DEH阀门流量特性曲线校正
汽轮机阀门流量特性试验及参数优化
汽轮机阀门流量特性试验及参数优化发表时间：2019-11-08T10:43:27.977Z 来源：《电力设备》2019年第13期作者：刘金标[导读] [摘要]：汽轮机高压缸进汽调节阀特性直接影响着机组 AGC 及一次调频性能，DEH 系统中需要对高调阀流量非线性特性进行修正，保证综合阀位指令同汽轮机进汽流量之间呈现平滑的、线性的关系。
(唐临清热电有限公司山东临清 252600)[摘要]：汽轮机高压缸进汽调节阀特性直接影响着机组 AGC 及一次调频性能，DEH 系统中需要对高调阀流量非线性特性进行修正，保证综合阀位指令同汽轮机进汽流量之间呈现平滑的、线性的关系。
[关键词]：汽轮机；阀门流量；优化0引言汽轮机调节汽门作为 DEH 系统的主要执行机构，其流量特性偏差过大会导致节流损失加大、一次调频的响应负荷不足或者过大、AGC 响应变慢、阀门切换负荷波动等，最终影响机组的安全稳定运行。
经过阀门流量特性试验及曲线校正后，机组一次调频及 AGC 响应均有所改善，可以达到运行要求。
1.流量特性试验1.1 试验条件确认机组需要退出 AGC、退出一次调频、退出协调控制状态。
协调控制汽轮机侧必须退出自动。
锅炉侧最好退出自动，试验过程中保持总燃料量不变。
特殊情况下锅炉侧可以投入自动，优先选择投入炉调功方式自动。
需要 DEH 侧将汽轮机 2 个主汽阀、4个高调阀全部切为手动状态。
试验过程中主汽阀保持全开；高调阀 2 个保持全开，1 个保持全关，另外一个开度由 0%开大至 100%或者由 100%关小至 0%；在阀门切换过程中做一次 4阀全开工况试验。
锅炉侧、汽轮机侧主要控制系统能够投入自动。
试验过程中需要保持主要参数维持不变。
特别是：过热蒸汽温度、再热蒸汽温度（再热蒸汽温度最好不依赖减温水调节）、各高加出口温度、机组背压。
锅炉侧保持主蒸汽流量不变。
1.2试验工况点确认需要确认机组负荷-压力工况点。
试验时发电负荷基本不变，机前压力将随高调门开度变化而变化。
DEH阀门流量特性曲线对机组协调控制的影响
DEH阀门流量特性曲线对机组协调控制的影响[摘要]随着市场经济体制的推进，我国工业发展速度进一步提高，而汽轮机的应用越来越广泛。
对于汽轮机而言其控制装置十分重要，直接关系着机组的正常运行。
而目前汽轮机中所用DEH（数字电液调节系统）相对独立，对机组的影响较小，但是调试中发现系统在某种情况下依然会影响到机组正常工作。
本文对DEH阀门管理进行了一些探讨，在该基础上分析器流量曲线给机组协调控制造成的影响，为相关人士提供理论参考依据。
【关键词】机组协调；特性曲线；DEH阀门1、前言如今DEH系统在汽轮机中应用比较普遍，主要是用来启停机组、控制汽轮机的转速与功率等，通过该系统实现了机炉之间的协调控制，大力实现了自动化生产。
但是从实况来看，DEH阀门所产生出来的流量曲线依然会对机组工作造成一定影响，因此探析该影响具备实际意义。
2、DEH阀门概述所应用的汽轮机大都使用了4个高压调节汽门，而在每个汽门上都使用了单独伺服控制系统，调节阀门方式应用了单一的阀门调节方式与顺序阀门调节这两种。
3、流量曲线影响机组协调控制分析3.1实例分析某电厂在一期工程中应用了一次中间再热、超临界、三缸、单轴以及四排汽凝汽的汽轮机。
协调控制机炉应用了锅炉调节机的主蒸汽压力，通过汽机对发电功率进行调节。
当机组试运到了后期，开始进行协调控制。
当负荷低于550MW 之时机组没有出现不稳定现象，但是负荷快靠近到600MW之时，机前的压力以及发电功率等各个参数都发生大的波动，系统就不稳定了，检测所知主蒸汽的压力在24.2MPa附近波动，而波动幅度大约就在0.8MPa，此时机组的发电功率处于590—610MW上下波动，汽机的高调门开度处于36%～40%上下波动，但是中调门被全部打开，锅炉配风系统、燃烧系统、给水系统等都伴随着主蒸汽压力波动而跟着振荡。
3.2影响协调控制分析从实况进行分析出现波动的原因，机组的发电功率在20MW上下进行波动，同出现的情况分析可知，其影响协调控制可能不会是锅炉侧引所致。
DEH、MEH阀门调试步骤
DEH、MEH阀门调试步骤一、调试应具备的条件EH油系统工作正常，ETS工作正常，可正常挂闸。
二、调试前要做的工作（一）模件设置在手拿模件前，请佩戴上防静电手环。
1、IMHSS03 模件上的SW设置∙S1开关具有8位，用来设置模件地址(0-63可设)例如：模件地址设为6，则开关S1应为S1：00000110∙S2开关具有8位，用来设置解调器增益。
控制器组态都采用FC55功能码，此设置被忽略，将解调器增益设为2∙S3开关具有8位，用来设置控制器增益。
控制器组态都采用FC55功能码，此设置被忽略，将控制器增益设为1∙S4开关具有2位，用来设置LVDT振荡器频率控制器组态都采用FC55功能码，此设置被忽略，将LVDT振荡器频率设为1S2，S3，S4采用了F55功能码已不起作用。
∙S5开关具有8位，用来设置高频振荡器频率和振幅，以及LVDT 振荡器的振幅（LVDT原边激励电压）。
对于高频振荡器的频率和振幅的设置，应根据伺服阀制造商推荐的数据进行。
开关的1、2位设置振荡器频率，3、4位设置振幅或振荡电路。
开关的5、6、7、8设置LVDT振荡器的振幅。
其设置的值应根据制造商推荐的数据进行。
其设置应注意：∙设置高频振荡器电流振幅和频率应参考伺服阀推荐的参数；∙参考相关的表格设置1~4位的位置；∙设置LVDT振荡器振幅应参考LVDT推荐的参数；∙参考相关的表格设置5~8位的位置；常规设置S5：101110112、IMHSS03模件的跳线器设置在模件上具有31个跳线器。
通过这些跳线器选择：伺服阀工作方式，伺服阀输出的电流，一般为±40mA，但因根据伺服阀型号来确定，AC型六线制（二）安装检查得到阀门具备校验通知后，应对LVDT和伺服阀的安装进行检查，尽量使LVDT的铁芯杆对中安装，便于阀门校验的调整。
伺服阀接头安装牢固。
（三）接线检查外部接线没有接好之前，不要将IMHSS03模件插入MMU。
在动外部回路（LVDT、伺服阀）等线路前，请大家切记一定要将模件拔出。
DEH调门流量特性曲线修正试验与计算-高鹏义
DEH调门流量特性曲线修正试验与计算高鹏义内蒙古国电电力工程技术研究院热控技术研究所呼和浩特市010010摘要： DEH调门流量特性曲线作为DEH调节系统的核心反映了蒸汽轮机组理论设计与实际运行的结合性。
由于机组运行时间的增加，设备的不断检修，不少机组（主要是已投产且运行时间长的机组）出现投产时输入的调门流量特性曲线与目前机组实际流量特性结合性变差或出现局部偏差的现象，反映出来的运行现象是在某段负荷区间或单阀/顺阀切换过程中负荷摆动大或调门动作幅度大且频繁。
本文主要介绍了如何在机组实际运行中通过试验及计算重新修正DEH调门原始流量特性曲线，使修正后的DEH调门流量特性曲线与机组实际流量特性充分结合，消除上述系统振荡现象，进而提高DEH调节系统的可靠性与稳定性，满足生产要求和需要。
关键词：流量特性；DEH阀门管理；重叠度；参数优化；0前言在生产过程中，汽轮机运行一段时间后或高调门解体检修后，调门的流量特性都会发生改变，与原调门流量开度修正函数产生偏差，在机组变负荷、一次调频时容易出现负荷突变或调节缓慢等问题，使机组的调节性能无法满足电网相关技术要求。
因此，必须定期对汽轮机高压调门的流量特性进行测试，根据实际情况对其控制参数进行优化整定，提高发电机组的控制品质和调节性能，保障发电机组安全、稳定运行。
1、DEH阀门管理功能阀门管理程序接受的控制信号是蒸汽流量百分比，通过程序计算将蒸汽流量百分比信号转换成相应的阀门开度百分比，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。
1.1流量特性函数曲线以四个高压调门的汽轮机为例，阀门管理程序的调门控制方法主要有两种结构，如图1、2所示，为便于说明本文将其分别定义为“混合式”结构和“独立式”结构。
“混合式”用的较多。
图1 混合式DEH阀门管理程序示意图图2 独立式DEH阀门管理程序示意图“独立式”结构控制方法的调门开度指令形成方式如图4所示，这种控制结构的主要特点是：1）在单阀与多阀方式下，调门控制回路相互独立，修改或调整一种阀序下的流量开度修正函数不会影响到另一种阀序下调门的控制特性；2）多阀方式下的流量修正环节只有一个函数，综合了流量背压修正、调门开启顺序、重叠度、流量开度修正等内容，增加了参数优化工作的难度。
DEH阀门流量特性曲线对机组协调控制的影响
（如今DEH系统在汽轮机中应用比较普遍，主要是用来启停机组、控制汽轮机的转速与功率等，通过该系统实现了机炉之间的协调控制，大力实现了自动化生产。
但是从实况来看，DEH阀门所产生出来的流量曲线依然会对机组工作造成一定影响。
阀门特性曲线是汽轮机DEH 中一个重要的函数。
如果曲线与阀门实际特性不相符, 将直接影响机组的调节控制。
在机组实际运行过程中, 如出现曲线偏离实际情况, 可以根据机组运行情况进行适当的修改, 从而改善汽轮机DEH 的调节品质, 实现机组的稳定、安全运行。
案例一：江苏某电厂一期工程2 ×600 MW 机组采用N600-24.2/566/566 型超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽凝汽式汽轮机。
机炉协调控制策略是锅炉调节机前主蒸汽压力, 汽机调节发电功率。
在机组调整试运后期, 机组投入协调。
在负荷小于550 MW下, 机组能够稳定运行; 当负荷将近600MW时, 机组发电功率、机前压力等参数出现较大波动, 系统处于不稳定状态, 此时机前主蒸汽压力在额定压力24.2 MPa 左右波动, 波动的幅度约为0.8 MPa, 机组发电功率在590～610 MW 波动, 汽机高调门开度在36% ～40%波动, 中调门全开, 锅炉的燃烧系统、配风系统、给水系统等随着机前主蒸汽压力的波动而振荡。
分析系统产生波动的原因, 发现机组发电功率波动幅度在20 MW 左右, 而且波动的速度很快。
初步分析, 问题应该不是由锅炉侧引起的。
为此, 在机组发电功率为600 MW 时, 解除机炉协调控制, 转成汽机跟随模式。
此时, 锅炉的给煤量不变, 如果煤质不发生变化, 则锅炉给水也不会发生变化, 这样可认为锅炉对整个系统的变化基本不会产生影响。
机组转为汽机跟随模式后, 机前主蒸汽压力仍然在24.2 MPa上下波动, 汽机高调门也在37%左右振荡。
由上面的现象可以推定, 机组的波动应该是由汽轮机DEH 引起的。
西屋机型高调门特性及流量曲线优化
西屋机型高调门特性与流量曲线优化一、DEH阀门管理程序优化的必要性：随着汽轮发电机组自动化水平的提高，越来越多的机组采用DEH控制器作为汽轮机控制系统。
DEH是数字式控制系统，其核心是采用分散式过程控制器（PC），通过编程组态，实现对汽轮机的控制。
其主要的功能是通过对汽轮机进汽阀门开度的调节，实现汽轮机的转速和负荷控制。
汽轮机的转速和负荷改变，都与进入汽轮机的蒸汽流量有关。
对应当前的转速和负荷所需要的蒸汽流量已经在DEH的其他程序中计算获得，并以“流量指令”的形式输出，一般转速和负荷的改变来自三个方面的因素：1、来自电厂在运行中改变汽机负荷的主观愿望；2、来自AGC的信号，实现电网对汽机负荷的调度；3、来自一次调频，由于电网频率的偏离，要求快速改变负荷，纠正偏离的频率。
DEH中“阀门管理程序”正是根据这个“流量指令”，来计算汽轮机各进汽阀门的开度，在这个开度下，让汽轮机的实际流量与流量指令相一致。
为了兼顾运行的经济性以及启动的合理性，进汽阀门大都有多个阀门组成，数量有4个或6个不等，用调节这些阀门的开度，以喷嘴调节和节流调节两种形式来实现对汽轮机进汽流量的控制。
所谓喷嘴调节，就是将这些阀门按预定的次序逐个开启，来调节流量，通常也称顺序阀控制方式；节流调节就是所有阀门象一个阀门一样，同时开启，来调节流量，通常也称单阀控制方式。
对大容量机组而言，出于运行的考虑，在整个运行期间，既需要使用单阀控制方式也需要顺序阀控制方式。
并要求在不停机的情况下，能对这二种方式进行在线无扰切换。
鉴于上述的要求，需要DEH的“阀门管理程序”实施“管理”。
不管顺序阀控制方式还是单阀控制方式，“阀门管理”程序都要正确地将“流量指令”转换成各个阀门的开度，并必须具备两种控制方式在线切换的功能。
两种控制方式切换前后要做到负荷无扰，切换过程中也应做到负荷波动不允许过大，一般控制在3%范围内。
由于“阀门管理”程序在DEH中起着承上启下的作用。
基于拉依达准则的DEH调阀流量特性曲线建模
的流量特性曲线。改进前的流量特性曲线接近线性，改进后的
曲线在 Ｖ１＿ＯＵＴ∈（２３，８８）内，变化缓慢，２条流量特性曲线偏 差较大。
图 ２ 流量特性散点图 ２２ 汽轮机 ＤＥＨ调节阀流量特性建模
利用分散的数据（见图 ２），建立调节阀流量特性模型，需 要对其进行拟合，使得采样数据形成连续的线形图。最小二乘 法可通过计算散点的最小残差，确定直线位置。由图 ２可知， 调节阀开度反馈值与汽轮机负荷值为非线性关系，须对数据进
阀流量特性优化［Ｊ］．热力发电，２０１７（３）：１２２． ［４］ ＱＩＡＮ Ｊｉｎｙｕａｎ，ＬＩＵ Ｂｕｚｈａｎ，ＪＩＮ Ｚｈｉｊｉａｎｇ，ｅｔａｌ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ
ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｌｏｗａｎｄｃａｖｉｔａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎａｐｉｌｏｔｃｏｎ ｔｒｏｌｇｌｏｂｅｖａｌｖｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖａｌｖｅｃｏｒｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ［Ｊ］． ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖＳｃｉＡ，２０１６（１）：５５－５６． ［５］ 尚星宇，柳磊，王瑞．阀门流量控制建模在汽轮机高中压 转子低频振 动 处 理 中 的 应用 ［Ｊ］．仪 器仪 表用 户，２０１９ （７）：６４－６５． ［６］ ＪａｎａＪａｂｌｏｎｓｋａ，ＭｉｌａｄａＫｏｚｕｂｋｏｖａ．Ｆｌｏｗｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｏｋｅｓ［ＥＢ／ＯＬ］ＥＰＪＷｅｂｏｆＣｏｎ ｆｅｒｅｎｃｅｓ，２０１６．
机组运行过程中，汽机冲转时的调节阀开度，刚好处于优
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．７，２０２１
化后的流量特性曲线的平缓区域内，忽略机械影响，根据图 ４ 可以判断，导致调节阀波动的原因为控制系统中所采用的调节 阀流量特性不准确，实际通过的蒸汽量与理论值不匹配，阀门 动作频繁，整个控制系统的调节性能较差。
机组阀门流量特性试验滑压曲线优化方案
TPRI江苏华美热电有限公司1、2号机组阀门流量特性试验及滑压曲线优化方案西安热工研究院有限公司二〇一六年十月目录1.编制目的 (2)2.适用标准 (2)3.试验内容 (2)4.试验条件 (3)5.阀门流量特性试验方法及步骤 (3)6.滑压曲线优化试验内容及步骤 (5)7.试验注意事项 (5)1. 编制目的DEH中的高调门动作情况直接影响着火电机组的实发功率和主汽压力的运行品质，恰当的高调门流量曲线和阀门重叠曲线，是提高AGC发电品质、一次调频动作质量的关键因素之一。
由于调试、安装、机组大小修、设备装置的漂移等原因，在运机组会发生高调门曲线和重叠曲线偏离理想值的现象，有时甚至会发生一次调频质量下降和AGC品质下降的情况。
汽机高调门特性曲线优化试验，通过试验确认汽机高调门开度和主汽流量的关系，拟合出高调门全行程开度流量特性，计算、试验、校正顺阀方式下的高调门重叠度函数。
滑压曲线的设置合理性，直接影响着机组效率及调功能力。
原始初设滑压曲线由设计参数得出，以机组郎肯循环热效率为优先，未考虑调门节流损失及阀门线性磨损情况。
通过滑压曲线优化，找出各个负荷点最佳压力设定值，在保证机组调功裕度的前提下，基于实际调门特性，降低节流损失，达到节能提效的目的。
编写本方案的目的是规范1、2号机组阀门流量特性试验及滑压曲线优化调试行为，确保设备、人身不受伤害。
保证系统调试保质、保量、有序进行。
2. 适用标准DL/T656—2006 火力发电厂汽机控制系统验收测试规程DL/T824—2002 汽轮机电液调节系统性能验收导则DL/T711—1999 汽轮机调节控制系统实验导则国能安全[2014]161号《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》《电厂汽机运行规程》DEH厂家技术资料DCS厂家技术资料3. 试验内容3.1 阀门流量特性试验●汽机高调门开度和蒸汽流量对应数据的试验测定。
●汽机高调门开度/蒸汽流量特性曲线的拟合。
恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案
恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案广东电网公司电力科学研究院恒运电厂2010年1月目录恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案 (1)1 概述 (1)2 试验目的 (1)3 适用范围 (1)4 组织机构及职责 (1)4.1 职责 (1)4.2 人员资格要求 (2)4.3 所需的设备和用具 (2)5 安健环措施 (2)6 质量控制点 (3)7 质量记录 (3)8 引用标准及文件 (3)9 工作步骤 (3)9.1 DEH流量生成及跟踪逻辑检查 (3)9.1.1 设定值生成回路逻辑检查 (4)9.1.2 中间流量值生成逻辑 (4)9.1.3 阀门管理逻辑 (4)9.1.4 阀门流量特性修正函数 (4)9.1.5 阀门流量跟踪逻辑 (4)9.2 单阀方式下阀门流量曲线函数准确性检查 (4)9.3 顺序阀方式下阀门流量曲线函数准确性检查 (7)9.4 阀门流量特性试验 (9)9.4.1 试验条件及内容 (9)9.4.2 试验步骤 (10)9.5 阀门流量特性修正曲线计算及设置 (12)9.6 阀门跟踪流量修正曲线计算及设置 (16)10 参数设置后的阀门特性校核 (16)10.1 单阀特性的校核 (16)10.2 顺序阀特性校核 (16)恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案1 概述恒运电厂8、9号机组为300MW机组，三大主机均为东方三大动力厂提供,其中锅炉是DG—1021/18.2型亚临界、中间再热、自然循环的燃煤汽包锅炉，采用钢球磨中储式制粉系统，四角喷燃切圆燃烧，平衡通风。
过热汽温采用三级喷水减温调节，再热汽温采用烟气挡板与事故喷水相结合的调节方式。
采用旋转式空气预热器，动叶可调轴流送、引风机。
三台调速给水泵，其中一台是电动泵，两台是汽动泵，单泵容量分别为50%ECR，正常时二台运行，一台备用。
汽轮机为N300—16.7/537/537型单轴超高压再热凝汽式。
回热系统包括有三高加、四低加、一除氧器，除氧器采用滑压运行方式。
++汽轮机DEH阀门特性试验方案 1.12
***********热电厂#2汽轮机DEH阀门特性试验方案批准：审核：初审：编制：2016年1月11日米东热电厂#2汽轮机DEH阀门特性试验方案1.概述1.1 项目名称：***********热电厂#2汽轮机DEH阀门特性试验1.2 项目简介：米东热电厂#2汽轮机采用上海电气集团股份有限公司生产的CZK300-16.67/0.4/538/538双缸双排气直接空冷汽轮机，DCS分散控制系统（含DEH）采用杭州和利时MACSV系统。
本项目对#2汽轮机进行阀门流量特性试验，并根据试验结果重新优化DEH阀门调节参数。
对GV1～GV6汽机高调门特性曲线优化试验，确认汽机高调门开度和主汽流量的关系，拟合出高调门全行程开度流量特性，计算、试验、校正顺阀方式下的高调门重叠度函数。
并根据米东热电厂现有控制策略状况，进行一次调频、AGC评估和提出整改方向。
1.3 项目地点：****热电厂1.4 项目工期：2015年12月22日-2016年01月15日2.试验依据1） DL/T 656—2006，火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程；2） DL/T 711－1999，汽轮机调节控制系统试验导则；3） DL/T 824-2002，汽轮机电液调节系统性能验收导则；4） DL/T 774-2004，火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程；5）西北区域发电厂并网运行管理实施细则（试行）；6）西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则(试行)；7）国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》。
3.试验内容3.1 汽机高调门开度和蒸汽流量对应数据的试验测定。
3.2 汽机高调门开度/蒸汽流量特性曲线的拟合。
3.3 汽机高调门顺阀方式阀门重叠度的计算、试验、校正。
4.试验条件4.1 电网调度允许#2发电机组退出AGC，允许退出一次调频。
4.2 允许机组在约280MW时按(某)调阀全开至全关的方向进行试验，或者约210MW时按(某)调阀全关至全开的方向进行试验。
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基于弗 留格尔估算 法简 单 、 为精确 ， 文采 用 以下 基 于弗 较 本 留格尔公式法演变 的流量公式 进 行计 算 ， 公式如下 。
Ｑ：
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汽轮机调节汽 门作 为 Ｄ Ｈ系统 的 主要执 行机 构 ， Ｅ 其流
量特性偏差过大会导致节流损失加大 、 次调频 的响应负荷 一
主蒸汽通过调 节 汽 门时 的节流 损失 较 大 ， 降低 了机 组 的效 率； 多阀控 制方式是 随机组负荷 的改变逐个 开启或关 闭调节
汽 门的， 般只有 一个汽 门处 于半开启 的调节 状态 ， 它 的 一 其 调节汽 门或处于全开状态或处于全关状态 ， 这种调节 方式下
摘要 ： 就汽轮机长期运行或者大修之后 Ｄ Ｈ系统 阀门流量特 性偏离原 来 曲线 的问题 ， Ｅ 对某 ６０ Ｗ 机组 阀门流量 ０Ｍ 特性试验进行说明 ， 并对 Ｄ Ｈ系统 阀门流量 曲线进行校正 ， Ｅ 校正后机组 Ａ Ｃ响应及一 次调频能力增强 。此工作对 Ｇ
汽轮机组阀门流量特性 曲线校正有一定的参考价值 。 关键词 ： 汽轮 机 ； Ｅ 阀门； Ｄ Ｈ； 流量 分类号 ：Ｋ ２ Ｔ ３５ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：０ １５ ８ （０ １ ０ － ８ －３ １０ —８４ ２ １ ）４０ ８０ ２
第５卷第４ ３ 期
２１ ０ １年 ８月
汽
轮
机
技
术
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ＴＵＲＢＩ ＮＥ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
Ｄ Ｈ 阀 门流量 特 性 曲线校 正 Ｅ
刘新龙 巨林仓 胡 平 林 涛 ， ， ，
（ １西安交通大学， 西安 ７０４ ； １０９ ２山西大唐国际运城发电有限责任公 司， 运城 ０４０ ） ４６０
２２ 顺 阀方式下阀门流量特性试验 ．
２０ ９
汽
轮
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技
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第５ ３卷
表 ４顺序 阀方式下 阀。 高压调节 阀 １３４流量 、、 特 性函数 Ｆ （ 参数 。 ）
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８ — 原顺阀方式下Ｇ ２ ０ Ｈ 一 Ｖ 曲线
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ＭＰ ａ左右 ， Ｅ Ｄ Ｈ开 环控制 ， 以每级０ ２ 一 ． ％ 的速度增 加 ．％ ２Ｏ
综 合阀位指令 ， 每到一 级维 持 主汽压力 及其 它参 数稳 定 ， 记
录功率 （ ＭＷ） 综 合 阀 位 （ ） 主汽 压 （ ａ 、 节级 压 力 、 ％ 、 ＭＰ ） 调
（ ａ、 ＭＰ ） 阀门指令 （ 等参数 ， ％） 各试验数据见表 １ 。
Ａ ｉｓ ｎ ｒｈ ｌ ｈｒｃｅｉｉ Ｃ ｒｅｏ Ｅ ａｖｓ ｄｕｔ ｔｏ ｅＦｏ Ｃ ａａｔｒ ｔ ｕｖ ｆ Ｈ Ｖ ｌｅ ｍｅ ｆ ｔ ｗ ｓｃ Ｄ
Ｌ Ｕ Ｘｉ— ｎ Ｊ ｉ－ａ ｇ ， ｉｇ ， Ｉ ａ Ｉ ｎ ｌ ｇ ，Ｕ Ｌ ｎ ｃ ｎ ＨＵ Ｐｎ Ｌ Ｎ Ｔ ｏ ｏ （ ｉａ ｉｏ ｎ ｎｖｒ ｔ， ｉａ １０ ９ Ｃ ｉ ； ｈ ｎ ｉ ａ ｎ ｔｒａ ｏａ Ｙ ｎ ｈｎ １Ｘ ’ ｎＪ ｔ ｇＵ ｉ ｓ ｙ Ｘ ’ｎ７ ０ ４ ， ｈ ａ ２Ｓ ａｘ Ｄ ｔ ｇＩ ｅ ｔ ｎ ｌ ｕ ｅ ｅ ｇ ａｏ ｅｉ ｎ ａ ｎｎ ｉ Ｐｗ ｒＧ ｎ ｒｔ ｎＣ ｍｐｎ ｉ ｔｄ Ｙ ｎ ｈ ｎ ４ ６ ０ Ｃ ｉａ ） ｏ ｅ ｅｅａｉ ｏ ａ ｙＬｍｉ ， ｕ ｅ ｅ ｇ ４ ０ ， ｈｎ ； ｏ ｅ ０
所决 定 ， 无需修 正 ， 故而不 在本文 讨论 的范 围之 内； 、 ，。 ｋｂｋ、 ｂ ，：ｂ ，ｋ、 为顺 阀方式下各 阀门的 比例 偏置修 正因子 ， 用来 确 定顺序阀方式下的阀 门开启顺 序 ； ． 为顺 序 阀方 式下 各 Ｆ（ ） 个阀门的流量曲线函数 ； ２ ） Ｆ （ 为顺 阀方式 下的流量 修正 函 数， 主要用来确定 阀 门的重叠度 ； 处顺序 阀方式 下没有 画 此 出阀门切换原理 ， 际上在顺序 阀方式 下单 阀流量 曲线函数 实 不起作用 。
种。
目前大型 电站汽 轮 机普 遍 采用 的控制 装 置是 Ｄ Ｈ系 Ｅ 统， 主要完成机组 芷启停及正常运行过程 中对汽轮 机转速和 功率的控制功能 、 汽轮机 的超速保护 功能和其它重 要参数 的 监视 ， 便于实现机 炉协调 控制 ， 高电力 生产过 程 的 自动化 提
程度。
单阀方式时所 有高压调节汽 门同时启 闭， 控制机组 的转 速和负荷 ， 适用 于节流调节 、 全周进 汽 ， 该方 式使汽轮机第 一 级汽室 内温度分布均匀 ， 负荷变化时汽轮机 转子和静 子之间 温差小 ， 机组能承受最大 的负荷变化率 ， 但从 经济性角度看 ，
Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｉ ｅ ＤＥＨ ； ａ ｖ ｓ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｕ ｂ ｎ ； ｖ ｌｅ ； ａ ａ ｔ ｒ
均配有一个独立的伺 服控制 系统 ， 阀门的调节 方式有单 一
０ 前
言
阀门调节方 式 （ 周进 汽 ） 顺序 阀 门调节 （ 全 和 部分 进汽 ） 两
表 １ 单 阀 方 式 下 试 验 数 据
３ 调节 阀流量特性校正
３ １ 单阀方式数据处理及参数校正 ．
绘制单 阀方式 下实 际 阀门流量 曲线 必须 由表 １ 验 数 试
据得 出各阀 门开度下 的实 际流量 ， 常有 ４种 计算方 法 ： 通 直 接测量 、 给水 流量 法 、 凝结 水 流量 法 以及 弗 留格 尔 公式 法 。
做 单 阀或 者顺序 阀 的流量 曲线 试验 前必 须确定一 个机 组主汽压力 ， 在该压力下单 阀方式机 组带满 负荷时所 有高压
调节 阀全开 。本文通 过查 看历史数据得 到此主 汽压力 ， 其值 为１ ． Ｍ ａ ５ ２ Ｐ 。综 合 阀位 开度 从 ７ ％ 开 始 ， ７ 维持 主 汽压 １． ５２
１ Ｄ Ｈ阀门管理 Ｅ
电站汽轮机组高压必 卫 ￣－ ，门一般有 ４ ， ４ ４ － － 个 每个调节汽 门
收稿 日期 ：０ ｌＤ—２ ２ １ Ｊ４１ 作者简介 ： 刘新龙 （９ ４ ） 男 ， １ ８ ． ， 现为西安交通大学在读研究生 ， 研究方向为热能与动力控制工程。
第 ４期
刘 新 龙等 ： Ｅ 阀 门流量 特性 曲线 校压调 节阀 ２才 开启 。试验 时维持 主汽压力 １ ． ５２ Ｍ ａ 右， Ｐ左 综合 阀位指令从６ ％ 开始 ， ８ 运行人 员在 Ｄ Ｈ开环 Ｅ
方式 下强制高压调 节 阀 ２指令 为 ０ 输 出以每 一级 ０２ 一 ， ．％
不足或者过大 、 Ｇ Ａ Ｃ响应变慢 、 阀门切换负荷波动等 ， 最终影 响机组 的安全稳 定运 行 ＩＪ ４。汽 轮发 电机 组 由于长 时 间运 行及大修安装过程的调整使阀 门的实 际流量曲线有所 变动 ， 因此长时间运行或大 修后很 有必要 对机 组 的阀门流量 曲线 进行试验校正 ， 以使机组各项指标趋 于最优 。 某 国产 ６０ ０ Ｍｗ 汽 轮机启 动 后一 次 调频 响 应 负荷 值偏 小 、Ｇ Ａ Ｃ响应速度较 慢 （ 大可 达 ７ 最 ０多秒 ） 判 断为 汽轮机 ， 阀门实 际流量 曲线变动所致 ， 于是对该机组进 行阀 门流量 曲 线校正 以改善其 性能 。经 过 阀门流量 特性试 验及 曲线校 正 后， 机组一次调频 及 Ａ Ｃ响应 均有所改善 ， 以达到运行 要 Ｇ 可 求， 证明 了文章工作的有效性 。
额定 负荷时试验主蒸汽 压力值 为 １． ＭＰ ， ５ ２ ａ 机组额 定 调节级
压力为 １． ＭＰ 。由 Ｄ Ｈ阀门管理逻辑 可知 ， ２５ ａ Ｅ 调节 阀流量特 性试验 主要 包括两方面 ： 阀方式 下的 阀门流量特性 试验和 单 顺序 阀方式 下的阀门流量特性试验 。
２ １ 单 阀 方 式 下 阀 门流 量 特 性 试 验 ．
汽轮机 的效率较高 ， 但在 机组变负荷 时机组 所能承受 的负荷
变化率较小 。 为 了实现 阀门管理 ， Ｅ Ｄ Ｈ控制逻辑组态 中一般采用 ３个
流量 曲线 函数和一个 比例偏置因子来实现 ， 其具体逻 辑流程
图见 图 １ 。
图 １中， （ 为背压修 正函数 ， Ｆ ） 一般 由汽轮 机 自身特性
ｂｅ ｄｕｔ ． ｆ ｒ ａ ｓ ｅｔｕ ｉＡ Ｃｒｓｏｓ ｄｐｉ ａｙ ｒ ｕｎｙｃｎｒｌ ｂｌｙ ａ ｅｎｓ ｅｇ ｅ ｅ．Ａ ｏｅ ｌ ｅｎａｊｓ ｄ Ａｔ ｊ ｔ ｎ，ｎ Ｇ ｐｎｅａ ｒ ｒ ｆ ｑ ｅｃ ｏｔ ｉｔｈ ｓ ｅ ｒ ｔ ｎｄ ｂｖ ｌ ｅ ｅａｕ ｍ ｔ ｅ ｎ ｍ ｅ ｏａ ｉ ｂ ｔｎ ｈ ａ， ｔｅｅａｅｓｍｅｒ ｅｅｃ ａ ｅｉ ｅａｊｓ ｅｔ ｆｈ ｏ ｈ ｒ ｔ ｓｃｃｒｅｏ ｒｉｅ ｈｒ ｒ ｏ ｆ ｎ ｅｖ ｕ ｔ ｄｕｔ ｎ ｅｆ ｗ ｃａ ｃ ｒ ｔ ｕｖ ｆｕｂｎ ． ｅｒ ｌ ｎｈ ｍ ｏｔ ｌ ａｅ ｉ ｉ ｔ
２ ％增加综合 阀位 指令 直至高 压调 节 ｆ 、 、 开 ， －１ ３ ４全 ｊ 强制 高
压调节 门 １３ ４指令为 １０ ； 、、 ０ ％ 解除 高压调 节 门 ２的强制 ， 继
续 以每 一级０ ２ ～ ％增加综 合阀位指令直至高压调节 阀 ２ ．％ ２ 全 开 ， 录 此 过 程 的功 率 （ Ｗ ） 综 合 阀位 （ ） 主 汽 压 记 Ｍ 、 ％ 、 （ ａ、 ＭＰ ） 调节 级压 力 （ Ｐ ） 阀门指令 （ ） Ｍａ、 ％ 等参 数 ； 至此 ， 顺
．
，
力稳定 ） 为不 同负荷下 的试 验主蒸汽压力值 。 ；
●
依 据表 １ 验数据以及公式 （） 试 １计算得 出单 阀方式 下 的