浅谈汽轮机顺序阀门控制

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1、浅谈汽轮机顺序阀门控制摘要：介绍电厂汽轮机顺序阀门控制原理，列举工程中的实际应用经验，揭示了汽轮机阀门管理设计的科学性以及在调试和应用屮需要掌握的知识点。一、前言现代大、中型发电厂组中汽轮机均采用数字电液控制系统即DEH进行控制，各进汽阀门是由电信号控制、高压油动机驱动。其中进汽阀门的管理显然是DEH系统的重要功能，特别是顺序阀控制英管理程序更为科学和复杂。在调试和实际应用中顺序阀控制的参数整定同样非常严谨。如果参数整定不当则单阀与顺序阀的切换扰动过人，汽轮机主要运行参数出现异常，影响机组的安全。由此可知顺序阀门控制的参数整定是DEH调试的一项重要内容。二、DEH阀

2、门管理功能新建机组在试运期间一般釆取全周进汽的单阀运行方式，使得转子和定子的温差较小，在变负荷运行时温差影响较小，冇利于机组初期的磨合。另外在机组启动过程或调峰方式运行时，也同样需要采川单阀控制。但单阀运行，高压调节阀都参与开度调节，且一般高压调门开度不人，蒸汽通过调节阀门时有较人的节流损失。机纟fl运行要求尽量减少调节阀门的节流损失，提高汽轮机的效率。通常阀门的节流损失在阀门接近全关或接近最大流量时达到最小。顺序阀门控制方式下，只有一个高压调节阀进行开度调节，其余的阀门保持全开或全关,这样减少了节流损失，提高机组热效率。图1为顺序阀门控制和单阀控制的热效率比较曲线

3、,从屮能明显的看出两者之间的差异。图1单阀和戢序阀控制焦效率比较图如此，机组运行过程中，为了机组热效率或满足其它工况，需要在单阀控制方式和顺序阀控制方式之间相互切换。这样就要求有一套复杂的阀门管理程序來完成。通过阀门特性,准确的计算岀不同工况、不同阀门的控制方式，和不同蒸汽流量卜对应的各个阀门开度，实现阀门开度调节；同时实现在不对机纟R运行产生扰动的情况下，进行单阀和顺序阀控制的平衡切换。三、阀门控制原理阀门管理程序接受的控制信号是蒸汽流量，通过程序计算将蒸汽流量信号转换成和应的阀门开度，在单阀方式时，高调门的开度都是-•样的，计算较为简单，在顺序阀方式时，需要确定

4、阀门的开启顺序，单独计算各个阀门的开度。在两种方式相互转换时也需要进行流量与开度的转换。3.1主汽压力对蒸汽流量的前馈校正阀门管理程序接受的蒸汽流量是按额定主汽压力确定的，当主汽压力不等于额定压力时,同样的调节阀门开度所获得的蒸汽流量不等于控制所要求的流量，导致负荷调节动态偏差。当然，通过投入自动调节I叫路，加以反馈校正，同样可以消除偏差。但这种反馈校正有一定的迟延，且超调较大。若将蒸汽流量信号按当前主汽压力加以修正，补偿主汽压力对蒸汽流虽:的影响，将修正后的流量指令作为阀门开度控制信号，显然就能更及吋、准确的调节。阀门管理程序根据主汽压力对流量指令进行比例校正，即

5、：Q二QO.PTREF/PT其中Q为校止后的蒸汽流量要求值；Q0为校匸前的蒸汽流量要求值；PTREF为主汽压力额定值；PT为当前主汽压力。在校正软件中，设置了不灵敏区，当PT偏离PTREF达一定值时才进行校正，如图2所示。校正貳f压力偏湼就图2压力校正示意图3.2阀门特性计算阀门管理程序将校正后的流量转换成阀门开度指令，其中流量与阀门开度势必存在一定的对应关系,这就是通常所说的阀门特性Illi线，在软件屮-•般采川折线函数來完成特性计算。图3是太仓环保发电公uj135MW汽轮机高调门的阀门特性曲线，其折线函数见表lo0120100806040200IBfcus流"开

6、度曲线405060708090100110203081妙■mnBnHHMMMHwai■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■图3流量一开度曲线（％）表1流胡一开度折线函数（％）在低负荷工况下，流量和阀门开度成一一对应关系，但是随着负荷的增加，调节门后背压也升高，同样的阀门开度其流量因为受背压影响将发生改变，因此阀门管理程序先按负荷修正流量，修正成低负荷下的折算流赧，这就是流量一流量系数曲线，最示根据折算流量按流虽一开度特性曲线转换成阀门开度。图4是太仓环保发电公司135MW汽轮机高调门的流量一流量系数曲线，其折线函数见表2。沁滝从曲线4流■—流■曲线（％）表23[■

7、—流■折线««(%)修正前流量修正后流燉0061617171.57474.779808690.61001223・3单阀控制时的阀门开度计算单阀方式时各个阀门的开度相同，因此控制输出的流量请求值经主汽压力前馈校正和负荷修正麻，平分至每个调节阀门，根据此流量值即可获得每个阀门应有的开度。3.4顺序阀控制时的阀门开度计算控制输出的流量请求值经主汽压力前馈校正和负荷修正后，平分至每个调节阀门，然后各个阀门根据设定的流量比例、偏置因子加以分别计算，流量比例、偏置因子的不同决定了调节阀门开启的顺序以及与单阀方式卜-开度的偏移量。这样通过比例、偏登计算后的流量值再根据流罐一开