2逻辑控制
为实现“远程控制”“本地控制”间一致性及速关阀控制、电超速电磁阀及停机电磁阀冗余功能,应对原有控制逻辑予以修改,具体修改措施如下。借助TRICON系统中1131MOVE模块触发,此输出数据可同时执行多行为,借此满足对电超速电磁阀及停机电磁阀的冗余功能。如以电超速电磁阀予以演示,将汽轮机转速、设置转速值间进行对比,当汽轮机转速超出设定转速时,对比结果输出“0”,随后借助MOVE板块触发,输出0结果到062-XSV-3453,或062-XSV-3454,即为电超速电磁阀1及电超速电磁阀2。同理,若停车逻辑中停车条件得以充分满足后,结果借助MOVE板块可直接作用在停机电磁阀1及停机电磁阀2,或速关阀中。除此之外,停机电磁阀及电超速电磁阀于本次改造前均受单一阀门控制,在此控制状态下,将会产生部分弊端,如动作延迟及阀门卡涩等现象产生,甚至会产生无动作现象。对此部分开展改造工作。
3自动化仪表发展趋势
随着近年来智能仪表及数字仪表生产量、生产规模逐渐扩大,智能仪表及数字仪表在各行业中得以广泛应用并取得良好成效。现阶段我国众多企业均将新型自动化仪表应用到企业日常生产中,展现协同发展趋势,主要发展方向有以下几个方面。首先为安全性能,目前市场中众多具备功能安全认证仪表在市场中占据相应市场份额。其次为无线通信,自动化仪表发展同无线通信技术融合发展,现已成为重要发展方向之一,因发展技术规划较多,可适当推出测量仪表样机等。再次为系统维护及仪表诊断层面,可分为四类关键层次,即现场仪表诊断、自动化系统诊断、生产设施诊断及生产程序诊断等。除此之外,也可推动智能工厂建设,实现企业信息化建设,自动化仪表技术主要涵盖信息的处理、运用、采集等,实现信息化建设则为将企业信息整合、集成,借助自动化信息模型,将信息“简化”“规则”,借此也可便于信息有效应用。这也为自动化仪表范围是一类基础工作,也是统一表述信息关键方式。
结论
本文对0.3s速关阀做了简介,如阀门构成、阀门应用优势及阀门控制设计等,随后对停机电磁阀及电超速电磁阀提出改造意见,将原有单一控制阀门转换至双冗余功能,提升控制系统整体简洁性。将此控制系统应用至汽轮机组实际应用中,具备控制精确、响度速度较快,易于人员开展日常检修及维护工作等优势,提升系统运行效率。此汽轮机组改造成功也为其他汽轮机组改造提供经验支持,提高了系统整体自动化程度。为了保障汽轮机监视仪表的正常工作，必须保障测量环境和测量系统的可靠性。但是就当前的发电厂汽轮机监视仪表的应用来看，大多数企业对发电机汽轮机监视仪表的检修维护和可靠性技术研发方面还不到位。在此背景下，探究汽轮机监视仪表可靠性和改进措施是非常必要的。
参考文献：
[1]孟维阳.汽轮机监控仪表安装及调试问题分析[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(23):125-126.
[2]韦宣,史亚丽,赵婷婷,瞿丽莉,杨海燕.汽轮机监视仪表系统校准方法[J].热力发电,2016,45(12):50-55.
[3]张震.汽轮机监视仪表设备的安装与调试方法研究[J].化工管理,2018(11):40+42.
[4]孙长生,王建强,项谨.汽轮机监视仪表可靠性分析与改进措施[J].中国电力,2017(11):85-88.
论文作者: 张家源1, 孙宝君2
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第06期
论文发表时间:2019/7/31
标签：汽轮机论文; 系统论文; 阀门论文; 电磁阀论文; 机组论文; 仪表论文; 汽轮论文; 《当代电力文化》2019年第06期论文;