高加解列控制原理分析與改進祖運行

張會鋒

【摘 要】本文依據豫聯電廠300MW亞臨界汽輪發電機組高加系統，分析高加系統解列的控制流程和減少系統誤動作的改進措施，通過改進高加系統解列操作流程和聯鎖保護邏輯，提高了機組運行的安全性，有效防止了運行人員的誤操作，方便高加解列閥的檢修。

【關鍵詞】高加解列；安全性；誤操作

0.概述

我廠3臺300MW發電機組#4、5、6機高加系統，其控制系統（DCS）軟件均采用ABB貝利公司的INFI90系統，DCS控制技術成熟，自動化程度高。高加系統作為機組重要的換熱設備，與其相關的機組聯鎖保護較多，各種保護交錯繁雜，機組正常運行中，采集的各種壓力、液位、溫度等信號波動，以及機組定期工作中的一些試驗引起的信號波動，都可能造成機組保護的誤動作。從而解列高加系統，降低機組的發電負荷。通過對生產中一些故障原因的分析，結合聯鎖保護原理，選用對復雜系統進行分化，分開控制，簡化操作流程等方法，降低誤動作事故發生的概率，提高機組運行的安全性。

1.高加系統結構及控制邏輯

1.1高加系統主要設備結構圖

如圖1高加系統主要有：高加進、出口聯成閥（美國泰科公司）、#1、2、3高加，高加解列閥、高加泄放閥，速度控制閥等組成。高加進、出口聯成閥基本結構相似，主要由手輪、閥桿、閥芯、活塞、閥座、閥蓋等組成。閥桿上部裝有行程開關，指示聯成閥的開關位置。并通過電訊號送至DCS控制系統，進行聯鎖保護的控制，閥桿上部有手輪，在高加不能自動解列時，可通過操作手輪，強制關閉聯成閥，解列高加。高加解列閥、泄放閥都為氣動疏水閥，其開關信號也送至DCS控制系統，進行聯鎖保護的控制。

1.2高加系統工作和解列的控制原理

1.2.1正常運行

高加系統正常運行時，聯成閥活塞上、下表面，承受的壓力都為當時的給水壓力，因活塞上、下部分表面積相同，上、下部分受力相互抵消，故活塞所受的合力為零。同樣，閥芯的上、下表面，所受壓力也為當時的給水壓力，但因閥芯下部表面積要大于上部表面積，所以，無論給水壓力怎樣變化，閥芯所受合力始終不為零，且垂直向上，這樣，閥芯也就一直被頂在開啟位置。

1.2.2高加解列

當高加因某一原因（如水位高高保護動作）自動或手動解列時，高加解列閥打開，活塞下方的給水迅速泄壓（活塞與活塞缸之間，及閥桿與襯套之間的間隙很小，活塞下方來不及補水），而活塞上方仍源源不斷地有給水補充，使得活塞上下形成巨大的差壓，這時活塞所受向下的合力遠大于閥芯所受向上的合力，閥芯就被快速關下，高加水側迅速隔離，高加水側解列同時聯鎖保護關閉高加汽側進汽逆止閥等閥門，高加系統退出運行。此時主給水經高加進口閥芯上部和高加旁路管直接去鍋爐。高加解列及保護動作流程為：發出高加解列信號→高加解列閥打開→關閉高加聯成閥→解列閥開信號到位→開信號啟動高加系統聯鎖保護→高加系統退出工作。

2.高加系統存在的問題

（1）高加系統因某一原因解列，系統自動控制開啟高加解列閥和泄放閥，關閉高加進、出口聯成閥，解列高加系統。解列閥在系統解列的聯鎖保護中起到一個承前啟后的作用，其開信號相關的聯鎖保護較多，一旦信號異?；蛘唠娐烦霈F問題，高加系統將不能正常解列或者誤動作解列。

（2）高加解列閥作為高加解列的主要設備，其承載高加聯成閥內部活塞下腔20Mpa的工作壓力，由于工作壓力高，解列閥使用幾年就會出現閥門內漏情況，若要檢修或更換解列閥就需要退出高加系統的所有聯鎖保護，拆除行程開關的接線，這樣機組就在失去保護下運轉，存在著安全隱患。

（3）從事故發生的概率來看，一個保護信號（如解列閥開信號），與其相關的保護動作條件越多，發生事故的概率就越高，這種現象在生產實踐中也得到了證實。

3.改進方法

（1）將高加系統解列劃分為兩部分，a、高加解列的過程，b、高加解列后啟動的聯鎖保護。原來的系統中這兩部分都有高加解列閥來控制完成，事故概率高?，F在將這兩部分工作分配給高加系統解列時的兩個相關設備來分別完成，即高加解列的過程，由高加解列閥來控制；高加解列后啟動的聯鎖保護由高加聯成閥的行程開關來控制。這樣分開控制，解列閥不關聯高加系統的聯鎖保護，這樣就降低了事故發生的概率。具體流程為：發出高加解列信號→高加解列閥打開→關閉高加聯成閥→高加聯成閥關信號到位→關信號啟動高加系統聯鎖保護→高加系統退出工作。

（2）在高加解列的控制流程上，進一步優化。在原來系統中若手動操作高加解列，需要先操作打開高加解列閥，再操作打開高加泄放閥，解列高加系統。改進后在高加系統控制的操作面板上專門制作了一個高加解列按鈕，按下這個按鈕后同時開啟高加解列閥和泄放閥，解列高加系統。防止了操作人員誤操作按下其他按鈕。

（3）由于高加解列閥開關信號不啟動聯鎖保護，若檢修解列閥就不用退出高加系統的聯鎖保護，提高了安全性。

4.改進后的效果分析

這種改進，在我廠#6機組高加系統中應用后，機組運行穩定，保護動作準確、可靠；同時簡化了運行人員的操作，在檢修或更換高加解列閥時，不用再退出高加系統的聯鎖保護，只用關閉高加解列閥前手動截止閥就行了，方便了檢修維護。取得了較好的效果。

5.結束語

汽輪發電機組高加系統，相關聯鎖保護較多，在機組發生事故時能否快速、可靠的解列，直接影響機組的安全運行，通過對高加控制流程的一些改進，提高了機組的安全性和可靠性，同時高加系統利用率的提高，也增加了經濟效益。

【參考文獻】

[1]Flow Control/Dewrance液動高加入口三通閥安裝維修手冊.美國tyco公司，2002.

[2]丁銘，劉桂生.Dewrance高加聯成閥故障處理[J].熱力發電，2007（11）.

[3]李小龍.淺析高壓加熱器聯成閥泄漏及改造應用實踐[J].甘肅科技，2012（08）.