浅析600MW机组除氧器供水调节阀的设计选型
超临界600 MW机组主要阀门型式、设计参数和性能要求
限公司结合实际， 吸收先进技术， 国产阀门代替进 用 口阀门已得到用户认可。这一类阀门主要用在电厂 主给水系统上 ， 它压力高， 启闭压差大 ， 其中抽汽逆止 门压力 、 温度不高 ， 但功能要求十分可靠。目前， ％ ８ ０ 以上电厂还是采用进 口产 品。第 ３ 种为调节阀。 目
根据 对 已投运 及在 建 的 ６ ０ ０ 机组 粗 略统计 ， ＭＷ
因国产 阀门寿命和严 密性指标较进 口阀 门差 ， 电 故
站 的国产 阀 门 大 多 数 用 在 不 涉 及 机 组 安 全 性 的地
在电厂的工艺系统 中， 有些 阀门是 为了保证 运 方 ， 且多为中低压关断（ 隔离 ） 阀门。电站高端阀门 行安全而设置的 ， 如抽汽管道上的逆止 阀和 电动隔 大致可归纳为以下几种 ： １ 第 种为锅炉安全 门、 释放 断阀、 系统 中的安全 阀 、 锅炉 给水 泵 出 口电动 隔离 阀 阀和水压释放阀等。哈尔滨锅炉阀门有限公司和东 和逆止阀 、 高低压加热器进 出口关断 阀、 路阀 、 旁 疏 方阀门分厂生产的这些 阀门在亚临界机组国产化中
化需要解决的问题 ， 电站阀门选择更趋合理 ， 使 保证 具有优 良的调节性 能， 保证调节 参数准确 到位 ， 否
工艺 系统的安全 、 高效运行 ， 进而促进 民族工业发 则 ， 造成设备损 坏或事故发生 ； 于高温高压 阀 会 对 门， 必须保证无外漏 ， 否则 ， 将危及人身安全。 展， 降低电站建设成本 。
方联 于速 。
（． １东北 电力设计 院 ， 吉林 长 春 １０２ ； ２ 长春 市委党校 ， ３０ １ ， 吉林 长春 １０ ２ ） ３０ ２
600MW机组高压调节阀门故障分析及处理
600MW机组高压调节阀门故障分析及处理本文介绍了600MW机组高压调节阀门在运行中出现的问题，通过对某电厂发生的典型故障原因分析，并针对设备结构上设计不足之处，提供改进思路和方案，不仅提高了设备运行可靠性、而且结构简单，装配方便，为同类型机组在安全生产上提供了参考。
标签：高压调节阀门；十字头；断裂0 引言汽轮机的启动、停机和功率的变化是通过调节汽阀的开度大小进而改变蒸汽流量参数来实现的。
所以，调节汽阀的稳定运行对汽轮机的安全稳定运行是至关重要的。
在蒸汽节流阀特别是高压调节阀上不可避免地会有一些振动，而过大的振动将导致阀杆漏汽加大和十字头破裂，因此在汽轮机运行时应注意观察调节阀杆的振动。
1 设备特点某电厂2×600MW汽轮机为东方汽轮机厂引进日本日立公司技术设计和制造，型号为NZK600-16.67/538/538，型式为亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
高压调节阀数量4个，联合调节开启方式，中压调节阀与中主阀为中压联合汽阀，数量2个，为液压开启，弹簧关闭，非定位套阀，内有旁通阀。
2 事件概况2015年1月29日21：00 #2机组负荷约有40MW快速波动，DEH画面各高调门反馈波动，一次调频频繁动作，就地检查各高调门波动较大。
21：25 解除AGC，协调模式下负荷仍有波动，解除CCS，投入机组BASE方式，观察负荷稳定、调门开度稳定。
22：45 机组负荷320MW，发现#1EH油泵电流涨至51.8A，高调门EH油滤网间歇发差压高报警；立即手启备用EH油泵，发现四个高调门大幅波动，立即解除四个高调门自动，锅炉等离子拉弧稳燃。
就地检查机组振动正常，EH油系统，高、中压主汽门及其调门机械连接无异常。
盘面分析运行参数，#1高调门后压力较正常运行值偏低3MPa、#1、#2瓦瓦温较正常运行值降低5～9℃，初步判断#1高调门故障。
00：00 开始全行程活动#1高调门。
0：58手动缓慢关闭#1高调门至20%，就地不动；手动缓慢全开该门，再次关闭过程中卡在62.4%。
600MW发电机组除氧器压力控制系统
摘要火力发电厂的热力除氧器是利用汽轮机的抽气加热锅炉给水，使得锅炉的给水达到该压力下的饱和温度，以除去溶于水中的氧气等气体，防止锅炉、汽轮机和管道等热力设备遭到腐蚀；另一方面除氧器是汽水直接接触式的加热器，他是给水加热系统中的一环，利用汽轮机的抽水加热锅炉给水，可以提高电厂的效率，节省燃料。
除氧器是电厂重要的辅助设备之一，是电厂热力系统中不可缺少的环节。
当除氧器内压力突然升高时，水温变化跟不上压力的变化，水温暂低于升高后压力下的饱和温度，因而水中的含氧量随之身高，待水升高至升高后压力的饱和温度时，水中的溶解氧才会降至合格的范围；当氧气压力突然降低时，由于水温高于该压力对应的饱和温度，除氧器内的凝结水会发生自发沸腾现象。
严重时给水泵可能会发生汽蚀，导致重大事故。
因此，在运行中应保持除氧器内压力的稳定。
关键字：除氧器；除氧器压力；饱和温度；组态AbstractThe thermal deaeratorof thermal power plant heatboilerfeed water by the gas pumped from turbine to make the boilerfeed wat e r r ea c h the saturation tempe r ature co r respondi n g tothi spressuretoremoveoxygenandothergasesdissolvedinthewater and prevent corrosion of thermal equipment such asboilers,turbinesandpipes.Ontheotherhand,thedeaeratorisa direct-contact heater. Itis one part of the feedwaterheatingsystem.Itusethewaterpumpedfromturbinetoheatbo ilerfeedwater,thiscan improve the efficiency of the power plant andsavefuel. 教师批阅：Whenthepressureinthedeaeratorsuddenrise,thechangeofthewater temperature教师批阅：can notkeep up.Thewater temperaturewill temporarilylowerthanthesaturationtemperatureunderthe inc re ased pr e ssure, and thus the oxygen c o nt e nt ofthew a terthereupon rising until the water temperature was raisedtothe saturation temperature corresponding to the elevated pressure,the dissolved oxygen in the water will be reduced to qualifiedrange;Whentheoxygenpressureissuddenlyreduced,asthewaterte m perat u re i s higher than t h e satu r a t iontemperat ure correspondingto thepressure,thecondensationwaterinside deaeratorwillspontaneouslyboiling.Inseriouscondition,the cavitation phenomenon of feedwaterpump will resulting inamajor accident. Therefore weshould maintain the stability ofthepress ure within t he dea e ra t orinoperat i on.Key words:Deaerator; Deaeratorpressure ；Saturationtemperature;Configuration摘要 (I)教师批阅：Abstract (I)1、课程设计任务和内容 (1)1.1 课程设计任务 (2)1.2 本次课程设计内容 (3)2、除氧器的简介 (3)2.1 热力除氧的原理 (4)2.2 除氧器的类型 (5)2.3 除氧器的连接系统 (6)3、除氧器压力控制 (7)3.1 除氧器压力控制系统方案 (7)3.2 除氧器压力控制系统参数整定 (8)3.3 除氧器压力控制系统仿真 (10)4、除氧器压力DCS控制系统 (11)4.1 控制总方案 (12)4.2 一次仪表选型 (12)4.3 一次仪表接线 (16)4.4DCS硬件组态 (17)4.5DCS控制组态 (19)4.6 人机界面 (20)5、课程设计总结和体会 (21)附录一 (22)附录二 (23)附录三 (24)参考文献 (25)1 、课程设计任务和内容1 .1 课程设计任务本课程设计是针对学生学习和运用专业知识的综合考核和检查，使学生接受工程类基本训练的重要环节，是自动化（热工）专业的《集散控制系统》专业课程学习的必修内容之一。
国产600MW机组除氧器上水调门优化方案
国产600MW机组除氧器上水调门优化方案凝结水泵变频技术的应用，将凝结水泵定速运行改为变速运行，使凝结水泵运行时的出口压力、流量与电机能耗达到最佳匹配，从而大幅度降低凝结水泵功耗，尤其是在机组低负荷工况下，节能效果十分显著。
但就目前的运行情况来看，变频凝结水泵运行中除氧器上水调门开度没有全开，还有一定的节能潜力可挖，因此提出除氧器上水调门的优化方案。
变频凝结水泵现在运行现状凝结水泵在变频方式运行，且无工频运行泵时，凝结水母管压力会随着负荷的降低而降低。
在协调方式下，机组的运行方式为定——滑——定，故凝结水母管压力设定值在机组正常运行过程中为在负荷变动过程中除氧器压力的基础上叠加一个值，同时为保证低压旁路减温、汽机低压缸喷水减温等用水，通过试验确定凝结水泵最低工作压力，以保证除氧器的上水和其它辅助系统能够正常工作。
除氧器水位由凝结水泵变频控制时，用除氧器上水调阀来控制凝结水母管压力。
这个回路的控制思想是pid 接受凝结水母管压力偏差及除氧器水位偏差的微分前馈信号，维持凝结水母管压力相对稳定，满足除氧器上水能力，并保证凝结水泵在安全区内工作的最小给水压力（下限特性）。
从表1中，凝结水泵变频各供况运行情况可以发现除氧器上水调门开度偏小，还存在部分节流。
实际管道阻力预测，凝结水精处理的压差损失为0.25mpa左右，26米平台到0米平台的压差大概为0.3mpa，凝结水管道本身的阻力造成的压差大概为0.2mpa左右，总体管道阻力为0.75mpa。
根据其他电厂的经验，保证变频凝结水泵出口压力不低于1.35mpa的前提下尽量开大除氧器上水调门。
（见表2）另外，凝结水最小压力设定为1.4mpa，即凝结水最小压力不应低于1.4 mpa。
保证凝结水供低旁的压力要求，大于1.2mpa。
变频凝结水泵除氧器上水阀门优化除氧器上水优化思路：凝结水泵变频器投入自动，由变频器调节除氧器水位，通过降低凝结水压力设定，使得除氧器上水调门不断开大，直至全开；减少管道节流损失；除氧器上水调门投自动，用于维持凝结水最低压力，即当机组负荷低到一定程度，由除氧器上水调门维持凝结水最低压力1.4mpa，保证凝结水压力大于1.4mpa。
双路除氧器上水调门控制
双路除氧器上水调门控制大唐阳城发电有限责任公司2*600MW机组主凝结水系统包括两台100%容量立式筒形凝结水泵、凝结水精处理装置、一台轴封加热器、四台低压加热器、一台凝结水补水箱和两台100%容量凝结水补水泵。
凝结水系统管道及阀门设计通径为DN400，但除氧器上水调阀设计通径只有DN200，系统正常运行时，即使阀门处于全开位，节流损失依然较大，不仅增加了凝泵的消耗功率，影响机组经济性，而且阀门在水流的冲击作用下，振动较大，长期运行中容易引起阀杆金属疲劳，导致阀杆断裂，在断裂事故发生时，又因为除氧器上水调阀旁路电动闸阀在正常运行时处于关闭状态，在前后差压较大的情况下，阀门不易打开，极易导致凝结水断流跳机。
为了降低节流损失并消除因阀杆断裂而引起机组停运的隐患，计划对除氧器上水调阀进行主动改造。
标签：双路；调门；自动控制前言大唐阳城发电有限责任公司2*600MW机组主凝结水系统包括两台100%容量立式筒形凝结水泵、凝结水精处理装置、一台轴封加热器、四臺低压加热器、一台凝结水补水箱和两台100%容量凝结水补水泵。
主凝结水的流程为：高背压凝汽器热井→凝结水泵→凝结水精处理装置→轴封加热器→除氧器上水调阀→7A低压加热器、7B低压加热器→#6低压加热器→#5低压加热器→除氧器。
凝结水系统管道及阀门设计通径为DN400，但除氧器上水调阀设计通径只有DN200，系统正常运行时，即使阀门处于全开位，节流损失依然较大，现除氧器上水调阀为美国C-V公司生产的笼式调阀。
1 改造前状态1.1 改造前除氧器上水调门布置改造前，除氧器上水调门为单路设置，管道通径DN400，调阀通径DN200，同时设计有一路除氧器上水旁路关断阀，这种布置方式存在以下一些问题，凝结水系统管道设计通径为DN400，但除氧器上水调阀设计通径只有DN200，系统正常运行时，即使阀门处于全开位，节流损失依然较大，不仅增加了凝泵的消耗功率，影响机组经济性，而且阀门在水流的冲击作用下，振动较大，长期运行中容易引起阀杆金属疲劳，导致阀杆断裂，在断裂事故发生时，又因为除氧器上水调阀旁路电动闸阀在正常运行时处于关闭状态，在前后差压较大的情况下，阀门不易打开，极易导致凝结水断流跳机。
600MW直接空冷机组电动调速给水泵选型建议
设计参数 与实际运行参 数之 差 比湿 冷机组 大。
这样 ， 直接空冷机组给水泵按 规定选 型， 液力耦
系统复杂 ， 投资大 ， 给主 厂房布置带来 困难 。因 此， 山西漳 山发 电有 限责任 公 司扩 建工程 ２ ×
６０ ０ ＭＷ 直接空冷机组选用电动调速给水泵 。
根据 火力 发 电厂设 计 技 术 规 程 ＤＬ５０ — ０ ０
安全 运行 。
２０ ） １．。 条规定， ００的 ０３７ 该工程 ６０ ０ ＭＷ 直接空 冷机组选用 ３ ５ 容量的电动调速给水泵， 台 ０ 以
减少给水泵 的规格 和备品备件， 并方便机组的运
行 与管理 。
２ 给水泵 的选 型及 问题
３ 对 策
现在， 我国设计的大容量直接空冷机组均配 汽包炉 ， 根据《 火力发 电厂设计技术规程 Ｄ ０ ０ Ｉ５０
夏季未满发工况下运行 ， 主泵的设计值与运行值之
差比这些百分数还要大。可见， 直接空冷机组运行
时主泵的运行点往往远离设计点。 按机组 Ｔ Ｌ工 况确定 给水 泵 的设 计参 数 Ｒ
时， 由汽 机进 汽 量 为 ２０ ｔｈ得 知 给 水 泵 主 泵 的 ０ ４／
量的基数小于锅炉最大连续蒸发量 ， 并且不考虑
１ 前言
目 ，０ ＭＷ 湿冷机组 的给水系统通常配 ２ 前 ６０ 台 ５ 容量的汽动 给水泵和 １ ０ 台容量为 ３ 左 ０ 右的启动备用电动调速给水泵 ， 机组带负荷较大 时， 投运两 台汽动 给水泵， 驱动 给水泵的小 汽机 用汽（ 主汽源） 为主汽机 四段抽 汽， 排汽进主汽机
１．２ 、． ５ 、． ６ ３ ０ ２ ９ ４ ５ ％和 １ ． ７／。 ５５ ９ ６
定条件 （ Ｔ 如 ＨＡ工况、 Ｒ Ｔ Ｌ工况） 下投运两 台给
浅谈优化600MW机组辅机运行方式节能降耗策略吴志远何岩张延风
浅谈优化600MW机组辅机运行方式节能降耗策略吴志远何岩张延风发布时间：2023-06-01T10:39:26.361Z 来源：《当代电力文化》2023年6期作者：吴志远何岩张延风[导读] 随着新能源的大力发展和国家“双碳”目标，火电厂生存环境十分严峻。
据统计，我国工业能耗约占总能耗的70%，其中电机能耗约占工业能耗的 60%～70%。
全国火力发电厂的平均厂用电率约为 4～10%，而泵与风机的耗电量占厂用电的 75%左右。
火电厂的辅机设备多数是定速电动机的风机和水泵，如汽轮机辅助设备有：给水泵、循环泵、凝结泵、真空泵、除盐水泵等。
目前来说，火力发电厂辅机运行方式普遍存在着能耗浪费现象。
辽宁清河发电有限责任公司辽宁铁岭112003摘要：随着新能源的大力发展和国家“双碳”目标，火电厂生存环境十分严峻。
据统计，我国工业能耗约占总能耗的70%，其中电机能耗约占工业能耗的 60%～70%。
全国火力发电厂的平均厂用电率约为 4～10%，而泵与风机的耗电量占厂用电的 75%左右。
火电厂的辅机设备多数是定速电动机的风机和水泵，如汽轮机辅助设备有：给水泵、循环泵、凝结泵、真空泵、除盐水泵等。
目前来说，火力发电厂辅机运行方式普遍存在着能耗浪费现象。
如何进一步挖掘机组的节能潜力，是每个火电厂的重要工作。
本课题结合目前火电厂生存难题，根据电厂设备的现场运行经验，在机组启停及正常运行过程中探索机侧重要辅机新的运行方式，确保机组收益最大化。
关键词：辅机；耗电量；浪费；节能；探索；一、概述清河发电有限公司的两台汽轮机均为GE公司进行通流部分改进设计的升级型汽轮机，保留哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的高中压外缸、低压外缸，其它通流部分均采用阿尔斯通技术设计制造。
型式为CLN600-24.2/566/566型超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、凝汽式汽轮机，具有较高的效率和安全可靠性。
高中压缸、低压缸动静部分由阿尔斯通公司进行改进设计，末级叶片长度37英寸（939.8mm）。
给水调节阀的选型设计
给水调节阀的选型设计【摘要】主要介绍了给水调节阀在火力发电中的作用及重要性，调节阀的结构、功能，调节阀的类型选择，Kv值的计算，Kv值的选择，阀内件的材料和结构的选择，执行器的推力、转矩计算。
【关键词】给水调节阀；阀内件；Kv值0 概述通过设计“神木化工”自备电厂机组，给水调节阀的设计，加深了对调节阀的认识，体会到了调节阀的重要性，在现代流程工业的自动控制系统中，调节阀起着十分重要的作用，工厂的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制。
这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要靠某些最终控制元件去完成。
最终控制元件可以认为是自动控制的“手脚”。
在调节器（DCS）的低能量级和执行流动控制所需的高能级功能之间，最终控制元件完成了必要的功率放大作用。
调节阀是最终控制元件的最广泛使用的型式。
在“神木化工给水调节阀项目”中也不例外，所有的调节控制回路中都是使用调节阀进行流量、液位、压力、温度控制。
控制效果的好坏，调节阀工作寿命的长短，主要取决于调节阀的选型是否合理。
合理的选型不但可实现优化控制、提高生产效率；还可延长阀门的使用周期，降低维护费用及生产成本。
1 调节阀的结构及功能要正确使用调节阀，尤其是选择调节阀，必须首先弄清楚调节阀的结构及使用功能，做到有的方矢，方能选好所需的调节阀。
1.1 调节阀的结构什么是调节阀？国际电工委员会IEC对调节阀做了定义：“工业过程控制系统中由动力操作的装置形成的终端元件，它包括一个阀体部件，内部有一个改变过程流体流率的组件，阀体部件又与一个或多个执行机构相连接。
执行机构用来响应控制元件送来的信号。
”可见，调节阀是由执行机构和阀体部件两部分组成，即：调节阀=执行机构+阀体部件。
1.2 调节阀的功能调节阀的主要功能有：调节功能、克服压差功能、耐温功能、耐压功能、切断功能、耐蚀功能等。
1.2.1 调节功能顾名思义，调节阀的首要功能就是调节，其主要表现在5个方面：1.2.1.1 流量特性流量特性是反映调节阀的开度于流量的变化关系，以适应系统的特性要求，如对流量调节系统反应速度快需对数特性；对温度调节系统反应速度慢，需线性流量特性。
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浅析600MW机组除氧器供水调节阀的设计选型
发表时间：2018-01-02T14:28:56.543Z 来源：《防护工程》2017年第22期作者：巩希文李现周
[导读] 调节阀的选型的合理性和正确性关乎火力发电厂稳定性，如何选择性价比高的调节阀对参与火力发电厂建设各方至关重要。
山东电力建设第一工程公司山东济南 250131
摘要：调节阀的选型的合理性和正确性关乎火力发电厂稳定性，如何选择性价比高的调节阀对参与火力发电厂建设各方至关重要，本文主要探讨调节阀选型中的技术要点及注意事项。
关键字：除氧器；调节阀；选型；关闭压差；气蚀；
0.引言
近年600MW火力发电机组建设过程中，经常遇到除氧器上水主调节阀和副调节阀气蚀的现象，通过作者在工作中的实践经验，探索引起调节阀气蚀的原因，成功解决难题，本文探讨分享解决调节阀问题的经验。
1. 背景介绍
调节阀作为火力发电厂的重要组件，承担着多个系统的流量调节功能，因此对其性能要求比较高。
目前，电厂调节阀一般采用进口阀门，各系统的调节阀必须满足各工况的要求，阀门设计应给予最大和最小工况的裕度，阀门应具有良好的密封性能，阀杆不得有过大的平衡力，调节阀的运行方式多为全年连续式。
2. 过程描述
在某A项目运行过程中发现除氧器供水系统调节阀在以下问题：除氧器上水主、副调节阀开度超过50%后在自动状态会出现阀门的开度波动，引起管道剧烈振动。
首先从设计选型的合理性方面进行分析，以下为几个项目的调节阀主要设计参数对比：
从上述表格可以看出，三个项目的阀体类型、材料及连接管道口径相近，A项目和B项目的除氧器上水主调节阀设计压力相仿，但是关闭压差差别较大。
3. 问题分析
根据现场实际运行工况，初步判断设计选型不存在问题，主要原因为由于阀前压力增大，导致阀门内部产生气蚀，引起阀门振动，管道也随之振动。
导致阀前后压差过大的原因应是实际运行工况偏离设计，主要是机组背压设计选取值为10.3KPa，而实际运行背压为
3.3~6KPa，因而导致凝结水量有所降低，由于凝结水泵是定速泵，流量降低导致凝结水泵出口压力升高，使得阀前压力大大超过设计选型压力。
下图为凝结水泵的性能曲线：
图1 A项目凝结水泵性能曲线图
根据上图所示，凝结水泵在最大/正常/最小流量分别为1585/1436/629m3/h时，凝结水泵对应的扬程约为3.9/4.15/4.57 MPa，考虑凝结水系统沿程阻力为100m，主调阀前入口压力约为2.9/3.15/3.57MPa,而B设计院设计选型时主调阀最大阀前压力仅为2.58MPa,可以看出除
氧器设计选型存在问题。
重新根据要求进行设计改进，相关参数如下：
4、结论
由以上分析可以看出，在后续项目实施过程中，除氧器上水主调节阀的关闭压差应该都在2MPa以上，如果阀门关闭压差在2MPa以内时，应及早确定合适的关闭压差。
通过上述分析，希望能够为后续同类型的机组的除氧器调节阀选型提供借鉴，避免发生气蚀现象，以期减少项目投资，提高项目管理水平。
参考文献：
[1]邓俊.关于除氧器水位调节阀的选型、放置位置的探讨[J].中国科技信息,2006,(12):33+52..
[2] 杨旭中.高压除氧器压力调节阀的选择方法[J].电力技术,1983,(03):36-39.
作者简介：
1.巩希文（1982年），男，工程师，现任山东电力建设第一工程公司汽机专工，主要从事火力发电厂汽机技术与管理工作。
2.李现周（1981年），男，工程师，现任山东电力建设第一工程公司汽机专工，主要从事火力发电厂汽机技术与管理工作。