調節閥停機不關閉故障分析與改進

李防

（邢臺鋼鐵有限責任公司，河北邢臺 054027）

調節閥停機不關閉故障分析與改進

李防

（邢臺鋼鐵有限責任公司，河北邢臺 054027）

螺桿發電機組停機時，電動調節閥不關閉。通過動態模擬故障現象，找到造成電動調節閥異常動作的邏輯沖突指令程序，對控制程序進行優化與改進。

調節閥；故障；分析；改進

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.40

1 問題

煉鋼螺桿發電設計從蓄熱器后將煉鋼蒸汽直接進入一級螺桿膨脹動力機發電，排汽進入二級螺桿膨脹發電機組做功發電，二級螺桿膨脹發電機組排汽冷凝回收。發電并入連鑄變電所（400 V）低壓電網。螺桿發電機組工藝流程見圖1。

圖1螺桿發電機組工藝流程

機組正常運行過程中，當出現振動變大、機組冒煙、蒸汽管道漏氣等危及設備安全運行的情況時，PLC程序將自動觸發機組緊急停機指令，立即關閉快切閥和電動調節閥，以保證機組的安全。在一次緊急停機過程中，發現快切閥立即關閉，但電動調節閥在關閉行程中停止，然后又開始自動打開，直至閥門完全打開。

2 故障排查

（1）運行程序檢驗。根據故障情況，梳理運行程序未發現異常情況。

（2）靜態連鎖停機試驗。做靜態連鎖停機試驗，快切閥和電動調節閥都能正常動作，按程序要求快速關閉，且電動調節閥未發生反復，直接關嚴。靜態連鎖停機試驗，因與機組實際運行工況不同，未能重現故障時閥門的動作狀態。

（3）模擬動態停機連鎖試驗。為重現故障現象，在停機狀態下，通過增加信號源，對螺桿機進行模擬動態停機連鎖試驗，充分模擬機組正常運行時的工況參數以及斷路器狀態。用信號源給定機組正常轉速1500 r/min，模擬機組正常運行情況，同時投入“自動負荷”運行狀態，并在工程師站監視程序中調節閥的給定信號值的變化情況。在此狀態下，模擬發電機短路跳閘故障，發現快切閥迅速關閉，而電動調節閥開度從99%關閉至80%左右后，又逐步開啟至99%，調節閥給定信號手動值為0，但自動輸出值為100%。通過動態模擬，再現了機組的故障現象。

3 原因分析

圖2 沖突程序1

圖3 沖突程序2

檢查電動調節閥控制程序發現，變量“緊急停機點”（圖2、圖 3 所 示 地 址M32.1）的觸發需要2個條件，①機組正常運行時，快切閥全關信號為“1”；②發生機組工藝故障時對該變量進行賦值。這兩段程序都對其進行賦值操作，且其中一條程序的運算結果與另外一條程序的運算結果沖突，即圖2中的程序運算結果為“0”，圖3中的程序運算結果為“1”，導致緊急停機點（M32.1）發生邏輯沖突。在關閉快切閥和調節閥后，調節閥程序因緊急停機點狀態沖突為“0”致使控制程序進入轉速自動狀態，在轉速自動狀態下，因機組停機后轉速值小于設定值，調節閥始終輸出開閥信號調節轉速上升，但快切閥已關閉，轉速不能上升，開閥信號一直輸出，導致調節閥關閉后而又打開。

問題的出現，一方面是由于螺桿機組自投運以來一直運行正常，未發生工藝連鎖停機保護，所以沒有發現程序中的錯誤。另一方面是日常的機組連鎖試驗不完善，工藝連鎖停機試驗中未能發現該項問題。

4 處理措施

對發生沖突的程序（圖2）進行修改，將原來的線圈輸出改為置位輸出（圖4），問題得以解決。

圖4 修改后的程序

TM617

B

〔編輯 李 波〕