浅谈汽轮机顺序阀门控制
汽轮机调节论文:浅谈汽轮机调节系统的检修
汽轮机调节论文:浅谈汽轮机调节系统的检修汽轮机调节系统是一种反馈控制系统,是按自动控制理论进行系统动态分析和设计的。
调节系统的基本功能是接受控制系统的指令,控制汽轮机各进汽阀和调节汽阀的开度,改变汽轮机的蒸汽流量,以满足汽轮机转速和负荷调节的要求。
汽轮机调节系统关系到汽轮机的正常调节和安全运行,它发生故障将直接威胁机组的正常运行。
本文从汽轮机调节系统的故障出发,对故障的出现与排除进行系统的论述。
1 调节系统故障分析1.1 调节系统的油压波动调节系统油压波动的主要两个因素是主油泵和注油器本身的工作性能不稳定,油系统混入空气。
油流中的空气造成油压波动,对调节系统的稳定性危害最大。
油流中空气的来源是在机组启动时油系统的空气没有排净,尤其启动辅助油泵时出口门开启,高速油流将会卷进大量的气泡。
因此在启动辅助油泵前一定要关闭出口门,待油泵运行正常后再缓慢开启出口门提升油压,进一步排出调节系统各部套及油路中的空气。
油中空气的存在与油路系统中空气分离的条件有关,如油箱容积过小、回油管路布置过高、油位偏低、排烟风机调试不当或排烟风机进口不严密,使油箱未建立起微负压及系统中的油流速度过高等都是造成空气不能充分分离的原因。
为便于排出积存在系统中的空气,应在弯管的最高部位及可能积存空气的死区开设排气孔。
调试过程中人为地使调速系统波动,对于排出调节油系统中积存的空气同样效果良好。
1.2 油质与调节部件漏油的分析油质不良是调节系统工作的一个重要因素,油质不良包括油质不清洁以及运行中油质劣化两个方面。
由于液压调节元件的间隙都很小,如果油中含有机械杂质,尤其是较硬的砂粒时,将引起调节系统的卡涩,从而造成调节系统摆动。
这类现象是较常见的。
目前,对于油中的水分和杂质,通常采取定期取样化验实施监任、不间断逮油、大修后对油系统管路、轴瓦进行大流冲洗等方法。
调节系统部件偏油,一方面将会造成系统油压过低、油动机出力不足,调节系统迟缓率增加以及调节元件性能的失常,从而引起调节系统的摆动。
汽轮机阀门操作方法
汽轮机阀门操作方法
汽轮机的阀门操作方法主要有以下几种:
1. 启动阀操作:在汽轮机启动过程中,需要打开启动阀,以便供应蒸汽或空气用于推动汽轮机的转子旋转。
启动阀在启动过程结束后需要关闭。
2. 调节阀操作:调节阀用于控制汽轮机输出功率的大小,根据负荷需求来调整蒸汽流量。
调节阀的操作一般由自动控制系统来完成,根据负荷信号来调整阀门的开度。
3. 旁路阀操作:旁路阀用于控制汽轮机的进出口蒸汽流量,主要用于在某些特殊工况下进行快速控制,如过负荷保护、快速启停等。
旁路阀的操作一般由自动控制系统来完成。
4. 排放阀操作:排放阀用于排除汽轮机内部的过量蒸汽或废气,当汽轮机负荷变化或停机时,需要打开排放阀以保证系统的安全运行。
以上是汽轮机常见的阀门操作方法,具体操作根据实际情况可能会有所差异。
在进行阀门操作时,应严格按照相关操作规程和安全操作要求进行,避免操作失误导致事故发生。
浅谈汽轮机阀门的管理与控制
阀门管理是电液控制控制系统中的重要组成部分。 阀门管理不仅在汽轮机
的启动 过程 中发 挥作 用 , 而且 在正 常 的负荷 调节 和蒸 汽压 控 制时发 挥重 要作
用。 所以说阀门管理在汽轮机的电液控制系统占有重要的地位。 每一种汽轮机 的配汽都是依靠一定的计算机程序实现的, 而这种程序就被称为电液控制系统 的阀门 管理 。 阀 门管 理功能是 汽轮机 电液控制系统 的特色功 能之一 , 阀 门管 理在 电液控 制系统 中 的功能主 要表 现为 , 第一 , 无论 机组 是在 单阀调 节还 是在多 阀 门调 节 的方式下运行, 阀门 控制都是根据电液控制系统所提供的流量信号来确定各个 调节阀的开度, 并最终发出模拟信号, 第二, 阀门控制会在单阀和多阀门调节相 互切换的过程发挥作用, 保证机组的功率维持相当稳定 ; 第三 , 阀门控制在阀门 进行切换时, 确保在流量发生改变的情况下, 先满足机组对流量的要求, 然后再 进行阀门切换; 最后 , 阀门管理会保证 电液控制系统可以稳定地从手动方式切 换到 自动 发式 。 因此 , 阀 门管理 的重要 性 是不言 而 喻的 。
理论 广 角
I ■
C h i n a s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y R e v i e w
浅 谈 汽 轮 机 阀 门的 管 理 与 控 制
张 良默
( 哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 0 0 ) [ 摘 要] 汽轮机 阀门的管理和控制是数字电液控制系统操作中的重要的组成部分 , 汽轮机阀门在数字 电液控制系统发挥功能时起着关键的作用。 它在现代 大 型 电厂的 应用非 常广 泛 , 因此 , 对 汽轮机 的 阀门应用 过程 中的科 学的 管理 显得尤 为重要 。 本研 究 主要通 过对 汽轮机 阀 门管理 的概 述 、 阀 门的综合 维护 、 汽 轮机 阀 门管理与控制等方面展开综述, 希望对汽轮机阀门的管理与控制的相关问题的阐述可以给汽轮机阀门管理者们一些启示。 [ 关键 词] 汽轮机 , 阀门, 管理, 控制, 优化 中图分 类号 : T P 2 1 4 文献标 识码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X( 2 0 1 4 ) 0 5 — 0 2 6 4 — 0 1
汽机二篇十章一节:汽机顺序控制系统(SCS)的联锁及保护内容(戚红霞)
第二篇检修部分第十章汽轮机热工部分第一节汽机顺序控制系统(SCS)的联锁及保护内容一、#1、#2机组汽机顺序控制系统(SCS)的联锁及保护内容(一)汽机主、再热蒸汽系统汽机主、再蒸汽系统带联锁、保护的设备有高排逆止门前疏水门、高排逆止门后疏水门、高压缸排汽逆止门。
1.高排逆止门前疏水门有2种控制方式,分别是:手动操作、联锁。
(1)手动操作:运行人员在DCS画面上进行手动操作,开关高排逆止门前疏水门。
(2)联锁:●相应疏水罐液位低报警(<526mm),联关此门。
●相应疏水罐液位高报警(>676mm),联开此门。
2.高排逆止门后疏水门有2种控制方式,分别是:手动操作、联锁。
(1)手动操作:运行人员在DCS画面上进行手动操作,开关高排逆止门后疏水门。
(2)联锁:●相应高排逆止门疏水罐液位低报警(< 526 mm)且上下管壁温差正常且高排逆止门全开,联关此门。
●相应高排逆止门疏水罐液位高报警(>676mm)或上下管壁温差大(>20℃),联开此门。
3.高排逆止门有2种控制方式,分别是:手动操作、保护。
(1)手动操作:运行人员在DCS画面上进行手动操作,开关高排逆止门。
(2)保护:●主汽门关闭(4取3),关此门。
(二)汽机抽汽系统汽机抽汽系统带联锁、保护的设备有一~三抽电磁阀、四抽电磁阀、五~七抽电磁阀、一抽逆止阀后电动门、二抽逆止阀后电动门、三抽逆止阀后电动门、四抽至母管电动门、五抽逆止阀后电动门、五抽至母管电动门、六抽逆止阀后电动门、七抽逆止阀后电动门。
1. 一~三抽电磁阀有2种控制方式,分别是:手动操作、保护。
(1)手动操作:运行人员在DCS画面上进行手动操作,开关一~三抽电磁阀。
(2)保护:●主汽门关闭(4取3),开此阀。
●#1、#2、#3高加中水位有任一高二值(>1150mm)且高三值(>1250mm),开此阀。
●高加蒸汽冷却器水位高二值(>1000mm)且高三值(>1400mm),开此阀。
如何对汽轮机的进行单阀和顺序阀进行切换
•如何对汽轮机的进行单阀和顺序阀进行切换在实际的工作中,为了进一步提高汽轮机的使用效率,经常会需要对汽轮机进行单阀和顺序阀的切换,但是在操作的过程中,经常会发生各种各样的问题,因此本文就简单介绍如何对汽轮机进行单阀和顺序阀的切换。
单阀方式下,蒸汽通过高压调节阀和喷嘴室,在360°全周进入调节级动叶,调节级叶片加热均匀,有效地改善了调节级叶片的应力分配,使机组可以较快改变负荷;但由于所有调节阀均部分开启,节流损失较大。
假设阀门切换过程中汽机运行工况稳定,即真空和主蒸汽参数不变,不考虑抽汽的影响,汽机的负荷仅由蒸汽流量决定,而各个调节阀所控制的流量也只和阀门开度有关,那么可以认为汽机负荷进仅是阀门开度的单函数。
单阀系数乘以单阀开度指令与顺序阀系数乘以顺序阀开度指令相加后得到的就是各个阀门实际的开度指令。
单阀指令和顺序阀指令是当前负荷指令分别经过单阀曲线和顺序阀曲线转换后得出的。
在实际的阀门切换过程中,上述分析中的假设条件是难以成立的,所以不可避免地会有负荷扰动;但如果投入闭环控制,负荷扰动在一定程度上可以得到改善,即如果投入功率闭环回路,当实际功率与负荷设定值相差大于4%时,切换自动中止;当负荷调节精度达到3%以内时,切换又自动恢复。
投入调节级压力控制回路与此类似。
对于定压运行带基本负荷的工况,调节阀接近全开状态,这时节流调节和喷嘴调节的差别很小,单阀/顺序阀切换的意义不大。
对于滑压运行调峰的变负荷工况,部分负荷对应于部分压力,调节阀也近似于全开状态,这时阀门切换的意义也不大。
对于定压运行变负荷工况,在变负荷过程中希望用节流调节改善均热过程,而当均热完成后,又希望用喷嘴调节来改善机组效率,因此这种工况下要求运行方式采用单阀/顺序阀切换来实现两种调节方式的无扰切换。
电力工作者在实际的工作中,需要不断总结经验,掌握汽轮机单阀和顺序阀间切换的规律,保障汽轮机即高效又安全的运行。
浅谈汽轮机阀门控制
浅谈汽轮机阀门控制叶茂顾晓华(安徽铜陵发电有限公司热工机控班244012)摘要:DEH系统的主要功能就是阀门的管理,本文通过对我厂所使用的300MW哈汽机组、新华DEH控制系统的分析,简单描述阀门控制信号的形成原理及其过程。
同时对单阀多阀的切换及其切换的时间、单阀多阀切换时阀门的参数设置作个简单的介绍。
关键词:DEH,阀门管理,单阀,多阀一、前言现代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,汽轮机从开始的启动冲转到同期再到并网带负荷,都是通过控制汽轮机的阀门开度来实现,为了使管理程序更为准确更为科学,我们就迫切需要很好地了解阀门控制过程当中指令的形成变换过程,掌握阀门控制当中各个参数的整定调试方法;在此基础上去调整各参数使阀门的控制更稳定,下面我就我厂新华DEH的基本情况作个简单的介绍。
二、DEH阀门控制方式2.1阀门控制方式DEH阀门控制方式可以分为两种:单阀控制和顺序阀控制,单阀控制即我们平常所说的节流调节方式;顺序阀即我们平常说的喷嘴调节方式。
在单阀控制方式下,所有阀门被当成一个阀门来调节,所以各个阀门的开度是一致的,都处于调节状态。
这样就不可避免的存在很大的节流损失。
新建机组在试运期间一般采取全周进汽的单阀运行方式,这种方式下汽缸、转子加热很均匀,使得转子和定子的温差较小,有利于机组初期的磨合。
另外在机组启动过程中,也同样需要采用单阀控制,以便更好地给转子、定子加热,减少加热不均给机组造成的损害。
机组在正常运行中都采用顺序阀控制方式,在顺序阀门控制方式下,只有一个高压调节阀进行流量调节,其余的阀门处于全开或全关位置,这样减少了节流损失,有利于提高机组热效率。
图1是单阀跟顺序阀方式下的热效率曲线,可见两者的效率在低负荷时差距好大。
2.2单阀多阀的切换平时机组每个星期都必须做一次汽门的活动实验,此时就需要在这两种控制方式之间进行切换(因为平常都是顺序阀控制方式,新华DEH要求做实验时必须切到单阀);它们之间的切换是通过单阀多阀切换系数STRAN来实现的。
单阀和顺阀控制
单阀和顺序阀控制 汽轮机控制原理Q Q 发布日期:2013-06-11 来源:网络 作者:阀门网 浏览次数:233随着发电机组容量的日益扩大,对机组自动化程度要求越来越高,DEH (Digital Electr o- Hydraulic ControlSystem ,简称DEH)系统作为控制汽轮发电机组功率的一种有效方法其技术日益成熟与完善,顺序阀控制和单阀控制作为DEH 系统控制调节汽门的基本方法, 比较而言顺序阀控制方式节能效果明显汽轮机控制原理,针对单阀及顺序阀控制的特点, 重点阐述了 DEH 系统两个重要参数优化对 机组安全与经济运行的影响,为解决同类型问题提供了参考。
随着发电机组容量的日益扩大,对机组自动化程度要求越来越高,DEH (Digital El ectro- Hydraulic ControlSystem ,简称DEH)系统作为控制汽轮发电机组功率的一种有效方法其技术日益成熟与完善, 顺序阀控制和单阀控制作为 DEH 系统控制调节汽门的基本方法, 比 较而言顺序阀控制方式节能效果明显, 能为电厂带来更大的经济效益, 所以顺序阀控制方式越来 越来被电厂所采纳与使用。
顺序阀控制按照设定的高压调节汽门(GovernorValve, 简称GV)开 启顺序,对汽轮机流量指令进行计算与分配,通过按顺序调节汽轮机 阀门开度进而调节汽轮机进汽流量,最终达到精确控制机组功率的目的。
1凸轮曲线原理 从1看出,不管是在单阀还是顺序阀控制方式,都要对阀门开度进行凸轮曲线修正, 这是因为调节汽门在开启过程中, 流量与阀门开度不是完全的线性对应关系,当阀门小开度、阀 前/阀后大压差时,调节汽门内蒸汽为临界流动, 此时通过调节汽门的流量线性地正比于调节汽门的开度。
随着调节汽门继续开大,虽然汽门的通流面积在增大, 流量随阀门开度增大的趋势变缓。
所以,即使汽门升程继续加大, 汽流量增加已很小。
通常认为:汽门前后的压力比 p(门前)/p(为汽门已全开。
汽轮机调阀切换及其注意事项
一、什么是汽轮机的阀切换?汽轮机阀切换是指汽轮机在启动过程或者运行过程中通过DEH 中的阀门管理功能进行控制方式的切换,从而达到汽轮发电机组安全经济运行的目的。
一般来说,汽轮机的阀切换方式有主汽阀控制和调节汽阀之间的切换、中压缸调节汽阀控制和高压调节汽阀的切换和高压调节汽阀的单顺运行和顺序阀运行的切换。
1、第一种情况:汽轮机主汽阀与调节汽阀的切换通过在汽轮机冲转后,转速在2850r/min-2900r/min之间执行,这是因为在启动初期,冲转时采用主汽门升速的机组高压调节汽门处于全开状态,由主汽门控制转速,当机组升速至即将定速阶段,通过主汽门/调节汽门切换将控制方式切换为调节汽门控制,切换完成后主汽门全开,由调节汽门并网前控制转速,并网后控制负荷。
2、第二种情况:汽轮机的高压调节汽门与中压调节汽门切换也称为汽缸切换,这种切换适用于中压缸启动方式的汽轮机组,在启动过程中由中压缸进汽,控制升速和接带负荷,高压缸则处于暖缸状态,在切换前中压主汽门全开,由中调控制;高压主汽门开5%正暖,高调门处于关闭状态,切换完成后则为高中压主汽门及调门全开,高压调节汽门控制机组负荷。
3、第三种情况的阀切换是指汽轮机在正常运行中负荷控制方式的切换,即单阀/顺序阀之间的切换,一般情况而言,机组在启动初期为单阀控制,即四个调节汽门开度相同,在按带一定负荷后,切换顺序阀控制,即四个调节汽阀按照设定的顺序依次开启。
二、汽轮机阀切换的注意事项。
1、主汽阀与调节汽阀切换程序及注意事项。
(1)、确认汽轮机转速到达2850或者2900的目标转速,目标转速与实际转速偏差不大于10r/min且保持稳定。
(2)、联系锅炉保持主汽参数稳定,高低旁开度保持稳定。
(3)、确认DEH系统中主汽门及高调节阀位显示与就地一致,动作正常。
(4)、确认无影响阀门切换的故障。
(5)、在DEH对话框中选择“主汽阀/调节汽切换”,点击“进行”(6)、确认主汽阀缓慢打开,调节汽阀按照调节程序从全开逐渐关小,直至主汽门全开,四个调节保持某一开度,进行转速控制,则主汽阀/j调节汽阀切换完成。
汽轮机单阀顺阀控制
1、单阀控制方式即所有进入汽轮机的蒸汽都经过几个同时启闭的调节阀后进入第-级喷嘴,也称节流配汽方式。
节流配汽的汽轮机在工况变动时第-级的进汽度是不变的,因此可以把包括第一级在内的全部级作为级组,也就是说除了工作原理不同外,调节级与其余各级并无其他区别。
釆用节流配汽的汽轮机在设计工况下调节阀全开,机组的理想焰降到最大值;低负荷时调节阀关小,减少汽轮机的进汽量, 主蒸汽受到节流作用使第•级级前压力下降,其值与蒸汽流量成正比。
此吋,汽轮机的理想焙降减小但并不是很多,可见节流配汽主要是通过减少蒸汽流量来降低负荷。
当然,理想焰降的减少虽然不是很多,但仍然使机组的相对内效率降低,且负荷越低,节流损失越大,机组效率也就越低。
因此,节流配汽方式的应用范围不太广泛,i般用于小功率机组和带基本负荷的机组。
高参数、大容量机组在启动初期为使进汽部分的温度分布均匀,在负荷突变吋不致引起过大的热应力和热变形,也经常使用节流配汽方式。
7;ZSeQ yC xfZ9 &g2、顺序阀控制方式即蒸汽经过几个依次启闭的调节阀后再通向第一级喷嘴,也称喷嘴配汽方式。
这种配汽方式在运行当中只有一个调节阀处于部分开启状态,而其余的调节阀均处于全开(或全关)状态,蒸汽只在部分开启的调节阀中受到节流作用,因此,在部分负荷时喷嘴配汽方式比节流配汽方式效率高,所以被广泛应用。
+ q[pu Ffl NC#k I 3{采用喷嘴配汽方式时,第一级喷嘴的通流面积随着调节阀的开启数目不同而变化。
调节级的变工况特性也和其余各级有很大区别。
当调节级通流面积改变吋,蒸汽流量将发生变化,达到调节机组负荷的目的。
同时,在部分开启的调节阀中蒸汽流量受到节流作用,改变了理想焰降,但因流经该阀的蒸汽流量只占总流量的•部分,因此蒸汽焰降的改变对机组功率的影响较小。
’!>t(Sa •, ( uoK{采用喷嘴配汽方式时,在第-只调节阀刚刚全开时调节级的压力比为最小,调节级的理想焰降为最大,此时,通过第一组喷嘴的蒸汽流量也达到最大值,故第一组喷嘴蒸汽流量和焰降的乘积也达到最大值,工作在其后的动叶片所承受的应力也达到最大值。
汽轮机阀门控制的种类及功能
汽轮机阀门控制的种类及功能1、汽轮机阀门控制种类汽轮机作为大型高速运转的原动机是当今火力发电厂的主要设备之一,它被用来拖动发电机从而使机械能转变为电能,供用户使用。
汽轮机具有体积大、旋转快等特点。
当它由常温常压的静止状态下转入高温高压高速运行时,汽轮机的调节阀门起到了稳定转速、控制负荷的关键作用。
只有控制好阀门的稳定性、快速性和精确度,才能使汽轮机安全、平稳、高效的运行。
数字式电液调节(DEH)系统作为目前汽轮机的最基本的控制系统,是对阀门进行控制的最佳系统。
在这个系统中对阀门的控制有两种方式:单阀控制方式和多阀控制方式,两种方式之间可以进行无扰切换。
单阀控制是指在汽轮机的高压缸进汽时采用各个高压调节阀门同时进汽的方式,也就是说各个高压调节阀门的指令和开度都是一样的。
多阀控制是指在汽轮机的高压缸进汽时采用单个高压调节阀门逐步进汽的方式,也就是说各个高压调节阀门的指令和开度都是不一样的,每个高压调节阀门的开度是根据自身的流量曲线对应的指令输出的。
2、阀门控制的功能DEH控制系统中调节阀门的开度指令,实际上是由阀门控制输出的,而阀门控制所接收的信号是系统对进入汽轮机的总蒸汽流量的请求,即DEH系统的转速控制回路和负荷控制回路中所产生的流量给定值信号是通过阀门控制转换为各阀门的开度指令信号的。
这个给定信号输出到阀门控制卡(伺服卡)上与阀位传感器(LVDT)的实际阀位信号相减,经过伺服放大器放大后控制伺服阀达到要求开度。
因此,阀门控制实际上是一软件动态函数发生器,它的主要任务是:(1)当机组在单阀调节或多阀调节方式下运行时,阀门控制根据DEH系统提供的流量给定信号,通过阀门流量曲线确定各调节阀的开度,并以输出模拟信号;(2)保证在单阀调节和多阀调节相互切换的过程中,机组的功率始终保持不变;(3)在阀门进行切换的过程中,如果流量请求发生变化,将停止正在进行的阀门切换,先满足机组对流量的要求,然后再继续进行阀门的切换;(4)保证DEH系统能平稳地从手动方式切换到自动方式。
汽轮机采用顺序阀控制时,调节级最危险工况是什么时候,为什么?
汽轮机采用顺序阀控制时,调节级最危险工况是什么时候,为什么?1.主汽压力和调节级压力之间有何联系?2.什么是汽轮机调节级?3.为什么规定调节级金属温度150℃停盘车?停运后润滑油还须继续运行一段时间?4.汽轮机运行工况分析(二)调节级压力和温度分析5.为什么调节级到下一级叶片比较远?6.汽轮机停机后转子最大弯曲在哪?哪段时间起动最危险?为什么?7.为什么负胀差比正胀差危险?汽机各题库都有这道题:汽轮机采用顺序阀控制时,调节级最危险工况是什么时候?答案是:第一个调节阀全开而第二个调节阀尚未开启时,调节级达到最危险工况。
复习一下什么是调节级、单阀和顺序阀:一个喷嘴栅和一个动叶栅组成了汽轮机的一个基本组成结构—汽轮机的级,很多级便组成了一个多级汽轮机。
人们通常把汽轮机的第一级叫做调节级,也称速度级。
在结构上,它通常比其它压力级直径大。
单阀控制调节为全周供汽方式:所有高压调门开启方式相同,各阀开度一样,好比一个调阀控制一样,故叫单阀控制,使调节级汽室内温度分布比较均匀,在负荷变化时,汽缸和转子温差变化小,因而使机组能承受较大的负荷变化率,汽机热效率低,调节阀门的节流损失大。
(汽轮机运行工况分析(二)调节级压力和温度分析)顺序阀调节称为部分进汽方式:调节阀按照预先给定的顺序,依次开启,各调门累加流量呈线性变化,热效率高,调节级蒸汽室内温度分布不均匀,转子和汽缸之间的温差较大,使机组能承受的负荷变化较小。
具体参考链接:1.什么是汽轮机调节级?2.为什么有的汽轮机规定启动24小时进行单/顺序阀切换3.为何规定新投产汽轮机半年内要保持单阀运行?4.单阀控制和顺序阀控制的进汽方式各有何特点?5.为什么说第一个调节阀全开而第二个调节阀尚未开启时,调节级达到最危险工况?因为在第一调节阀全开而第二调节阀尚未开启时,此时流过第一喷嘴组的蒸汽流量达到最大值,此时的节级焓降达最大值,且调节级前后压差达到最大值,由于蒸汽对动叶的冲击力和蒸汽流量及焓降的乘积成正比,致使调节级叶片处于最大的应力状态。
顺序阀和单阀控制原理、区别及操作注意事项
汽轮机的配汽方式改变汽轮机功率,可通过改变蒸汽在叶栅通流部分的焓降和改变进汽量。
这种改变进汽量和焓降的方式称为汽轮机的配汽。
汽轮机的配汽有节流配汽、喷嘴配汽和旁通配汽多种方式。
现在的汽轮机普遍采用数字电液调节系统,具备阀门管理功能,即同一台汽轮机既可以采用阀门同时启闭的节流配汽(称为单阀控制),也可以采用阀门顺序启闭的喷嘴配汽(称为顺序阀控制),目前汽轮机都有调节级。
三种配汽方式一、节流配汽采用节流配汽的汽轮机,其全部蒸汽通过一个或几个同时启闭阀门,进入汽轮机的第一级,调节汽门后的压力即为汽轮机的进口压力。
在部分负荷运行时,阀后压力决定于流量比,进汽温度基本保持不变[12]。
特点如下:1.负荷小于额定值时,所有进汽受到节流作用。
节流配汽在部分负荷下相对内效率下降的主要原因是调节汽门的节流损失,低负荷时调节汽门的进汽机构节流损失大,并且随负荷下降而损失增大。
2.同样负荷下,背压越高,节流效率越低,所以,背压式汽轮机一般不用节流配汽。
与喷嘴配汽相比,由于没有调节级,结构简单,制造成本较低,定压运行流量变化时,各级温度变化较小,热应力小,对负荷变化适应性较好。
二、喷嘴配汽将汽轮机高压缸的第一级设为调节级,将该级的喷嘴分成4组或更多组。
每一喷嘴组由1个独立的调节汽门供汽,通常认为调节级后的压力相等[13]。
为减小喷嘴配汽调节级的漏汽量,调节级采用低反动度(约0.05)的冲动式。
特点如下:1.部分进汽度e<1,存在部分进汽损失,余速不能被利用,100%负荷效率低于纯节流配汽机组。
2.部分负荷,根据负荷大小,调门顺序开启,只有通过部分开启的调门有节流损失,而通过全开调门的汽流没有节流损失,因此效率高于节流。
既可以承担基本负荷,又可调峰。
3.变工况时,调节级汽室及高压缸各级温度变化较大,引起的热应力较大。
三、旁通配汽旁通配汽主要用于船舶和工业汽轮机,通过设置内部或外部旁通阀增大汽轮机的流量,增大汽轮机的功率输出或增大汽轮机的抽汽供热量。
浅谈单阀—顺阀切换造成负荷波动的分析
浅谈单阀—顺阀切换造成负荷波动的分析摘要:针对汽轮机在单阀—顺阀切换过程中负荷波动现象,分析汽轮机单阀—顺阀切换的原理及造成负荷波动的原因。
通过分析指出在不改变汽轮机调速系统参数的前提下,选择合适的操作方式、切换时间和蒸汽参数控制负荷波动的方法。
关键词:单阀调节顺阀调节单阀—顺阀切换无扰切换负荷波动某电厂锅炉为上海锅炉厂490t/h亚临界循环流化床锅炉;汽轮机为南京汽轮机有限公司生产的亚临界、一次中间再热、高中压合缸、双缸双排汽凝汽式汽轮机;DCS、DEH 系统均采用北京国电智深控制技术公司的EDPF-NT分散控制系统。
电厂于2009年投入运行。
本文根据运行中单阀—顺阀切换过程中出现的负荷波动现象进行分析,找到现场处理的合理方法。
一、单阀—顺阀切换介绍1、单阀调节单阀调节指汽轮机4个高调门同时动作参与调节,都处于打开状态,属于全周调节。
最大负荷时,高调门全开,蒸汽流量大,功率大。
这样可以均匀加热汽轮机,热应力较小,所以汽轮机在运行初期及暖机阶段采取单阀调节;低负荷时,高调门关小,且蒸汽受到节流,功率减小,节流损失变大。
缺点是节流损失较大,不经济。
2、顺阀调节顺阀调节指在适当负荷情况下,有两个高调门处于全开,一个高调门全关,另一个根据负荷进行调节。
特点是喷嘴调节,部分进汽,能够很好的减小节流损失,所以一般机组在运行一段时间过了磨合期(一般为半年到一年)后会选择顺阀调节。
3、单阀—顺阀切换过程如图1所示,4个高调门如图分布。
在单阀调节是GV1、GV2、GV3、GV4处于基本相同开度,共同调节。
在切换过程中GV1、GV2同时开到最大,GV4全关,GV3根据实际情况开到一定开度。
图1顺阀调节是汽轮机数字电液调节(DEH)系统中机组功率控制的一种功能,阀门开启顺序及开启比例在DEH阀门管理功能中。
为了使切换过程中不出现进汽量很大改变从而不出现负荷波动。
所以需要DEH有一个合理的算法,并采取响应措施。
DEH算法的公式:Z=af(X1)+bf(X2)公式中:Z为高调门阀位指令,%;a为单阀系数,0-1之间的小数;f(X1)为单阀配汽曲线;b为顺阀系数,0-1之间的小数;f(X2)为顺阀配汽曲线,%。
汽轮机顺序阀门控制参数整定
浅谈汽轮机顺序阀门控制一、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,特别是顺序阀控制其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大,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阀门管理功能新建机组在试运期间一般采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,有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,也同样需要采用单阀控制。
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大,蒸汽通过调节阀门时有较大的节流损失。
机组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,从中能明显的看出两者之间的差异。
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来完成。
通过阀门特性,准确的计算出不同工况、不同阀门的控制方式,和不同蒸汽流量下对应的各个阀门开度,实现阀门开度调节;同时实现在不对机组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相应的阀门开度,在单阀方式时,高调门的开度都是一样的,计算较为简单,在顺序阀方式时,需要确定阀门的开启顺序,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。
浅谈汽轮机顺序阀门控制
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中需要掌握的知识点。
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,特别是顺序阀控制其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大,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阀门管理功能新建机组在试运期间一般采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,有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,也同样需要采用单阀控制。
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大,蒸汽通过调节阀门时有较大的节流损失。
机组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,从中能明显的看出两者之间的差异。
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来完成。
通过阀门特性,准确的计算出不同工况、不同阀门的控制方式,和不同蒸汽流量下对应的各个阀门开度,实现阀门开度调节;同时实现在不对机组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相应的阀门开度,在单阀方式时,高调门的开度都是一样的,计算较为简单,在顺序阀方式时,需要确定阀门的开启顺序,单独计算各个阀门的开度。
浅谈汽轮机的阀门管理
浅谈汽轮机的阀门管理摘要:随着经济的飞速发展,各大型电厂的电力产能不断扩大,做为发电的原动机——汽轮机也在电厂的运转工作中发挥着不可替代的作用。
那么做为汽轮机的控制开关——阀门的控制管理就成为了重中之重。
本文着力研讨汽轮机的阀门管理,以期进一步提高汽轮机的运转质量,从而保证汽轮机的正常工作。
关键词:汽轮机;阀门;管理汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。
来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。
蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
一、汽轮机阀门的运转维护与管理(一)汽轮机阀门的工作原理概述既然汽轮机是将蒸汽能转化为机械能的,因此控制汽轮机的关键点在于控制蒸汽。
汽轮机阀门分为主汽阀和调节汽阀。
主汽阀主要是用来控制蒸汽进出汽轮机的主要装置。
主汽阀为电动开关,通电后,主汽阀打开,蒸汽进入后通过调节阀的控制来调整气流大小,从而改变气流量。
目前,随着科技的进步,汽轮机的阀门已逐渐采用数字化电液系统,即DEH。
DEH控制系统中调节阀门的开度指令,实际上是由阀门控制输出的,而阀门控制所接收的信号是系统对进入汽轮机的总蒸汽流量的请求,即DEH系统的转速控制回路和负荷控制回路中所产生的流量给定值信号是通过阀门控制转换为各阀门的开度指令信号的。
(二)汽轮机阀门的维护管理若要使汽轮机正常运转,提高其使用寿命,应做到以下几点:首先是清洁工作。
汽轮机阀门的螺纹结构致使其表面容易集结灰尘以及油污。
而长时间的污渍易导致汽轮机阀门的腐蚀和损坏。
因此应当做好阀门的清洁工作,及时检查表面的防腐油漆是否完好,设置专人进行清理,保证汽轮机阀门表面的清洁,对于易沾染灰尘的部件应当设置防尘罩用以避免阀门受到灰尘的侵袭;其次是润滑良好。
由于汽轮机的阀门使用频率高,因此在使用过程中为了尽量降低损耗,应注意做好阀门的润滑工作。
这样才能减少各个部件间的摩擦,降低损耗。
汽轮机阀门管理
性能参数 流量 压力 密封性
测量方法 流量计 压力表 压力试验
检测时间 每30天一次 每15天一次 每180天一次
成本控制与效益分析
阀门维护成本的计算和控制可以通过维护的积极管理来实现。阀门维护对汽轮机效益的影响应该进行分析,以便制定正确的维护计 划。阀门管理的经济效益评估可以计算出预期收益和成本,并根据收益成本比值进行评估。
成本的计算与控制
通过维护的积极管理,计算和控制阀 门维护成本。
维护对汽轮机效益的影响 分析
分析维护对汽轮机效益的影响,制定 合适的维护计划。
经济效益评估
运用收益成本比值等方法进行经济效 益评估。
安全装置的设计与应用
阀门应配备应急关闭装置,以确保在 紧急情况下能够迅速关闭。
泄漏控制与减少
控制阀门泄漏度也非常重要,可以采 用一些控制措施减少泄漏。
环境影响与控制
要考虑阀门对环境的影响,采取措施 控制压力和温度等因素的影响。
阀门培训与操作规程
阀门操作是一项关键的工作,需要对操作人员进行培训。阀门操作规程应该对操作流程、安全要求和操作技能等方面进行规定,并 通过演练等形式予以实施。对于操作人员的培训和技能提升也要予以重视。
1 开启和关闭过程
阀门应予以缓慢开启和关闭,以 避免液击,同时也需要控制阀门 运动的速度。
2 操作系统的设计与控制
阀门操作系统应该具备位置反馈 系统、控制系统、控制阀门位置 、速度和力的功能。
3 位置反馈和监测
阀门位置传感器和位置监测系统 可以用于阀门的位置监测和状态 监控。
阀门维护与检修
阀门是多次开启和关闭的,可能存在各种故障。制定阀门维护计划对于预防和解决故障非常重要。常见故障包括阀门泄漏、卡滞和 损坏。阀门检修的步骤和注意事项应在相应的规程中予以详细说明。
汽轮机单阀顺阀控制
1、单阀控制方式即所有进入汽轮机的蒸汽都经过几个同时启闭的调节阀后进入第-级喷嘴,也称节流配汽方式。
节流配汽的汽轮机在工况变动时第-级的进汽度是不变的,因此可以把包括第一级在内的全部级作为级组,也就是说除了工作原理不同外,调节级与其余各级并无其他区别。
釆用节流配汽的汽轮机在设计工况下调节阀全开,机组的理想焰降到最大值;低负荷时调节阀关小,减少汽轮机的进汽量, 主蒸汽受到节流作用使第•级级前压力下降,其值与蒸汽流量成正比。
此吋,汽轮机的理想焙降减小但并不是很多,可见节流配汽主要是通过减少蒸汽流量来降低负荷。
当然,理想焰降的减少虽然不是很多,但仍然使机组的相对内效率降低,且负荷越低,节流损失越大,机组效率也就越低。
因此,节流配汽方式的应用范围不太广泛,i般用于小功率机组和带基本负荷的机组。
高参数、大容量机组在启动初期为使进汽部分的温度分布均匀,在负荷突变吋不致引起过大的热应力和热变形,也经常使用节流配汽方式。
7;ZSeQ yC xfZ9 &g2、顺序阀控制方式即蒸汽经过几个依次启闭的调节阀后再通向第一级喷嘴,也称喷嘴配汽方式。
这种配汽方式在运行当中只有一个调节阀处于部分开启状态,而其余的调节阀均处于全开(或全关)状态,蒸汽只在部分开启的调节阀中受到节流作用,因此,在部分负荷时喷嘴配汽方式比节流配汽方式效率高,所以被广泛应用。
+ q[pu Ffl NC#k I 3{采用喷嘴配汽方式时,第一级喷嘴的通流面积随着调节阀的开启数目不同而变化。
调节级的变工况特性也和其余各级有很大区别。
当调节级通流面积改变吋,蒸汽流量将发生变化,达到调节机组负荷的目的。
同时,在部分开启的调节阀中蒸汽流量受到节流作用,改变了理想焰降,但因流经该阀的蒸汽流量只占总流量的•部分,因此蒸汽焰降的改变对机组功率的影响较小。
’!>t(Sa •, ( uoK{采用喷嘴配汽方式时,在第-只调节阀刚刚全开时调节级的压力比为最小,调节级的理想焰降为最大,此时,通过第一组喷嘴的蒸汽流量也达到最大值,故第一组喷嘴蒸汽流量和焰降的乘积也达到最大值,工作在其后的动叶片所承受的应力也达到最大值。
某汽轮机调阀开启顺序的优化_王继涛
2015-07-02T19:16:31 2015-07-05T10:38:00 2015-07-05T12:14:00
605.6 500.0 483.0
70.9 80.0 81.3 77.7 77.64 43.76 90.64 76.01 70.9 80.5 81.2 78.0 80.3 42.7 94.6 75.2 72.0 80.4 81.5 77.9 77.9 44.3 98.0 75.4
摘 要:论述了导致瓦温升高的常见原因,并对阀序对调节级叶轮及轴系受力的影响进行了分析。结合海外某 600
MW 机组的实际情况,制订了阀序优化调整方案并进行了现场试验,实现了机组在顺序阀控制方式的长周期安全运
行,获取的可观的经济效益。
关键词:汽轮机;阀序;优化调整
中图分类号:TM621
文献标志码:A
文章编号:1005-7676 (2017) 02-0114-04
同理,由于机组按原设计阀序运行时,额定负 荷下 I 阀和 II 阀全开,III 阀开度较小。此时汽流对 调节级叶轮的轴向力,对 #1 轴承处的转子产生了一 个欲使机头端下倾的力矩,见图 3。
力矩方向
#1 轴承
I阀 II 阀
IV 阀 III 阀
#2 轴承
力矩方向
图 3 汽流对转子沿转子轴向力矩示意图
1.2.2 设计阀序对 #1 瓦温的不利影响 在 #1 轴承处转子向右合力的作用下,使转子在
2 处理方案
2.1 顺序阀阀序调整改造方案 从上述原因分析的结论可知,如果改变阀门开
启顺序,令 I 阀和 III 阀最先同步开启,使汽流对转 子水平方向的合力明显减小,并且减小汽流对调节 级叶轮的轴向力弯矩,从而改善 #1 轴瓦温度在顺序 阀模式运行时的偏高问题[4]。
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4、3 阀门故障信号的整定
(%)
在低负荷工况下,流量和阀门开度是成一一对应关系,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量,这就是流量-流量系数曲
线,最后根据折算流量按流量-开度特性曲线转换成阀门开度。下图是太仓环保发
电公司 135MW 汽轮机高调门的流量-流量系数曲线和折线函数。
100
( 阀 门 开 度 50 )
GV1/2
GV3
GV4
71.977
99.83
0
73.53 99.03 122.120 (流量指令 f2)
图 8 高调门开启顺序示意图
4、2 顺序阀与单阀控制切换速率的整定
为了使顺序阀控制与单阀控制之间的切换对负荷和其它工况不造成影响,要 求切换过程必须是平稳、无扰的进行。所以切换是个缓慢的,渐进的过程。 太仓环保发电公司 DEH 在阀门管理程序中设置了两者之间切换的无扰切换功 能块,通过设定切换速度来达到切换的无扰性。无扰切换功能块的速率设定 值为 0.00104/周期,其中一个周期为 0.25s,计算得出,完成切换的时间是 240s。若需改变切换时间,即可反推出无扰切换功能块的速率设定值。太仓 环保发电公司#1 机顺序阀初次投运时,由于厂家对无扰切换功能块参数的理 解误差,将其切换速率理解为“0~100”的量纲,而实际无扰切换功能块的 速率是“0~1”的量纲(即采用百分比)。从而将无扰切换功能块的速率设 定 0.104/周期,导致与要求的 240s 切换时间快了 100 倍,扰动过大,无法 完成切换。后将参数修改,即满足了 240s 的切换时间。
4、顺序阀控制的参数整定
顺序阀控制时,按照汽轮机高压调门的开关顺序,对各个调门的流量指令进行分别 计算,确定各个高压调门的最终流量值,然后换算成各个阀门的开度值。阀门开度 指令的计算包括主汽压力校正、负荷修正、比例偏置修正、流量-开度函数修正。 如下是太仓环保发电公司 135MW 汽轮机高压调节门开度计算示意图 。
顺序阀控制方式
f0
流量
F(X1) f1
主汽压校正
F(X2) 负荷修正
f2
K+B
比例偏置修正
f3
f4
YT
N
F(X3) 流量开度修正
开度
图 7 高调门开度计算示意图
4、1 修正函数的设置
调节器输出的流量请求信号f0首先经主汽压力校正和负荷修正变成f2,单阀方 式时,f2直接通过流量-开度修正后即成为调门开度指令。顺序阀方式时,f2 需要先经过比例、偏置修正,再通过流量-开度修正才成为调门开度指令。 其中主汽压力修正函数(F(X1))和负荷修正函数(F(X2))以及流量-开度 修正函数(F(X3))由机组特性决定,一般直接取用汽轮机厂提供的数据。 但当实际运行发现这些函数设置不妥当,影响阀门调节时,应通过试验重新 整定。
(%)
3、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 馈校正和负荷修正后,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下开度的偏 移量。这样通过比例、偏置计算后的流量值再根据流量—开度函数计算出最 后的阀门开度值。
控制信号,显然就能更及时、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:
Q = Q0 * PTREF/PT 其中 Q——校正后的蒸汽流量要求值
校正量 死区
Q0——校正前的蒸汽流量要求值 PTREF——主汽压力额定值
压力偏差量
PT——当前主汽压力
图 2 压力校正示意图
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,如右上图所
3 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相
应的阀门开度,在单阀方式时,高调门的开度都是一样的,计算较为简单,在顺序阀方
式时,需要确定阀门的开启顺序,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
4、1、1 比例、偏置因子(K+B)的整定
比例、偏置修正只在顺序阀方式时起作用,其参数是根据阀门的设计流量和 阀门开关顺序来确定的。太仓环保发电公司 1 号 135MW汽轮机在顺序阀控制 时,#1 高调门和#2 高调门同时开启,#3 高调门和#4 高调门按顺序开启。依 据 汽 轮 机 厂 的 设 计 , 当 经 主 汽 压 力 修 正 和 负 荷 修 正 后 的 流 量 指 令 f2 达 到 73.53%时,#1 高调门和#2 高调门全开,即f3应为 100%;当f2为 0%时,#1 高 调门和#2 高调门全关,即f3应为 0% 。由此可以推算出#1 高调门和#2 高调门 的(K、B)值。计算如下:
: 关键词 电厂 汽轮机 DEH 阀门控制
Abstract: This paper intorduces the principle of turbine sequence valve control and lists some application experiences, interprets the scientificity of turbine valve control as well as the knowledge should be know in commission and practice. Key word: power plant; turbine DEH; valve control
示。
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曲线,在软件中一般采用折线函数来
完成特性计算。下图是太仓环保发电公司 135MW 汽轮机高调门的阀门特性曲线及折
线函数。
阀门开度
120 100
80 60 40 20
3、5 单阀与顺序阀控制的转换
阀门管理程序同时计算各个阀门在单阀方式和顺序阀方式下的最终流量值, 当从单阀控制切换至顺序阀控制时,即将各个阀门的最终流量值从单阀方式 计算的数值按设定速率向顺序阀方式计算的数值靠近,同时阀门开度也随之 向顺序阀方式所要求的阀位靠近。一当所有的调节阀阀位达到其顺序阀方式 所要求的阀位即完成了整个切换过程。可想而知,在转换过程中必定是有些 阀门逐渐开大,有些阀门逐渐关小。整个过程中任何时刻增加的流量与减小 的流量应是相等的,总流量保持不变。因此转换过程中机组的负荷不会受到 影响,但由于顺序阀控制时热效率的提高,所以切换后电功率会有所增加。 当从顺序阀控制切换至单阀控制时,其原理一样,但过程相反。
降低
3%
( 热 效 率 )
50
单阀控制 顺序阀控制
60
70
80
90
100(负荷百分率)
图 1 单阀和顺序阀控制热效率比较图 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来完成。通过阀门特 性计算,准确的计算出不同工况、不同阀门控制方式、和不同蒸汽流量下对应的各个阀 门开度,实现阀门开度调节;同时实现在不对机组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。
2 DEH 阀门管理功能
新建机组在试运期间一般采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,有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,也同样需要采用单阀控制。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大,蒸汽通过调节阀门时有较大的节流损失。机组运行要求尽量 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, 其余的调门保持全开或全关,这样减少了节流损失,提高机组热效率。下图为顺序阀门 控制和单阀控制的热效率比较曲线。从中能明显的看出两者之间的差异。
{ 100% = K4 * 122.12% + B4 0% = K4 * 99.03% + B4 求得: K4 = 4.33 , B4 = -428.89
4、1、2 阀门重叠度的整定
在顺序开启阀门时,可能会存在某段流量范围内流量指令与实际蒸汽流量不 成线性,这时需开启下一个调门来修正,使之线性化。这就是阀门重叠度的 设置。太仓环保发电公司 1 号 135MW汽轮机#3 高调门与#1、2 高调门之间、 #4 高调门与#3 高调门之间都设置了重叠度。从上面的计算也可以看出,当 流量指令f2达到 71.977%时#3 高调门即启动,而此时#1、2 高调门并未全开, 直到f2达到 73.53%时#1、2 高调门才全开。由此,两者之间存在 1.553%的重 叠度;当流量指令f2达到 99.03%时#4 高调门即启动,而此时#3 高调门并未 全开,直到f2达到 99.83%时#3 高调门才全开。由此,两者之间存在 0.80%的 重叠度如下是太仓环保发电公司 1 号 135MW汽轮机顺序阀控制高阀门开启顺 序示意图。
1 前言