DEH阀门流量特性试验

DEH阀门流量特性试验
DEH valve door the discharge characteristic experiment
唐培全①　李慎斌①　林兆乐②
1.山东莱芜发电厂　莱芜　271102
2.山东沾化发电厂　沾化　256800
【摘　要】阀门流量特性曲线就是阀门开度与通过阀门的蒸汽流量的对应关系,流量特性曲线就是与单、多阀切换密切相关的一组数据。

单、多阀的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。

DEH阀门流量特性曲线试验就是通过试验的方式得到阀门流量特性曲线,以解决在单、多阀切换过程中出现的阀门摆动的现象,保证机组的安全运行。

【关键词】流量特性　单阀　多阀　重叠度　变负荷率
【中图分类号】　TP273【文献标识码】　B
莱芜电厂#3机组于04年5月进行了机组DCS、DEH改造,DEH系统采用的是新华控制工程有限公司生产的DEH—ⅢA控制系统,主要完成机组在启停及正常运行过程中对汽轮机转速、功率的控制以及汽轮机的超速保护两大功能,还可实现自动升速,自动同期,超速保护及超速试验,并网带初负荷、升负荷,自动单、多阀切换等功能,流量特性曲线就是与单、多阀切换密切相关的一组数据。

1.单、多阀切换的目的
单、多阀的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。

多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G V1—G V4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,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。

大修后,进行了机组单阀向多阀的切换,切换过程中出现调门晃动,造成负荷波动(见图1),经检查是由于汽轮机厂提供的阀门特性曲线与实际不符,致使在切换过程中负荷波动较大。

这就需要进行阀门特性试验,通过试验得出正确的阀门流量特性曲线。

2.阀门流量特性试验
在试验前进行了周密的组织和细致分工,编写阀门流量特性试验安全技术措施,维持机组主汽压不变,从机组满负荷135MW开始减负荷,每减2MW
图1　修改前的单多阀切换曲线
停留,直至减到机组稳燃负荷56MW,运行人员负责试验操作实施,热工人员配合。

2.1试验目的
2.1.1测取单阀方式下,高压调门行程h和流量(调节级压力)特性。

2.1.2测取多阀方式下,阀门重叠度为零时,高压调门行程h和流量(调节级压力)特性。

2.1.3根据以上测取的阀门行程流量特性,解决实际阀门流量特性曲线与汽轮机厂提供的阀门流量特性曲线不一致引起的单多阀切换时负荷波动大的问题,并优化阀门管理,提高经济效益。

2.2试验前准备工作
测点(阀门指令、流量指令、阀位开度、调节级压力、主汽压力、实际负荷)变送器、测量通道校验合格。

2.2.1VCC卡静态联调合格。

2.2.2程序、调试安装符合试验要求(能去除阀门重叠度)。

2.2.3历史数据站工作正常,完成对主汽压力、调节级压力、给定值、流量指令、阀位指令、功率等参数的采集。

2.2.4为防止炉膛灭火跳汽机需解除ETS中MFT跳机信号。

2.2.5运行人员在试验过程中密切注意汽机振动、轴向位移、差胀等参数的变化。

在任何自动装置运行中,当发生运行参数波动较大,且无法调整至正常值时,应立即撤出相关自动,进行手动控制,调整运行参数至正常值。

试验过程中发生事故,其操作按运行规程进行相关事故处理,控制各项主要参数在规定范围内。

2.2.6热工人员关闭DEH组态中52页的25模块,并强制输出为T。

使原阀门流量特性曲线自动变为无重叠度曲线。

2.3试验步骤
2.3.1单阀状态下的阀门流量特性曲线试验步骤
2.3.1.1DEH控制在单阀状态下,撤除CCS遥控方式。

2.3.1.2为了在四个高调门全开时不超发电,在功率110MW左右,投上功率回路,先降主汽压至四个高调门全开,再解除功率回路,升主汽压至功率达到额定功率,记住这时的主汽压压力值。

2.3.1.3维持主汽压不变,靠改变目标值,往下减实际负荷(减负荷率要比较小),每减2MW停留,然后查看主汽压是否维持不变,记录四个调门后压力。

如果主汽压改变,就维持当前功率,投入功率回路,调节主汽压至额定功率四门全开时的主汽压压力值,再解除功率回路。

2.3.1.4一直到实际负荷减到56MW(锅炉最低稳燃负荷),单阀阀门流量特性曲线试验完毕,然后升负荷恢复至四个高调门全开。

2.3.2多阀状态下的阀门流量特性曲线试验步骤
2.3.2.1DEH单阀状态下,撤除CCS遥控方式。

2.3.2.2查看四个高调门是否恢复到全开。

全开后进行单多阀切换。

并让功率达到额定功率,这时的主汽压应和单阀四门全开额定功率下的主汽压力值一样。

2.3.2.3维持主汽压不变,靠改变目标值,往下减负荷(减负荷率要比较小)。

每2MW停留查看主汽压是否不变,记录四个调门后压力。

如果主汽压改变,维持当前功率,投入功率回路,调节主汽压至额定功率四门全开时的主汽压压力值,再解除功率回路。

2.3.2.4减负荷过程中要注意在三阀全开和两阀全开时也要停留下来检查主汽压值是否维持没变。

功率降到56MW时停留检查主汽压是否维持不变。

是的话试验结束。

把调门恢复全开,然后单多阀切换回到单阀运行。

热工人员把DEH组态中52页的25模块强制恢复输出为F。

并放开该模块,整个阀门流量特性试验结束,恢复炉跳机大联锁。

图2　特性曲线修改后的单多阀切换曲线
2.4参数修改
全部试验数据发回新华公司,由新华公司根据试验数据算出的阀门流量特性曲线(特性曲线及参数见附录一、附录二),修改前,把DEH切到硬手操状态下,对DEH组态进行在线修改,同时做好系统备份。

修改完毕后,恢复DEH到自动状态,再做单、多阀切换试验,负荷曲线变化平稳,实现了单阀与多阀之间的无扰切换(见图2),能满足调节系统的调节品质和机组安全运行经济性的要求,在以后的运行过程中没有出现阀门的开度和蒸汽流量的自发摆动现象。

附录一:
莱芜3#135MW参数修改
1.修改单阀函数
Page53的F(x)模块39,40,41,42,同时Page45的F(x)模块82,83,84,85,取如下函数:
X0.000 2.61732.14559.38472.73784.17292.65396.179100.000 Y0.00014.99425.56033.39636.57543.10050.18759.515100.000
Page45的F(x)跟踪模块9,10,11,12,取上述函数的反函数如下:
X0.00014.99425.56033.39636.57543.10050.18759.515100.000 Y0.000 2.61732.14559.38472.73784.17292.65396.179100.000
2.修改修正函数
Page27的F(x)模块83,取如下函数:
X0.00076.41579.03681.65684.27786.89789.51892.13894.75997.379100.000 Y0.00076.41581.50787.59794.539102.189110.399119.196129.353140.683152.830
Page45的F(x)模块28,取前述函数的反函数,如下:
X0.00076.41581.50787.59794.539102.189110.399119.196129.353140.683152.830 Y0.00076.41579.03681.65684.27786.89789.51892.13894.75997.379100.000
3.修改常数Page4的V LVPT1=0.654320
4.修改Page52的阀组特性
Page52的M U L模块2,K1=2.617279,C1=0.0
Page52的M U L模块3,K1=2.617279,C1=-100.0
Page52的M U L模块4,K1=2.617279,C1=-200.0
Page52的M U L模块5,K1=2.617279,C1=-300.0
5.修改Page52的重叠度函数
Page52的f(x)模块19: 0,　0,　96.179,　96.179,　115.0,　100
Page52的f (x )模块20:　-100.000,　0,　-3.821,　0,　15.000,　15.000,　96.179,　96.179,　115.000,　100Page52的f (x )模块21:　-200.000,　0,　-3.821,　0,　15.000,　15.000,　96.179,　96.179,　115.000,　100Page52的f (x )模块22:　-300.000,　0,　-3.821,　0,　15.000,　15.000,　100,　100
附录二
:
summ ary :Valve door steam discharge for discharge characteristic
curve is valve door openning the degree with passing the valve door of right relate to ,discharge characteristic curve be with single ,many valves cut over a data.S in 2gle ,the purpose of cut overing of many valveses is the set ’s economic for the sake of the exaltation machine with the stability ,in fact the quality realizes to reduce expenses to regulate and spray what regulate to have no the to cut over ,s olve to change the burthen process the
inside all the hot request and part carry the antinomy of the economy.DEH valve door safe m ovement for phe 2nomenon for valve door for discharge characteristic curve experimenting is passing the on trial way getting first valve door discharge characteristic curve ,then s olving at singlely ,many valves cut overing the process inside ap 2pearing swinging ,guaranteeing the machine set.
K ey w ord :Discharge characteristic single valve many valves
lap over the degree change the burthen rate。