CN110593964A - 一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，包括：对速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令；实时监测两者的输出油压；判断其在0～t1时间段内是否达到额定速关油压，如果否，则速关油控制阀出现故障；如果是，则判断其在t1～t2时间段内是否保持在许用速关油压范围内，若否，则速关油控制阀电控信号回路动作正常，机械阀体或油路出现故障；判断其在0～t1时间段内是否达到额定启动油压，如果否，则启动油控制阀出现故障；如果是，则判断其在t1～t2时间段内是否保持在许用启动油压范围内，若否，则启动油控制阀电控信号回路动作正常，机械阀体或油路出现故障。本发明还公开一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断***，其有益效果如上所述。

Description

一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法及***

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，特别涉及一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法。本发明还涉及一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断***。

背景技术

随着火力发电技术的发展，越来越多的电力设备已得到广泛使用。

给水泵汽轮机是火力发电厂中的重要辅助设备，承担着给锅炉提供高压积水的作用，其安全运行对电厂有重大意义。对于采用速关组件、速关阀配合调节的给水泵汽轮机，速关阀能否正常开启是给水泵汽轮机挂闸成功与否的主要条件。但由于受力情况不同，在静态条件下速关阀可以正常开启的给水泵汽轮机，当速关阀前有蒸汽或速关阀前蒸汽压力较高时，速关阀在开启过程中可能发生启动油压和速关油压变化，给水泵汽轮机挂闸失败的情况，影响电厂的可靠运行，对电厂正常带负荷产生不良影响。

目前，给水泵汽轮机在速关阀前有蒸汽或蒸汽压力较高时挂闸过程中容易出现速关油压低、挂闸失败的问题，原***只设计有就地压力表，启动时需操作人员到就地监视，油压情况不方便监视且不可复现，不方便事故分析。同时，速关阀在开启过程中同时受到两股油的影响，即启动油和速关油，当给水泵汽轮机在速关阀前蒸汽压力较高时，该两股油的油路运行状态会受到影响，比如油压会出现波动等，导致控制启动油的电磁阀和控制速关油的电磁阀运行出现故障。然而，由于速关阀前的蒸汽压力同时对启动油路和速关油路均会造成影响，在现有技术中，技术人员无法准确判断是启动油路还是速关油路出现了运行故障，容易导致维修进度被耽搁、维修时间被浪费、维修成本过高的问题。

因此，如何在给水泵汽轮机速关阀过程中监控启动油路和速关油路的运行状态，以在出现速关阀挂闸失败情况时准确判断出现故障的油路，节省维修时间和维修成本，是本领域技术人员所面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，能够在给水泵汽轮机速关阀过程中监控启动油路和速关油路的运行状态，以在出现速关阀挂闸失败情况时准确判断出现故障的油路，节省维修时间和维修成本。本发明的另一目的是提供一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断***。

为解决上述技术问题，本发明提供一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，包括：

对与速关阀连通的速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令；

实时监测所述速关油控制阀及所述启动油控制阀在接收所述启动指令之后的输出油压；

判断所述启动油控制阀的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定启动油压，如果否，则所述启动油控制阀出现故障；如果是，则继续判断所述启动油控制阀的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用启动油压范围内，若否，则所述启动油控制阀出现故障；

判断所述速关油控制阀的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定速关油压，如果否，则所述速关油控制阀出现故障；如果是，则继续判断所述速关油控制阀的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用速关油压范围内，若否，则所述速关油控制阀出现故障；

其中，t1与t2均为根据所述速关阀的运行工况而定的预设时间节点。

优选地，对与速关阀连通的速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令，具体包括：

通过上位机接收由用户操作触发的速关阀挂闸指令；

通过上位机将所述速关阀挂闸指令转化为启动指令，并分别将其发送给所述速关油控制阀和所述启动油控制阀。

优选地，对与速关阀连通的速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令，还包括：

通过上位机将所述启动指令发送给与所述启动油控制阀信号连接、用于控制其运行状态的启动油时间继电器，以使所述启动油时间继电器控制所述启动油控制阀进入输出工位并保持预设时间；

通过上位机将所述启动指令发送给与所述速关油控制阀信号连接、用于控制其运行状态的速关油时间继电器，以使所述速关油时间继电器控制所述速关油控制阀进入输出工位并保持预设时间。

优选地，实时监测所述速关油控制阀及所述启动油控制阀在接收所述启动指令之后的输出油压，具体包括：

通过连通在所述速关油控制阀的输出油路上的速关油压力传感器检测其输出油压值，以及通过连通在所述启动油控制阀的输出油路上的启动油压力传感器检测其输出油压值。

优选地，实时监测所述速关油控制阀及所述启动油控制阀在接收所述启动指令之后的输出油压，还包括：

通过上位机接收由所述速关油压力传感器及所述启动油压力传感器发送的实时检测结果，并据此绘制关于所述速关油控制阀及所述启动油控制阀的时间-压力关系曲线图。

优选地，还包括：

根据所述时间-压力关系曲线图，判断所述速关油控制阀的输出油压在t3～t2时间段内是否下降至应变速关油压以下，如果是，则与所述速关阀信号连接的辅助滑阀出现故障；

其中，t3为所述启动油时间继电器的运行状态保持时间。

优选地，还包括：

通过设置于所述速关阀的阀杆上的行程开关检测所述阀杆的运动位置，并据此判断所述阀杆在t1～t2时间段内是否从关闭工位移动到开启工位，如果否，则所述阀杆出现故障。

本发明还提供一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断***，包括：

指令发送模块，用于对与速关阀连通的速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令；

油压监测模块，用于实时监测所述速关油控制阀及所述启动油控制阀在接收所述启动指令之后的输出油压；

第一判断模块，用于判断所述速关油控制阀的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定速关油压，如果否，则所述速关油控制阀出现故障；

第二判断模块，用于判断所述速关油控制阀的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用速关油压范围内，若否，则所述速关油控制阀出现故障；

第三判断模块，用于判断所述启动油控制阀的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定启动油压，如果否，则所述启动油控制阀出现故障；

第四判断模块，用于判断所述启动油控制阀的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用启动油压范围内，若否，则所述启动油控制阀出现故障；

其中，t1与t2均为根据所述速关阀的运行工况而定的预设时间节点。

本发明所提供的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，主要包括四个步骤，其中，在第一步中，主要内容为在速关阀开阀过程刚开始时，对与速关阀连通的速关油控制阀和启动油控制阀发送启动指令，以使速关油控制阀和启动油控制阀在接收到启动指令后切换到运行工位。在第二步中，当速关油控制阀和启动油控制阀进入运行状态后，实时监测两者的输出油压，因速关阀前蒸汽压力可能会同时影响速关油路和启动油路的运行状态，而其影响主要体现在输出油压上，因此通过对速关油控制阀和启动油控制阀进行输出油压监测，即可清楚地获知启动油路和速关油路受到的影响。在第三步中，根据对启动油控制阀的输出油压的监测结果，判断其在0～t1时间段内是否达到额定启动油压，如果未达到，则说明启动油控制阀出现故障，技术人员需要对其进行维修；如果达到额定启动油压，那么继续判断其在t1～t2时间段内是否保持在许用启动油压范围内，如果未保持在该范围内，则仍然说明启动油控制阀出现故障，需要对其进行维修。在第四步中，根据对速关油控制阀的输出油压的监测结果，判断其在0～t1时间段内是否达到额定速关油压，如果未达到，则说明速关油控制阀出现故障，技术人员需要对其进行维修；如果达到额定速关油压，那么继续判断其在t1～t2时间段内是否保持在许用速关油压范围内，如果未保持在该范围内，则仍然说明速关油控制阀出现故障，需要对其进行维修。如此，本发明所提供的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，在速关油控制阀和启动油控制阀的开发过程中，实时监测其输出油压的油压变化，再根据监测结果与开阀后两个时间段内的输出油压的预期目标相对比，可以准确地判断出速关油路和启动油路的运行状态是否出现故障，从而可以使得技术人员准确地对出现故障的油路进行维修处理，节省了维修时间和维修成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图。

图2为现有技术中的一种给水泵汽轮机速关阀开阀控制组件的结构图。

图3为本所发明提供的一种具体实施方式中的时间-压力关系曲线图。

图4为本发明所提供的一种具体实施方式的模块图。

其中，图2中：

速关油控制阀—1，启动油控制阀—2，辅助滑阀—3；

图4中：

指令发送模块—4，油压监测模块—5，第一判断模块—6，第二判断模块—7，第三判断模块—8，第四判断模块—9。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法主要包括四个步骤。

其中，在第一步中，主要内容为在速关阀开阀过程刚开始时，对与速关阀连通的速关油控制阀1和启动油控制阀2发送启动指令，以使速关油控制阀1和启动油控制阀2在接收到启动指令后切换到运行工位。

在第二步中，当速关油控制阀1和启动油控制阀2进入运行状态后，实时监测两者的输出油压，因速关阀前蒸汽压力可能会同时影响速关油路和启动油路的运行状态，而其影响主要体现在输出油压上，因此通过对速关油控制阀1和启动油控制阀2进行输出油压监测，即可清楚地获知启动油路和速关油路受到的影响。

在第三步中，根据对启动油控制阀2的输出油压的监测结果，判断其在0～t1时间段内是否达到额定启动油压，如果未达到，则说明启动油控制阀2出现故障，技术人员需要对其进行维修；如果达到额定启动油压，说明电控回路正常，那么继续判断其在t1～t2时间段内是否保持在许用启动油压范围内，如果未保持在该范围内，则说明启动油控制阀2的机械阀体或油路出现故障，需要对其进行维修。

在第四步中，根据对速关油控制阀1的输出油压的监测结果，判断其在0～t1时间段内是否达到额定速关油压，如果未达到，则说明速关油控制阀1出现故障，技术人员需要对其进行维修；如果达到额定速关油压，说明电控回路正常，那么继续判断其在t1～t2时间段内是否保持在许用速关油压范围内，如果未保持在该范围内，则说明速关油控制阀1的机械阀体或油路出现故障，需要对其进行维修。

如此，本实施例所提供的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，在速关油控制阀1和启动油控制阀2的开发过程中，实时监测其输出油压的油压变化，再根据监测结果与开阀后两个时间段内的输出油压的预期目标相对比，可以准确地判断出速关油路和启动油路的运行状态是否出现故障，从而可以使得技术人员准确地对出现故障的油路进行维修处理，节省了维修时间和维修成本。另外，本实施例的应用无需对现有的给水泵汽轮机调速***及速关阀开阀控制组件等做出改动，方便推广使用。

在第一步中，对速关油控制阀1及启动油控制阀2发送的启动指令可通过上位机实现。具体的，在需要速关阀进行开阀挂闸时，技术人员可通过按键等操作在上位机上进行操作，通过用户操作触发上位机的发送指令，从而使上位机将速关阀挂闸指令转化为启动指令，并分别发送给速关油控制阀1和启动油控制阀2。该速关油控制阀1和启动油控制阀2一般均为电磁换向阀，可以远程接收上位机发送的控制信号，并据此切换工位，改变自身的工作状态(具体液压油路参考现有技术中的给水泵汽轮机速关阀开阀控制组件，如图2所示)。

另外，当挂闸信号发出后，启动油压应该立即有变化，而速关油压可在25秒后开始变化。如果启动油压没有立即变化，则说明启动油不起压，如此速关油也会建立不了油压，因此还可以通过判断启动油压是否立即变化来判断启动油控制阀2的运行是否出现故障。

进一步的，速关油控制阀1和启动油控制阀2的运行状态一般由时间继电器进行控制。具体的，速关油控制阀1的控制端与速关油时间继电器信号连接，可由速关油时间继电器的上电状态进行控制。同理，启动油控制阀2的控制端与启动油时间继电器信号连接，可由启动油时间继电器的上电状态进行控制。如此，上位机可将启动指令同时发送给速关油时间继电器和启动油时间继电器，可使两者分别控制速关油控制阀1和启动油控制阀2切换到输出工位并保持预设时间。本实施例中，速关油时间继电器可保持带电状态25s，启动油时间继电器可保持带电状态60s。

在第二步中，为精确检测速关油控制阀1和启动油控制阀2的输出油压，在本步骤中，具体可通过连通在速关油控制阀1的输出油路上的速关油压力传感器检测其实时的输出油压值，同理，还可通过连通在启动油控制阀2的输出油路上的启动油压力传感器检测其实时的输出油压值。同时，该速关油压力传感器和启动油压力传感器均与上位机信号连接，可将其监测结果实时反馈给上位机，从而使得技术人员能够通过上位机远程监控速关阀的开阀过程。

进一步的，为方便技术人员对速关油压力传感器和启动油压力传感器的监测结果进行精确分析，本实施例中，上机位接收到两者的检测结果之后，可据此绘制出关于速关油控制阀1和启动油控制阀2的时间-压力(t-p)关系曲线图，如图3所示。在该曲线图中，可以上位机对速关油时间继电器和启动油时间继电器开始发送启动指令时刻为0时。

在第三步中，一般的，可判断启动油控制阀2的输出油压(PT2)在0～30s内是否达到0.8MPa的额定启动油压，如果否，则说明启动油控制阀2出现故障。同时，如果达到额定启动油压，可继续判断其在30～180s内是否保持在0.8±0.3MPa的许用启动油压范围内，如果否，则说明启动油控制阀2出现故障。

同理，在第四步中，一般的，可判断速关油控制阀1的输出油压(PT1)在0～30s内是否达到0.85MPa的额定速关油压，如果否，则说明速关油控制阀1出现故障。同时，如果达到额定速关油压，可继续判断其在30～180s内是否保持在0.85±0.3MPa的许用速关油压范围内，如果否，则说明速关油控制阀1出现故障。

此外，对速关油路存在影响的还有辅助滑阀3。对此，可在排除速关油控制阀1出现故障的基础上，根据时间-压力关系曲线图判断速关油控制阀1的输出油压在30～60s内是否出现下降情况并将至0.75MPad的应变速关油压以下，如果是，则说明在此时间段内蒸汽压力对辅助滑阀3油路造成了影响，导致其运行出现故障，进而影响了相关联的速关油路。

需要说明的是，上述t1＝30s、t3＝60s、t2＝180s等时间节点是根据速关阀的运行工况预设的预设时间节点，具体时刻可以根据实际情况进行调整，并且，启动油时间继电器的保持上电状态时间可根据t3时刻而定。

不仅如此，本实施例中还增设了对于速关阀本身运行状态的监控和故障诊断。具体的，本实施例通过设置在速关阀的阀杆上的若干个行程开关来检测阀杆的实时运动位置，并据此判断阀杆在30～180s内是否从关闭工位移动到开启工位，如果是，则说明随着启动油控制阀2和速关油控制阀1的正常运行，速关阀的阀杆保持正常运行，从关闭工位移动到开启工位，实现正常开阀，即速关阀挂闸成功；反之，如果否，则说明速关阀的本身运行状态出现故障，可能是阀杆卡塞等情况，需要维修人员对速关阀本身结构进行维修。

如图4所示，图4为本发明所提供的一种具体实施方式的模块图。

本实施例还提供一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断***，主要包括指令发送模块4、油压监测模块5、第一判断模块6、第二判断模块6、第三判断模块8和第四判断模块9。其中，指令发送模块4主要用于对与速关阀连通的速关油控制阀1及启动油控制阀2发送启动指令。油压检测模块主要用于实时监测速关油控制阀1及所启动油控制阀2在接收启动指令之后的输出油压。第一判断模块6主要用于判断速关油控制阀1的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定速关油压，如果否，则速关油控制阀1出现故障；第二判断模块6主要用于在第一判断模块6的判断结果为是时，继续判断速关油控制阀1的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用速关油压范围内，若否，则速关油控制阀1出现故障。第三判断模块8主要用于判断启动油控制阀2的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定启动油压，如果否，则启动油控制阀2出现故障；第四判断模块9主要用于在第三判断模块8的判断结果为是时，继续判断启动油控制阀2的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用启动油压范围内，若否，则启动油控制阀2出现故障。其中，t1与t2均为根据速关阀的运行工况而定的预设时间节点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，其特征在于，包括：

对与速关阀连通的速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令；

实时监测所述速关油控制阀及所述启动油控制阀在接收所述启动指令之后的输出油压；

判断所述启动油控制阀的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定启动油压，如果否，则所述启动油控制阀出现故障；如果是，则继续判断所述启动油控制阀的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用启动油压范围内，若否，则所述启动油控制阀出现故障；

判断所述速关油控制阀的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定速关油压，如果否，则所述速关油控制阀出现故障；如果是，则继续判断所述速关油控制阀的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用速关油压范围内，若否，则所述速关油控制阀出现故障；

其中，t1与t2均为根据所述速关阀的运行工况而定的预设时间节点。

2.根据权利要求1所述的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，其特征在于，对与速关阀连通的速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令，具体包括：

通过上位机接收由用户操作触发的速关阀挂闸指令；

通过上位机将所述速关阀挂闸指令转化为启动指令，并分别将其发送给所述速关油控制阀和所述启动油控制阀。

3.根据权利要求2所述的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，其特征在于，对与速关阀连通的速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令，还包括：

通过上位机将所述启动指令发送给与所述启动油控制阀信号连接、用于控制其运行状态的启动油时间继电器，以使所述启动油时间继电器控制所述启动油控制阀进入输出工位并保持预设时间；

通过上位机将所述启动指令发送给与所述速关油控制阀信号连接、用于控制其运行状态的速关油时间继电器，以使所述速关油时间继电器控制所述速关油控制阀进入输出工位并保持预设时间。

4.根据权利要求3所述的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，其特征在于，实时监测所述速关油控制阀及所述启动油控制阀在接收所述启动指令之后的输出油压，具体包括：

通过连通在所述速关油控制阀的输出油路上的速关油压力传感器检测其输出油压值，以及通过连通在所述启动油控制阀的输出油路上的启动油压力传感器检测其输出油压值。

5.根据权利要求4所述的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，其特征在于，实时监测所述速关油控制阀及所述启动油控制阀在接收所述启动指令之后的输出油压，还包括：

通过上位机接收由所述速关油压力传感器及所述启动油压力传感器发送的实时检测结果，并据此绘制关于所述速关油控制阀及所述启动油控制阀的时间-压力关系曲线图。

6.根据权利要求5所述的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，其特征在于，还包括：

根据所述时间-压力关系曲线图，判断所述速关油控制阀的输出油压在t3～t2时间段内是否下降至应变速关油压以下，如果是，则与所述速关阀信号连接的辅助滑阀出现故障；

其中，t3为所述启动油时间继电器的运行状态保持时间。

7.根据权利要求6所述的给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断方法，其特征在于，还包括：

通过设置于所述速关阀的阀杆上的行程开关检测所述阀杆的运动位置，并据此判断所述阀杆在t1～t2时间段内是否从关闭工位移动到开启工位，如果否，则所述阀杆出现故障。

8.一种给水泵汽轮机速关阀开阀过程故障诊断***，其特征在于，包括：

指令发送模块，用于对与速关阀连通的速关油控制阀及启动油控制阀发送启动指令；

油压监测模块，用于实时监测所述速关油控制阀及所述启动油控制阀在接收所述启动指令之后的输出油压；

第一判断模块，用于判断所述速关油控制阀的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定速关油压，如果否，则所述速关油控制阀出现故障；

第二判断模块，用于判断所述速关油控制阀的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用速关油压范围内，若否，则所述速关油控制阀出现故障；

第三判断模块，用于判断所述启动油控制阀的输出油压在0～t1时间段内是否达到额定启动油压，如果否，则所述启动油控制阀出现故障；

第四判断模块，用于判断所述启动油控制阀的输出油压在t1～t2时间段内是否保持在许用启动油压范围内，若否，则所述启动油控制阀出现故障；

其中，t1与t2均为根据所述速关阀的运行工况而定的预设时间节点。