一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统及方法与流程

1.本发明涉及汽轮发电机组测试领域，具体涉及一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统及方法。


背景技术：

2.目前在汽轮发电机组抽汽管道上均装有抽汽逆止阀，常见的抽汽逆止阀辅助执行气缸有重力式、重锤式和弹簧式。当发电机组发生甩负荷、跳闸、加热器水位保护动作时，控制系统对抽汽逆止阀辅助执行气缸发出关闭指令，电磁阀失电气缸排气，抽汽逆止阀在重力或弹簧力的作用下被强制关闭，防止加热器及管道返水进入汽轮机导致水击事件、保证汽轮机不因蒸汽回流而超速。
3.汽轮发电机组长期变工况运作时，抽汽逆止阀同步处于变压变温环境下运行，有抽汽逆止阀发生卡涩无法关闭的可能。因此汽轮发电机组运行规范要求每三个月进行一次抽汽逆止阀活动试验，目前常用的操作方法为生产技术人员现场采用拨动排气手柄，肉眼观察抽汽逆止阀实际是否动作。实际操作中有部分抽汽逆止阀位置悬空、位于高温管道旁、生产现场噪音高、操作空间受限、操作方法及识别能力不足等情况下，抽汽逆止阀活动试验成为高风险的工作。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统及方法，实现远程可方便安全的开展抽汽逆止阀活动试验并判别试验是否合格，解决现场作业的不确定安全因素，且活动试验过程中不影响抽汽逆止阀需快速动作关闭。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统，汽轮机通过抽汽管道与加热器连通，所述汽轮机与所述加热器连通的所述抽汽管道上设置有抽汽电动门和抽汽逆止阀，且所述抽汽电动门与所述抽汽逆止阀在所述抽汽管道上串联；所述抽汽逆止阀的抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室通过抽汽逆止阀活动试验电磁阀与压缩空气气源连通；汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统用于对所述汽轮机任一段抽汽管道上的抽汽逆止阀进行活动试验，包括以下模块，
6.信息采集及指令输入模块，其用于实时采集汽轮机机组负荷、加热器进汽压力、抽汽电动门状态和抽汽逆止阀状态，以及输入活动试验开始指令；
7.抽汽逆止阀活动试验电磁阀控制模块，其用于在所述抽汽逆止阀状态为打开状态的条件下，当所述汽轮机机组负荷在预设的第一阈值范围内且所述加热器进汽压力不低于预设的第二阈值时，根据输入的所述活动试验开始指令控制所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀上电，使所述压缩空气气源中的压缩空气经所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀进入所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室；
8.活动试验结果判断模块，其用于若在预设时间内，所述抽汽逆止阀的打开状态消失，则判定所述抽汽逆止阀的活动试验成功；若在预设时间内，所述抽汽逆止阀的打开状态
未消失，则判定所述抽汽逆止阀的活动试验失败；
9.所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀控制模块，其还用于当所述抽汽逆止阀的活动试验成功或失败时，控制抽汽逆止阀活动试验电磁阀掉电，使所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室内的压缩空气经所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀排放出来。
10.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
11.进一步，所述第一阈值范围为汽轮机机组额定负荷的50％到80％之间。
12.进一步，所述第二阈值为加热器额定进汽压力的50％。
13.进一步，所述抽汽逆止阀状态为打开状态的实现为，将所述压缩空气气源中的压缩空气输入至所述抽汽逆止阀辅助执行气缸下腔室。
14.进一步，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室上配设有辅助执行气缸开位置状态指示，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸下腔室上配设有辅助执行气缸关位置状态指示；
15.当所述抽汽逆止阀状态为打开状态时，所述辅助执行气缸开位置状态指示为1；
16.所述抽汽逆止阀的打开状态消失具体为，所述辅助执行气缸开位置状态指示为0。
17.基于上述一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统，本发明还提供一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试方法。
18.一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试方法，汽轮机通过抽汽管道与加热器连通，所述汽轮机与所述加热器连通的所述抽汽管道上设置有抽汽电动门和抽汽逆止阀，且所述抽汽电动门与所述抽汽逆止阀在所述抽汽管道上串联；所述抽汽逆止阀的抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室通过抽汽逆止阀活动试验电磁阀与压缩空气气源连通；汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统用于对所述汽轮机任一段抽汽管道上的抽汽逆止阀进行活动试验，包括以下步骤，
19.s1，实时采集汽轮机机组负荷、加热器进汽压力、抽汽电动门状态和抽汽逆止阀状态，以及输入活动试验开始指令；
20.s2，在所述抽汽逆止阀状态为打开状态的条件下，当所述汽轮机机组负荷在预设的第一阈值范围内且所述加热器进汽压力不低于预设的第二阈值时，根据输入的所述活动试验开始指令控制所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀上电，使所述压缩空气气源中的压缩空气经所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀进入所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室；
21.s3，若在预设时间内，所述抽汽逆止阀的打开状态消失，则判定所述抽汽逆止阀的活动试验成功；若在预设时间内，所述抽汽逆止阀的打开状态未消失，则判定所述抽汽逆止阀的活动试验失败；
22.s4，当所述抽汽逆止阀的活动试验成功或失败时，控制抽汽逆止阀活动试验电磁阀掉电，使所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室内的压缩空气经所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀排放出来。
23.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
24.进一步，所述第一阈值范围为汽轮机机组额定负荷的50％到80％之间。
25.进一步，所述第二阈值为加热器额定进汽压力的50％。
26.进一步，所述抽汽逆止阀状态为打开状态的实现为，将所述压缩空气气源中的压缩空气输入至所述抽汽逆止阀辅助执行气缸下腔室。
27.进一步，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室上配设有辅助执行气缸开位置状态
指示，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸下腔室上配设有辅助执行气缸关位置状态指示；
28.当所述抽汽逆止阀状态为打开状态时，所述辅助执行气缸开位置状态指示为1；
29.所述抽汽逆止阀的打开状态消失具体为，所述辅助执行气缸开位置状态指示为0。
30.本发明的有益效果是：在本发明一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统及方法中，汽轮机机组负荷、加热器进汽压力、抽汽电动门状态和抽汽逆止阀状态可以远程获取，技术人员可在集控控制室的dcs控制系统上开展抽汽逆止阀活动试验，同时为技术人员辨别出试验是否合格。避免了在生产现场进行活动试验存在的诸多安全因素，省时省力。
附图说明
31.图1为本发明一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统的结构框图；
32.图2为具体实例结构图；
33.图3为本发明一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试方法的流程图。
34.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
35.1、压缩空气气源，2、气源管路，3、手动截止阀，4、压缩空气过滤减压阀，5、抽汽逆止阀开关电磁阀，6、流量可调节流阀，7、抽汽逆止阀活动试验电磁阀，8、抽汽逆止阀辅助执行气缸，9、气源单向阀，10、快速排放阀，11、辅助执行气缸开位置状态指示，12、辅助执行气缸关位置状态指示。
具体实施方式
36.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
37.如图1所示，一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统，汽轮机通过抽汽管道与加热器连通，所述汽轮机与所述加热器连通的所述抽汽管道上设置有抽汽电动门和抽汽逆止阀，且所述抽汽电动门与所述抽汽逆止阀在所述抽汽管道上串联；所述抽汽逆止阀的抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室通过抽汽逆止阀活动试验电磁阀与压缩空气气源连通；汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统用于对所述汽轮机任一段抽汽管道上的抽汽逆止阀进行活动试验，包括以下模块，
38.信息采集及指令输入模块，其用于实时采集汽轮机机组负荷、加热器进汽压力、抽汽电动门状态和抽汽逆止阀状态，以及输入活动试验开始指令；
39.抽汽逆止阀活动试验电磁阀控制模块，其用于在所述抽汽逆止阀状态为打开状态的条件下，当所述汽轮机机组负荷在预设的第一阈值范围内且所述加热器进汽压力不低于预设的第二阈值时，根据输入的所述活动试验开始指令控制所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀上电，使所述压缩空气气源中的压缩空气经所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀进入所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室；
40.活动试验结果判断模块，其用于若在预设时间内，所述抽汽逆止阀的打开状态消失，则判定所述抽汽逆止阀的活动试验成功；若在预设时间内，所述抽汽逆止阀的打开状态未消失，则判定所述抽汽逆止阀的活动试验失败；
41.所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀控制模块，其还用于当所述抽汽逆止阀的活动试验成功或失败时，控制抽汽逆止阀活动试验电磁阀掉电，使所述抽汽逆止阀辅助执行气缸
上腔室内的压缩空气经所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀排放出来。
42.在本具体实施例中：
43.优选的，所述第一阈值范围为汽轮机机组额定负荷的50％到80％之间。
44.优选的，所述第二阈值为加热器额定进汽压力的50％。
45.优选的，所述抽汽逆止阀状态为打开状态的实现为，将所述压缩空气气源中的压缩空气输入至所述抽汽逆止阀辅助执行气缸下腔室。
46.优选的，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室上配设有辅助执行气缸开位置状态指示，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸下腔室上配设有辅助执行气缸关位置状态指示；
47.当所述抽汽逆止阀状态为打开状态时，所述辅助执行气缸开位置状态指示为1；
48.所述抽汽逆止阀的打开状态消失具体为，所述辅助执行气缸开位置状态指示为0。
49.下面以具体实例介绍本发明一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统。
50.图2为设计制造出的一种抽汽逆止阀辅助执行气缸的气源控制回路与本发明一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统联合构成的具体实例结构图；其中，抽汽逆止阀辅助执行气缸的气源控制回路包括压缩空气气源1、气源管路2、手动截止阀3、压缩空气过滤减压阀4、抽汽逆止阀开关电磁阀5、流量可调节流阀6、抽汽逆止阀活动试验电磁阀7、抽汽逆止阀辅助执行气缸8、气源单向阀9和快速排放阀10；所述压缩空气气源1依次通过气源管路2、手动截止阀3、压缩空气过滤减压阀4连通在所述抽汽逆止阀开关电磁阀5的进口上，所述抽汽逆止阀开关电磁阀5的出口通过气源单向阀9连通在所述抽汽逆止阀辅助执行气缸8的下腔室上，所述快速排放阀10的排放端与所述抽汽逆止阀辅助执行气缸8的下腔室连通，所述快速排放阀10的受控端与所述抽汽逆止阀开关电磁阀5的出口连通；所述抽汽逆止阀开关电磁阀5的出口还依次通过所述流量可调节流阀6以及所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀7与所述抽汽逆止阀辅助执行气缸8的上腔室连通；所述抽汽逆止阀辅助执行气缸8的上腔室上配设有辅助执行气缸开位置状态指示11，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸8的下腔室上配设有辅助执行气缸关位置状态指示12。
51.一种抽汽逆止阀辅助执行气缸的气源控制回路在正常工作时，压缩空气气源1的压力在0.6mpa以上，打开手动截止阀3，通过调整压缩空气过滤减压阀4，使出口压力在抽汽逆止阀辅助执行气缸8允许范围内。当需要打开抽汽逆止阀时，使抽汽逆止阀开关电磁阀5上电，抽汽逆止阀开关电磁阀5为常闭式两位三通电磁阀，带电时压缩空气与抽汽逆止阀开关电磁阀5出口导通，压缩空气触发快速排放阀10关闭，同时经气源单向阀9进入抽汽逆止阀辅助执行气缸8下腔室，进入抽汽逆止阀辅助执行气缸8下腔室的压缩空气逐步克服弹簧力将抽汽逆止阀辅助执行气缸8打开，辅助执行气缸开位置状态指示11被触发。当需要关闭抽汽逆止阀时，使抽汽逆止阀开关电磁阀5失电，抽汽逆止阀开关电磁阀5出口与大气导通排气，快速排放阀10打开，抽汽逆止阀辅助执行气缸8下腔室内压缩空气经大口径的气源管路2排空，抽汽逆止阀辅助执行气缸8快速关闭，辅助执行气缸关位置状态指示12被触发。
52.当抽汽逆止阀辅助执行气缸8在打开状态下需要进行活动试验时，若信息采集及指令输入模块采集的汽轮机机组负荷在汽轮机机组额定负荷的50％到80％之间，且采集的加热器进汽压力在热器额定进汽压力的50％或以上时，通过信息采集及指令输入模块输入活动试验开始指令，所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀控制模块根据活动试验开始指令控制抽汽逆止阀活动试验电磁阀7上电，抽汽逆止阀活动试验电磁阀7为常闭式两位三通电磁
阀，带电时压缩空气经过流量可调节流阀6以及抽汽逆止阀活动试验电磁阀7进入抽汽逆止阀辅助执行气缸8的上腔室，将抽汽逆止阀辅助执行气缸8向关方向推动；若活动试验结果判断模块在预设时间内检测到辅助执行气缸开位置状态指示11消失，此时代表活动试验成功；若活动试验结果判断模块在预设时间内检测到辅助执行气缸开位置状态指示11不消失，此时代表活动试验失败，后续由技术人员检修卡塞的抽汽逆止阀。不管是活动试验成功还是失败，都需要结束活动试验；结束活动试验时，活动试验结果判断模块根据试验结果触发所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀控制模块发出使抽汽逆止阀活动试验电磁阀7失电的指令，控制抽汽逆止阀活动试验电磁阀7失电，当抽汽逆止阀活动试验电磁阀7失电时，抽汽逆止阀活动试验电磁阀7的出口与排口导通，而排口与大气导通，因此，失电时抽汽逆止阀辅助执行气缸8上腔室经过抽汽逆止阀活动试验电磁阀7与大气导通排气，辅助执行气缸开位置状态指示11被触发。在活动试验过程中可通过调节流量可调节流阀来控制抽汽逆止阀活动试验电磁阀7关闭的快慢。
53.基于上述一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统，本发明还提供一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试方法。
54.如图3所示，一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试方法，汽轮机通过抽汽管道与加热器连通，所述汽轮机与所述加热器连通的所述抽汽管道上设置有抽汽电动门和抽汽逆止阀，且所述抽汽电动门与所述抽汽逆止阀在所述抽汽管道上串联；所述抽汽逆止阀的抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室通过抽汽逆止阀活动试验电磁阀与压缩空气气源连通；汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统用于对所述汽轮机任一段抽汽管道上的抽汽逆止阀进行活动试验，包括以下步骤，
55.s1，实时采集汽轮机机组负荷、加热器进汽压力、抽汽电动门状态和抽汽逆止阀状态，以及输入活动试验开始指令；
56.s2，在所述抽汽逆止阀状态为打开状态的条件下，当所述汽轮机机组负荷在预设的第一阈值范围内且所述加热器进汽压力不低于预设的第二阈值时，根据输入的所述活动试验开始指令控制所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀上电，使所述压缩空气气源中的压缩空气经所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀进入所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室；
57.s3，若在预设时间内，所述抽汽逆止阀的打开状态消失，则判定所述抽汽逆止阀的活动试验成功；若在预设时间内，所述抽汽逆止阀的打开状态未消失，则判定所述抽汽逆止阀的活动试验失败；
58.s4，当所述抽汽逆止阀的活动试验成功或失败时，控制抽汽逆止阀活动试验电磁阀掉电，使所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室内的压缩空气经所述抽汽逆止阀活动试验电磁阀排放出来。
59.在本具体实施例中：
60.优选的，所述第一阈值范围为汽轮机机组额定负荷的50％到80％之间。
61.优选的，所述第二阈值为加热器额定进汽压力的50％。
62.优选的，所述抽汽逆止阀状态为打开状态的实现为，将所述压缩空气气源中的压缩空气输入至所述抽汽逆止阀辅助执行气缸下腔室。
63.优选的，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸上腔室上配设有辅助执行气缸开位置状态指示，所述抽汽逆止阀辅助执行气缸下腔室上配设有辅助执行气缸关位置状态指示；
64.当所述抽汽逆止阀状态为打开状态时，所述辅助执行气缸开位置状态指示为1；
65.所述抽汽逆止阀的打开状态消失具体为，所述辅助执行气缸开位置状态指示为0。
66.在本发明一种汽轮机抽汽逆止阀自动测试系统及方法中，汽轮机机组负荷、加热器进汽压力、抽汽电动门状态和抽汽逆止阀状态可以远程获取，技术人员可在集控控制室的dcs控制系统上开展抽汽逆止阀活动试验，同时为技术人员辨别出试验是否合格。避免了在生产现场进行活动试验存在的诸多安全因素，省时省力。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。