锅炉给水最小流量调节阀抖动的控制.doc

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1、锅炉给水最小流量调节阀抖动的控制作  者：刘元胜广东省珠海发电厂有限公司摘  要：珠海发电厂2号机组2台汽动给水泵的最小流量阀，在调节过程中有抖动现象，特别是在370～400MW负荷时，当开度指令为8%～11%的情况下，抖动极明显。通过该阀可能产生抖动的原因分析，得出最小流量阀的特性不好、控制回滞线较窄及在小开度指令下阀门会发生抖动。可采用增加控制指令曲线回滞线的宽度、避开最小流量阀在小开度范围内工作、更换为特性好的阀门、更换阀门的执行机构、改变控制曲线等方法消除给水最小流量调节阀的抖动。改进控制指令曲线后，运行1年中，最小流量阀未发生抖动现象。关键字：给水系统最小流量调节阀控

2、制分析处理     珠海发电厂一期2台700MW亚临界机组，锅炉为日本三菱公司制造的辐射、再热、强制循环、室外布置锅炉（BM-FRR），额定蒸发量为2290t/h，主要蒸汽参数为：过热器出口压力为18.2MPa，温度为541℃，再热器出口压力为5.3MPa，温度为568℃。汽轮机为日本三菱公司制造的再热凝汽式、三缸四排汽轮机（TC4F-40），额定功率为700MW；最大功率为730MW。发电机为美国西屋公司制造的水冷定子绕组的氢气内冷发电机，额定功率为746MW，容量为828.889MVA，功率因数0.9，机组运行方式为：定-滑-定。     2号机组投产后，2台汽动给水泵的最

3、小流量阀在调节过程中有抖动现象，特别是在370～400MW负荷时，当开度指令为8%～11%的情况下，调节阀抖动更明显。由于这种状况，造成了最小流量调节阀的阀芯损坏，不得不更换。为消除最小流量调节阀在低开度指令情况下的抖动问题，通过分析阀门的控制信号和开度指令并结合实际的运行情况，找出解决问题的办法。     1给水系统工艺流程     给水系统由2台50%MCR锅炉容量的汽动给水泵及其前置泵和1台25%MCR锅炉容量的电动给水泵及其前置泵和6，7，8号高加等组成。电动给水泵既作为机组启动用，又作为机组正常运行时的备用泵。各台给水泵的出口有单独的再循环管和最小流量调节阀为泵提供最

4、小流量。给水系统最小流量控制工艺流程如图1所示（图中只画出1台给水泵）。     2最小流量阀的控制     2.1控制信号     最小流量阀是以给水泵出口流量（图1中A点处的流量）为控制信号，控制其开度，以保证给水泵的安全运行。     给水泵出口A点处的流量（以下简称泵出口流量）是通过前置泵入口流量孔板测量的流量（图1中B点处的流量）减去最小流量阀出口处流量（图1中C点处的流量）得到的，如图2所示。最小流量阀出口C点处的流量是通过阀门开度按图3的曲线计算得到。图3（a）和（b）分别为汽动给水泵和电动给水泵最小流量阀开度-流量曲线。     2.2最小流量阀的开度指令   

5、  最小流量阀的控制主要是按其开度指令来调节阀门的开关。图4是最小流量阀控制原理图。图5（a）和（b）分别为汽动给水泵和电动给水泵控制回滞线，其中f1（x）、f2（x）分别是关指令和开指令曲线。     2.3控制简述     下面以汽动给水泵为例，简述最小流量阀的调节控制过程：     （1）给水泵启动时，A点处的流量小于40t/h，最小流量阀的开度指令为100%；     （2）当A点处的流量大于或等于40t/h（若最小流量阀已处于全开，根据图3（a）得C点处的流量为427t/h，则B点处流量大于或等于467t/h），最小流量阀开始关闭，关指令按图5（a）f1（x）曲线给出

6、；     （3）在关阀的过程中，如果A点处的流量继续增加，阀门沿f1（x）指令曲线关阀；如果A点处的流量减小，此时阀门是否动作，视流量减小的幅度而定，如图5所示；如果流量由M减少至N，由于控制采用了大、小选逻辑，此时阀门的指令不会由μM增加至μN，而只是维持μM不变，直至A点处流量减小到O点处时，阀门才会沿f2（x）曲线开阀；     （4）当A点处的流量大于690t/h时，最小流量阀全关；     （5）当A点处的流量小于650t/h时，阀门沿着f2（x）指令曲线开阀；     （6）在开阀的过程中，如果A点处的流量继续减少，阀门沿f2（x）指令曲线开阀；如果A点处的流量增

7、大，此时阀门是否动作视流量增大的幅度而定，如图5所示；如果流量由N增加至M，由于控制采用了大、小选逻辑，此时阀门的指令不会由μN增加至μM，而只是维持μN不变，直至A点处流量增加到P点处时，阀门才会沿f1（x）曲线关阀。     3最小流量阀抖动的原因     3.1A点处的流量小波动的原因     从以上控制过程可以看出：由于最小流量阀的开关指令不是1根曲线，且采用了大、小选控制逻辑，因此调节阀门开关时，A点处的流量小波动（对汽动给水泵反方向波动幅度小于40t/h时），阀门指令不会变化，不