国产引进型600MW汽轮机单顺序阀运行逻辑修改方案.doc

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1、国产引进型600MW汽轮机单顺序阀运行逻辑修改方案乔桂增　刘晓慧（山东中华发电有限公司聊城发电厂山东聊城）摘要：针对聊城发电厂2×600MW机组单顺阀切换中存在的问题进行分析，提出逻辑修改方案，优化了阀门开启顺序及重叠度，并进行试验。解决了原设计阀序运行中存在的问题，试验的结果在同类型机组中具有较高的推广应用价值，对该类型机组制造设计有指导意义。关键词：阀门管理；单阀；顺序阀；试验1　前言山东中华发电有限公司聊城发电厂是国家“九五”重点建设项目，是山东电网西部重要的电源支撑点、华北电网与山东电网联网的重要联结枢纽。电厂按4×60万千瓦机组规划，分两期建设。一期工程建设2×60万千瓦燃煤机组

2、，项目法人为山东中华发电有限公司，工程于1998年批复初步设计，1998年12月26日开工建设，两台机组相继于2002年9月28和2003年8月18日投入试生产，汽轮机由上海汽轮机有限公司（STC）采用美国西屋公司技术生产的600MW汽轮机组，为亚临界参数、单轴四缸四排汽、具有一次中间再热的凝汽式机组。本机组整个通流部分共58级叶片，其中高压缸1+11级，中压缸2×9级，低压缸4×7级；调节级叶片为三联体叶片，低压缸末二级动叶片为调频叶片，其余叶片均为不调频叶片；调节级喷嘴及动叶采用最新的2193E、2175型线，并在喷嘴外壁采用子午面型线通道；高、中压缸及低压前四级叶片全部采用根据可控涡

3、原理设计的新叶型；中压缸及低压前四级动叶片为自带围带结构，并采用高强度的“P”型叶根；低压次末级静动叶为最新设计，末级动叶采用新设计的905mm叶片，整个轴系共配置11只径向轴承。DEH系统是采用上海新华控制工程有限公司（GE）生产的DEH-ⅢA。该系统除具有BTC（汽轮机基本控制）和ATC（汽轮机自启动控制）功能外，还具有监视和保护功能。它可以完成实时数据采集、过程控制、高级控制、报警检测、监视、操作，可以对数据进行记录、统计、显示、打印等处理，并提供组态和调试工具。从DEH-ⅢA的总体结构及应用业绩上看，它已在600MW以下容量机组成熟应用，并得到积极推广，逐步替代了进口同类系统产品。

4、在聊城发电厂DEH系统上的应用，是其在国内600MW类型机组上的首次尝试。2　单顺序阀切换的目的单、顺序阀切换目的是为了提高机组的经济性和稳定性，其实质是实现节流调节与喷嘴调节的无扰切换，解决变负荷过程中的均热要求与部分负荷经济性的矛盾。单阀方式下，调节级全周进汽，对调节级叶片应力控制有益，这样可以以较快的速度变负荷，但另一方面，由于存在节流损失，在经济上不利，所以单阀方式下较适宜于负荷变动工况。顺序阀方式对应于调节级部分进汽，由于减少了节流损失而提高了经济性，但同时叶片存在冲击会产生部分应力，因而对负荷变化有一定的限制，机组在该方式运行下，适应于高负荷时的稳定运行工况，此时大部分阀门处于

5、全开状态，只有部分阀没有开足，所以减少了节流损失。DEH负荷控制原理：DEH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，相邻的两个阀门在开启时有一定的重叠度（前一阀门尚未完全开启，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

6、，一般以前一阀门开至阀门前、后的压力比P2/P1=0.85-0.90时，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较大。3　存在问题两台机组自投产以来，均存在单阀切顺序阀后#1、2瓦温高振动大问题，50%负荷时最高瓦温曾达到97℃，且随着负荷的降低呈升高趋势。04年8月10日#2机大修后性能试验时，当顺序阀运行负荷由600MW缓调至540MW时#2轴振由76um突增至180um，且上下起浮较大，#1、2瓦温也分别由71℃、75℃突升至85℃、88℃，趋势图如图1所示。图1　#2机组单顺序阀切换时轴振、瓦温波

7、动情况因此，两台机只能在单阀方式下运行。根据上海汽轮机厂的计算，影响机组效率非常显著，见表1。表1机组效率对比表负荷360MW420MW影响值（热耗）142.1kJ/kW.h137.41kJ/kW.h经多方咨询，已投产的西屋进口及国产化600MW机组较多存在此问题，各单位都在摸索试验阶段，见表2。表2　机组进汽方式调查表电厂名称投运情况吴泾2台上2阀开55%，下阀1.8%、7%（西屋公司原始方案）定洲2台对角开过，STC