[发明专利]一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法

说明书

本发明涉及一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，基于计数锁存方法搭建适应于所有型号DCS系统的主蒸汽温度10分钟下降50℃的通用控制策略，所述通用控制策略包括：通过逐次记录间隔一个所设置的采用时间的实时数据，完成10分钟内数据的记录，当一个循环记录满之后，逐级复位再次记录，进行10分钟内数据的存储，进行10分钟内数据的滚动比较，判断温降是否大于50℃。本发明基于计数锁存方法，进行逻辑搭建，能够适应于所有DCS系统，满足相关防止汽轮机水冲击保护要求，提高机组的安全性。

技术领域

本发明涉及汽轮机水冲击保护技术领域，尤其涉及一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法。

背景技术

当主蒸汽压力和凝结真空不变，主蒸汽温度降低时，主蒸汽在汽轮机内的总焓降减少，若要维持额定负荷，必须开大调速汽阀的开度，增加主蒸汽的进汽量。一般机组主蒸汽温度每降低10℃，汽耗量要增加1.3%~1.5%。主蒸汽温度降低时，不但影响机组的经济性，也威胁着机组的运行安全。其主要危害是：（1）末级叶片可能过负荷。因为主蒸汽温度降低后，为维持额定负荷不变，则主蒸汽流量要增加，末级焓降增大，末级叶片可能过负荷状态。（2）末几级叶片的蒸汽湿度增大。主蒸汽压力不变，温度降低时，末几级叶片的蒸汽湿度将要增加，这样除了会增大末几级动叶的湿汽损失外，同时还将加剧末几级动叶的水滴冲蚀，缩短叶片的使用寿命。（3）各级反动度增加。由于主蒸汽温度降低，则各级反动度增加，转子的轴向推力明显增大，推力瓦块温度升高，机组运行的安全可靠性降低。（4）高温部件将产生很大的热应力和热变形。若主蒸汽温度快速下降较多时，自动主汽阀外壳、调节级、汽缸等高温部件的内壁温度会急剧下降而产生很大的热应力和热变形，严重时可能使金属部件产生裂纹或使汽轮机内动、静部分造成磨损事故；当主蒸汽温度降至极限值时，应打闸停机。（5）有水击的可能。当主蒸汽温度急剧下降50℃以上时，往往是发生水冲击事故的先兆，当主蒸汽温度还继续下降时，为确保机组安全，应立即打闸停机。

当前判断主蒸汽温度10分钟骤降50℃除部分分散控制系统（DCS）有模拟量纯延时算法，其他DCS系统未设置该功能，只能运行人员人为判断。由于运行监盘人员的技术水平差异，监盘参数重点关注差异，往往不能精准及时作出主汽温骤降50℃的预判，不利于机组的安全运行。另外，若DCS系统本身没有模拟量纯延时算法，DCS系统搭建存在以下难点，DCS系统作为实时控制系统，只能对实时的数据进行处理，无法调取历史数据进行逻辑运算，造成某一固定时刻的两点可以有效判断，但一段时间内的多点判断不易实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，采用分散控制系统组态软件中的常规模块，搭建主蒸汽温度10分钟下降50℃的通用控制策略，以适应于所有型号的DCS系统，便于实现保护逻辑。同时，通过热电偶温变试验，统计热电偶单位时间变化的温度，确认50℃热电偶最低的温度反应时间，进一步完善控制策略。

本发明提供了一种防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，基于计数锁存方法搭建适应于所有型号DCS系统的主蒸汽温度10分钟下降50℃的通用控制策略，所述通用控制策略包括：

通过逐次记录间隔一个所设置的采用时间的实时数据，完成10分钟内数据的记录，当一个循环记录满之后，逐级复位再次记录，进行10分钟内数据的存储，进行10分钟内数据的滚动比较，判断温降是否大于50℃。

进一步地，所述采用时间的间隔通过下述方法设置：

通过热电偶温变试验，统计热电偶单位时间变化的温度，确认50℃热电偶最低的温度反应时间，以此确定采用时间的间隔。

进一步地，当所述50℃热电偶最低的温度反应时间不超出7℃时，将所述采用时间的间隔设置为8S。

借由上述方案，通过防止主汽温骤降造成汽轮机水冲击的保护方法，基于计数锁存方法，进行逻辑搭建，能够适应于所有DCS系统，满足《防止电力生产事故的二十五项重点要求》的相关防止汽轮机水冲击保护要求，提高机组的安全性。