大型火力发电厂阀门管理实时在线系统开发与应用.pdf

日垫 自麴 童拦旦 器 塞旦 大型火力发电厂 阀门管理实时在线系统开发与应用 王凯民，付俊杰，李兴旺，陈磊 内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，呼和浩特 0 1 0 2 0 6 摘要托克托发电有限公司创建6 0 0 WM火电机组汽水系统阀门综合管理平台，对影响热耗的汽水系统主要阀门泄 漏状态实时在线监测和诊断，在线定量分析阀门泄漏状态 ，异常时系统 自动报警，便于点检员根据阀门泄漏程度和 泄漏时间制定合理的维修策略。通过T程实践证明，该系统为节能管理 、点检员绩效管理、阀门选型优化管理提供 分析手段与统计数据。 ’ 关键词阀门管理；在线监测；泄漏状态；节能 中图分类号T K 3 9 文献标识码 A 文章编号D o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j i S S R ． 1 6 7 1 1 0 4 1 ． 2 0 1 4 ． 0 3 ． 0 1 2 Va l v e M a n a g e me n t o fLa r g e Po we r Pl a nt Re al- Ti me S y s t e m De v e l o p me nt an d Ap pl i c a t i on Wa n gKa i mi n , F u J u n j i e ， L i Xi n g w a n g , C h c n L e i I n n e r Mo n g o l i a Da t a n g I n t e r n a t i o n a l T u o k e t u o P o w e r G e n e r a t i o n Co ． L t d ． ， Ho h h o t I n n e r Mo n g o l i a 0 1 0 2 0 6 ， C h i n a Ab s t r a c t Tu o k e t u o P o we r Ge n e r a t i o n Co ．L t d t o c r e a t e 6 0 0 W M s t e a m wa t e r s y s t e m i n t h e r ma l p o we r p l a n t v a l v e i nt e g r a t e d ma na g e m e n t pl a t f or m ， l e a ka ge s t a t e r e a l t i me on l i ne moni t or i ng a nd di a g nos i s of t he m a i n v a l ve of s t e a m a nd wa t e r s y s t e m o f h e a t c o n s u m p t i o n， o n l i n e q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s o f v a l v e l e a k a g e s t a t e ， a u t o ma t i c a l a r m s y s t e m i s a b n o r ma l ， t he n t o c he c k on t he va l v e l e ak a g ea n d l e a ka ge t i me r e a s ona bl e r e pa i r s t r a t e g y．Thr oug h t he e ng i ne e r i n g pr a c t i c e pr ove s ， t he s y s t e m f or e n e r gy ma na g e me nt ，pe r f or m a nc e m a na ge m e nt ， c he c kv a l v e s e l e c t i on opt i mi z a t i on ma na g e me nt m e a ns a nd s t a t i s t i c a l d a t a a n a l y s i s ． Ke y wo r d s v a l v e ma n a g e me n t ； o n l i n e mo n i t o r i n g ； l e a k a g e ； e n e r g y s a v i n g 0 引言 机组运行时，阀门的泄漏不仅影响阀门安全运行 ，而 且造成系统压力损失、流体的浪费，特别是有腐蚀性、易 燃易爆 、有毒性流体的泄漏会造成重大经济损失和环境污 染问题。因此，及时发现阀门泄漏，对组经济安全运行非 常重要。 目前，国内外关于阀门泄漏检验的方法主要有人工巡 检法 、超声检测技术、基于振动分析检测法等。这些检测 方法具有高定位精度和低误报率，但有其局限性不能 及时地发现泄漏，无法实现在线监测。而基于温度1 运行参 数外部检漏法，可实现在线监测。实时数据库技术为实现 阀门管理实时在线系统提供了强大的后盾。 火 电机组汽水系统的主要阀门泄漏时 ，产生汽水损 失，浪费资源，降低机组的经济性，阀门由于长期泄漏引 发爆管，给设备的现场工作人员带来危害。 1阀门管理实时在线监测系统 1 ． 1阀门管理 实时在线监测 系统工作原理 创建86 0 0 WM火电机组汽水系统阀1 ] 管理实时在线 系统 ，监测对象是影响机组煤耗的汽水系统的主要阀门泄 5 6 EIC V O I ． 21 2 01 4 N0 ． 3 露状态，利用实时数据库采集的表征阀门泄露状态的相关 实时数据，在线定量分析阀门泄漏状态 ，当阀门泄漏超过 预警值时，系统自动报警，提醒工作人员注意，运行人员 通过监视画面及时发现阀门泄漏的详细信息，有利于维护 检修人员根据泄漏程度、泄漏时间长短合理安排阀门更换 或检修，有效控制阀1 、]内漏导致的机组煤耗损失⋯。如图1 所示 。 1 ． 2 阀门泄漏 实时在线状态分析 从实时数据库 中获取阀后温度测点T、系统相关温度 T X、阀门开关状态 、机组负荷等参数，作为表征阀门泄漏 状态的特征参数 ，通过模块计算这些参数的变化 ，对阀门 泄漏程 度进行分析 判断 。并 将阀 门的状 态分为正 常 、轻度 泄漏、中度泄露和严重泄漏等4 种状态，对每种状态给 评 价判据。评价判据 ，可根据实际情况和历史经验设定，下 面举例说明 汽机侧疏水至凝汽器的阀门，以阀后温度T、阀后与对 应侧低压缸排汽温度T X 差值△T 作为判断依据。当评价一 抽电动门前疏水气动门时，取△T 一抽电动门前疏水气动 门后温度 测点值 对应侧低压缸排汽温度 测点值 ， 定 义 置 麦旦 0 pe n pl an t 实时数据库 实时图形 f f实时数据f f 操作记录 阀门管理 数据库 阀 门 泄 满 状态分析 翔门泄 l l 操作记 满 报警 }l 录管理 出 图 1阀门管理实时在线系功能图 Fi g ． 1 Va l v e ma n a g e me n t o f r e a l - t ime o n l i n e s y s t e m f u n c t i o n d i a g r a m 1 阀门轻度泄漏判据 ，是以下3 个条件同时满足。 ①机组负荷大于3 0 0 M W。 ②一抽 电动 门前 疏水气动 门 已关 测点值 超过 2 4 h。 ③1 0 C AT 5 0 C，这3 个条件同时满足。 2 阀门中度泄漏判据，是以下3 个条件同时满足。 ①机组负荷大于3 0 0 M W。 ②一抽电动门前疏水气动门已关 测点值 超过2 4 h 。 ⑧5 0 ℃ AT 1 0 0 C。 锅炉侧主要阀门，以阀后温度与环境温度差值△T 作为 判断依据。当评价前墙水冷壁下集箱放水电动二次门时， 取△T 前墙水冷壁下集箱放水电动二次门后温度 测点 值 一 对应环境温度 可手测填入 ，定义 a 轻度泄漏条件，以下3 个条件同时满足。 ①机组负荷大于3 0 0 M W。 ②前墙水冷壁下集箱放水电动二次门已关 测点值 超过2 4 h 。 2 o o c AT 1 0 0 C。 2功能与应用实例 2 ． 1系统功能开发 1 阀门泄漏报警提示功能 当最近2 4 h 有新增泄漏阀门时，自动报警 ，在报警窗口 中显示处于泄漏状态 的所有阀门信息 ，包括阀门名称 、所 在的机组及泄漏状态，阀前 、后温差及其趋势变化，泄漏 开始时间、历时，点检员等。新增泄漏点要以颜色区分 。 2 劣化趋势分析功能 根据阀门泄漏状态趋势图，通过做曲线判断当前泄漏 状态为轻度的阀门发展到重度泄漏的时间，便于点检人员 及早制定合理的检修策略，避免阀门重度泄漏引发爆管隐 患，给设备和现场工作人员带来危险。 3操作记录管理 可在报表中添加阀门技术参数、厂家 、型号 、点检负 责人、维修记录等信息。 可以新增 、删减点，便于组态。 4支持原S I S 系统实时图形功能 采用组态的形式，把机组需要监视的阀门进行组态， 分布在几幅画面上集中监视 ，不 同的泄漏状态用不同的颜 色标签区分。可按照机组进行区分 、监视和查询。 具有原S I S 系统实时图形功能 ，包括 “ 实时／ 历史趋 势”、 “ 点信息”、 “ 生产数据字典”及 “ 数字快照”。 5多方法查询 实现年报 、月报 、时间段查询 ，按照机组 、班组分 类 ，显示阀门的停运、运行 、泄漏时间等信息。实现按阀 门型号 、按专业 、点检员查询，便于设备的可靠性分析， 便于点检员绩效分析。 6 报表输出 针对各个 阀门的实际运行情况进行统计 ，可以分时 段选择阀门，可以由使用者组合查询某段时间里某些阀门 的泄漏状态，报表里包括阀门轻度、中度 、重度泄漏的开 始时间、持续累积时间，可以生成 日报表 、周报表 、月报 表、年报表。系统还有分级管理，授权使用等功能。 2 ． 2应 用实例 托克托 电厂在Op e n p l a n t 实时数据库基础上 ，创建 8 * 6 0 0 WM火电机组汽水系统阀门综合管理平台，对影 响热耗的汽水系统主要阀门泄漏状态进行实时在线监测。 显示并保存阀门泄漏状态分析结果。 通过全厂阀门泄漏实时总况，统计全厂阀门不同泄漏 状态阀门数量，及各机组阀门不同泄漏状态的数量，合理 制定维修措施。 El C V O1． 21 2 0 1 4 No ． 3 5 7