[发明专利]一种防止汽轮机主蒸汽阀门误关的阀门控制卡及控制方法

说明书

本发明提供了一种防止汽轮机主蒸汽阀门误关的阀门控制卡及控制方法，包括主汽阀阀位指令分析判断环节、主汽阀阀位反馈信号故障判断环节、电液伺服阀控制信号生成及切换环节，在汽轮机启动冲转期间，主汽阀阀位反馈信号故障导致无法确定阀门位置时，阀门控制卡将主汽阀关闭可防止汽轮机转速失控；当汽轮机正常运行、主汽阀全开且由调节汽阀控制进汽量时，主汽阀位反馈信号故障导致无法确定阀门位置时保持主汽阀全开而不关闭主汽阀，可避免汽轮机负荷大幅波动、阀前超压、给水流量大幅波动等异常后果，给运行人员足够时间采取处理措施，避免汽轮机的异常运行或非计划停运。

技术领域

本发明涉及汽轮机主蒸汽阀门控制技术领域，尤其涉及一种防止汽轮机主蒸汽阀门误关的阀门控制卡和控制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

汽轮机的进汽通过主汽阀和调节汽阀进行控制。主汽阀用于汽轮机启动冲转时控制进汽量，使汽轮机按一定转速逐步升速直到接近额定转速，然后由调节汽阀控制进汽量，此过程一般称为阀切换。阀切换完成后，主汽阀保持全开，调节汽阀根据需要调节进汽量；当汽轮机需要停止运行或出现危险情况时，主汽阀由全开迅速关闭，切断进入汽轮机的蒸汽。

主汽阀和调节汽阀由阀门控制卡(通俗叫法，即控制阀门的卡件或模件)、电液伺服阀、阀门位移反馈装置LVDT(线性位移变送器)、油动机等组成电液伺服回路进行控制。当油动机带动阀门动作时，LVDT和阀门一起移动，阀门的位置由LVDT变换为电信号送至阀门控制卡，阀门控制卡将阀门位置信号和由阀门管理程序发出的阀门位置指令信号进行比较，将比较结果转换为电信号送至电液伺服阀，由电液伺服阀控制进入油动机的油量，油动机带动阀门和LVDT一起移动，从而完成阀门位置的闭环控制。

LVDT作为汽轮机阀门位置反馈装置，正常情况下可以将阀门位置信号转换为阀门控制卡能够识别的电信号，但当LVDT故障时，阀门控制卡无法识别阀门位置，现有的阀门控制卡设定的控制方案是立即给电液伺服阀发出关闭阀门指令。该控制方案初衷是出于安全考虑，防止汽轮机阀门失控。此种方案用于汽轮机冲转期间对主汽阀进行控制或者正常运行期间对调节汽阀进行控制，确实能防止阀门失控，关闭阀门可防止转速突升等异常危害；但实际运行中，当汽轮机主汽阀全开、调节汽阀调节进汽量时，如果此时主汽阀的LVDT故障使阀门控制卡无法识别该阀位置时立即关闭该阀门，一方面会造成汽轮机的出力迅速下降；另一方面，由于主汽阀的迅速关闭导致阀前蒸汽压力迅速升高，极易造成锅炉侧超压、给水流量迅速减少或大幅波动，甚至造成保护动作而机组跳闸。

某些主汽阀和调节汽阀配有两套LVDT，当其中一套LVDT故障时，另一套LVDT正常仍可使阀门控制卡识别阀门位置，则不会发生上述问题。但当两套LVDT均故障时，则仍会发生上述问题。

综上，上述控制方案的不合理之处在于：1、汽轮机正常运行期间，阀门管理程序发送给主汽阀阀门控制卡的是全开指令，但却因为LVDT故障立即关闭阀门，与控制指令相矛盾。2、配置有两个主汽阀的汽轮机，其中一个主汽阀因LVDT故障关闭后并不能联动机组跳闸，但由于锅炉侧继续向汽机侧供汽，部分蒸汽进不了汽轮机，导致主蒸汽压力迅速升高，存在机前压力超压的风险，同时，影响给水流量的正常调节，往往因给水流量等参数的大幅波动导致保护动作而机组停运。因此，主汽阀LVDT故障后将阀门立即关闭的控制方案，既与控制指令相矛盾也影响机组的安全稳定运行，应进行改进。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种防止汽轮机主蒸汽阀门误关的阀门控制卡和控制方法，本发明能够在主汽阀需要全开时避免因其配套的LVDT故障而误关，同时又可以避免汽轮机冲转阶段因主汽阀LVDT故障导致阀门失控。

本发明的第一目的是提供一种防止汽轮机主蒸汽阀门误关的阀门控制卡，能够在主汽阀配套的LVDT故障时区别不同情况，采取合理的控制方案，避免主汽阀误关。