典型案例回顾

 

　　某电厂#1机组投入商业运行1年后，为优化机组冷门流量特性，提高经济效益，进行了单阀至顺序阀的切换，但由于汽轮机厂未提供阀门流量特性曲线，致使在切换过程中负荷波动较大。之后，在新华公司技术人员的指导和帮助下，通过现场试验获得了机组的实际阀门流量特性数据，再利用新华公司的专用方法，计算出阀门流量特性补偿曲线，顺利地完成了单阀至顺序阀的切换。

 

　　顺序阀投运后，单台机组直接节煤折合人民币五百多万元/年，加上机炉辅机设备节能降耗，该机组投入顺序阀运行后，一年下来节约的经济效能非常可观。

 

　　■技术分析

 

　　DEH-IIIA系统系统对汽轮机的功率调节是通过改变调节阀门的开度，调节进入汽轮机的蒸汽流量来实现的。阀门流量特性是指流经阀门的蒸汽与阀门开度的对应关系，它直接影响着调节系统的品质和机组运行的经济性，不仅要求单阀有符合要求的阀门流量特性。

 

　　阀门流量特性曲线就是流量向阀门开度转换的函数。如果流量曲线与实际有误差，则在阀门切换过程中负荷变化就比较大。相差较大时，则会导致诸多其它的问题。如单多阀切换过程中机组负荷扰动大，轴承温度升高、轴振动增大，汽轮机主要运行参数出现异常变化等，严重时将直接影响到机组的安全运行。

 

　　■解决方案

 

　　理想情况下，阀门的流量特性可以通过理论计算获得。但由于阀门在不同开启位置时，最小通流面积不是常数，又因扩压管的存在，使阀门喉部压力与阀后压力不等，加之扩压效率随工况的变化而变化，便得蒸汽压力沿流程的变化规律也跟随变化，因此，理论计算值与实际值常存在着一定的偏差。

 

　　因此，在实际应用中，通常借助试验整定和优化阀门流量特性曲线。目前，新华公司已总结规范了国内常见的各种类型机组的阀门特性试验的标准措施，包括试验条件的准备、试验方法、试验步骤、注意事项，以及根据试验结果对组态进行修改的方法和步骤等。

 

　　另外，新华公司通过总结多年的实践经验，目前对阀门流量特性曲线优化整定时，基本上可以利用现场机组实际运行的历史数据进行计算，而无需安排专门的阀门特性试验过程。当然运行数据的积累时间会比试验方式要求，对不方便进行专门的阀门特性试验的机组应该是有效的。

 

　　利用优化整定后的阀门流量特性曲线进行单多阀管理，可以大提高机组运行的经济性能和控制稳定性，表现在：

 

　　单多阀切换进行更平稳，负荷扰动较小。

 

　　减小切换及负荷增减过程中对汽轮机重要参数的影响，保证机组安全稳定地运行，机组负荷变化过程中，汽流变化平缓，瓦温、振动能够得到一定的改善，不会出现较大变化，保证机组安全稳定地运行。

 

　　可以方便修改阀门的开启顺序，进一步改善和提高机组运行效率。

 

　　附录一：DEH-IIIA中的阀门管理

 

　　DEH-IIIA数字电液调节系统，由于采用油动机与阀门一一对应的配置方式，调门单独控制，可以任意组配阀门进汽方式，故具备方便的阀门管理功能。DEH-IIIA中的阀门管理分为单阀控制方式和多阀控制方式。

 

　　单阀控制方式由于高调门开度相同，是一种全周进汽的节流调节方式。优点是在机组刚启动或缸温在温态以下时，缸体变形等。单阀方式运行时，每个调门都在节流，负荷越低调门开度越小，节流损失越大，极大地影响了电厂的经济性能。

 

　　多阀控制方式是指运行时各个高压调门的开启顺序不同，处于不同开度，是一种部分进汽的喷嘴调节方式。由于在多阀方式时，任何负荷下只有其中一个调门在控制位置，牌节流状态。其它调门无节流损失，处于全开或全关位置，机组节流损失小，所以经济性能显著。

 

　　DEH-IIIA中的阀门管理任务由软件系统完成，主要程序如下：

 

　　阀门特性曲线产生程序

 

　　单阀控制程序

 

　　多阀控制程序

 

　　单/多阀转换控制程序

 

　　阀门管理方块图和特性曲线如下示例：

 

　　

 

 

 

 

DEH-IIIA中负荷控制的原理是：控制系统根据机组负荷要求，计算出与当时主汽参数相对应的流量值，经过高低负荷限制，输出到阀门管理程序，通过阀门管理程序换算成与之相对应的阀门开度。单阀运行时，汽轮机总的流量信号平均加到各个高压调节门上。顺序阀控制时，流入汽轮机的蒸汽流量是各阀门流量的总和，它将按顺序依次加到GV1-GV4上，各阀门按顺序启闭。相临的两个阀在开启时有一定的重叠度(前一阀尚未完全开启，下一阀便提前打开，这提前开启的量，即为阀门的重叠度)。通常认为当阀门前后的压力比P2/P1=0.95~0.98时，阀门就算全开。重叠度的选取要经过方案比较，一般以前一阀门开至阀门前、后一阀就开始开启为合适。而阀门流量特性曲线就是流量向阀门开度转换的函数。如果流量曲线与实际有误差，则在阀门切换过程中负荷变化就比较大。

 

　　附录二：阀门特性曲线优化计算数据的采集要求

 

　　1.机组以单阀方式冲转，带负荷，要求有高调门全开的数据，这点可能需要全开后滑压或在锅炉意外时参数的降低来实现。一旦阀门全开，一个完整的单阀数据就有了。

 

　　2.为避免由于未完善的阀门特性不准引起阀门切换时的负荷扰动，单/多阀切换在高调门全开后进行，切除DEH侧功率/调压回路，机组切换到多阀方式。切换后机组保持全开，负荷的扰动仅在于参数的变化上。

 

　　3.机组切至多阀运行后维持多阀运行，如果有减负荷到两阀全关的工况，即一个多阀的运行数据就有了。

 

　　4.将上述数据发到新华公司，公司将提供修改方法及修改数据到现场，只要根据要求修改相应组态即可。