技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電技術(shù)領(lǐng)域，并涉及汽輪機的緊急停機。更具體地，本發(fā)明涉及一種停機按鈕旁路控制系統(tǒng)從而確保操作停機按鈕可核電站實現(xiàn)汽輪機緊急停機的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，核電站使用的汽輪機和發(fā)電機(TG)通常提供有專門的控制系統(tǒng)，用于對汽輪機進行監(jiān)視和控制。汽輪機正常運行時，主汽門需在控制系統(tǒng)的作用下自動打開，從而讓主蒸汽進入汽缸推動葉片轉(zhuǎn)動做功，并帶動發(fā)電機發(fā)電。全速機的正常轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，半速機的正常轉(zhuǎn)速則為1500轉(zhuǎn)/分。在緊急工況下必須緊急停機，即快速關(guān)閉主汽門，否則會導(dǎo)致汽輪機超速“飛車”，對設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p毀。

主汽門的開啟和關(guān)閉通常由閥門本體上的停機電磁閥控制。出于安全的考慮一般設(shè)計為：停機電磁閥得電主汽門開啟，停機電磁閥失電主汽門快速關(guān)閉。現(xiàn)有技術(shù)中，汽輪機緊急停機可以由控制系統(tǒng)自動實現(xiàn)，或者可由操作員手動實現(xiàn)。操作員手動操作的停機按鈕一般設(shè)置兩個，一個設(shè)置在主控制室緊急控制盤(emergency?control?pannel，ECP)上，另一個設(shè)在汽輪機高壓缸前部(即機頭)，從而滿足操作員在主控制室和現(xiàn)場均能停運汽輪機的要求。

目前針對核電站TG控制系統(tǒng)提供的停機方案為：ECP和機頭緊急停機按鈕觸發(fā)的停機信號首先通過控制系統(tǒng)開關(guān)量信號輸入(DI)卡件采集，然后送到CPU進行邏輯處理，再由CPU送到開關(guān)量信號輸出(DO)卡去斷開供電回路中的開關(guān)(圖1所示的開關(guān)2)，從而使停機電磁閥失電。上述停機方案存在的問題在于，當(dāng)操作員已經(jīng)按下停機按鈕后，但如果CPU內(nèi)部邏輯出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致DO卡無法斷開圖1所示的開關(guān)2，從而無法實現(xiàn)緊急停機。也就是說，目前的停機按鈕未旁路數(shù)字化控制系統(tǒng)；不僅不滿足國家法規(guī)(DL5000-2000和DL/T5423-2009)的要求，也不能確?？赏ㄟ^停機按鈕實現(xiàn)緊急停機。對核電站使用的TCS進行出廠驗收檢測時也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)控制系統(tǒng)失效時，由于停機按鈕產(chǎn)生的信號需經(jīng)過控制系統(tǒng)處理才能觸發(fā)停機，導(dǎo)致無法緊急停運汽輪機。由此可見，停機按鈕產(chǎn)生的停機信號未旁路控制系統(tǒng)存在操作停機按鈕不能緊急停機的隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中核電站汽輪機的停機按鈕未旁路汽輪機控制系統(tǒng)而導(dǎo)致的無法緊急停機的問題，提供一種停機按鈕產(chǎn)生的停機信號可直接作用于停機電磁閥供電回路從而確保核電站汽輪機緊急停機的方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：提供一種核電站實現(xiàn)汽輪機緊急停機的系統(tǒng)，包括控制所述汽輪機的主汽門開啟和關(guān)閉的停機電磁閥、為所述停機電磁閥供電的停機電磁閥供電回路、以及機頭停機按鈕和緊急控制面板(ECP)停機按鈕；其中，所述機頭停機按鈕的輸出端和所述ECP停機按鈕的輸出端分別與所述停機電磁閥供電回路連接；當(dāng)所述機頭停機按鈕的輸出端和/或ECP停機按鈕的輸出端輸出停機信號時，所述停機電磁閥供電回路斷開，停止為所述停機電磁閥供電以實現(xiàn)緊急停機。

在上述核電站實現(xiàn)汽輪機緊急停機的系統(tǒng)中，所述機頭停機按鈕的輸出端和所述ECP停機按鈕的輸出端在所述停機電磁閥供電回路中串聯(lián)連接。

在上述核電站實現(xiàn)汽輪機緊急停機的系統(tǒng)中，所述停機電磁閥供電回路設(shè)有相互串聯(lián)的第一停機按鈕切換開關(guān)和第二停機按鈕切換開關(guān)，所述機頭停機按鈕的輸出端和所述ECP停機按鈕的輸出端分別與所述第一停機按鈕切換開關(guān)和第二停機按鈕切換開關(guān)連接。

在上述核電站實現(xiàn)汽輪機緊急停機的系統(tǒng)中，所述停機電磁閥供電回路還設(shè)有超速切換開關(guān)和控制系統(tǒng)切換開關(guān)，所述超速切換開關(guān)連接測速裝置，所述控制系統(tǒng)切換開關(guān)連接汽輪機控制系統(tǒng)。

在上述核電站實現(xiàn)汽輪機緊急停機的系統(tǒng)中，所述的第一停機按鈕切換開關(guān)、第二停機按鈕切換開關(guān)、超速切換開關(guān)和控制系統(tǒng)切換開關(guān)相互串聯(lián)。

在上述核電站實現(xiàn)汽輪機緊急停機的系統(tǒng)中，所述汽輪機控制系統(tǒng)采集的信號包括潤滑油壓信號、軸瓦振動信號、瞬間位移信號和低壓缸排氣溫度信號。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種核電站實現(xiàn)汽輪機緊急停機的方法，所述汽輪機包括控制所述汽輪機的主汽門開啟和關(guān)閉的停機電磁閥、為所述停機電磁閥供電的停機電磁閥供電回路、以及機頭停機按鈕和緊急控制面板(ECP)停機按鈕；其中，所述方法包括將所述機頭停機按鈕的輸出端和所述ECP停機按鈕的輸出端分別連入所述停機電磁閥供電回路中；當(dāng)所述機頭停機按鈕的輸出端和/或ECP停機按鈕的輸出端輸出停機信號時，所述停機電磁閥供電回路斷開，停止為所述停機電磁閥供電以實現(xiàn)緊急停機。