减温水调节阀流量特性预补偿
调节阀流量特性补偿算法的实现及应用
２３ ・
调 节 阀流 量 特 性 补偿 算 法 的 实现 及 应 用
李 山， 王 民慧
（ 贵州大学 电气工程 学院 ， 贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５ ）
摘要： 调 节 阀是 自动控制 系统 的重要组成部分 。调 节阀 由于外界环境 的不 同 ， 引起压 降比显著 降低 ， 使 阀的
ＬＩ Ｓ ｈ ａ ｎ， Ｗ ＡＮＧ Ｍ ｉ ｎ ｈｕ ｉ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ． Ｒｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｅ ｘ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｅ ｎ ｖ ｉ －
工作流量特性与其 固有特性相差很 大 ， 引起 特 性畸 变 ， 这 种畸 变给控 制 系统 的设计 带来 了困难 。本 文利 用 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ软件对调 节阀的流量特性畸 变进行检 测与判定 ， 通过改变理想流量特性 函数 ， 将调 节阀改 变为任 意符 合一定要求的流量特性 ， 实现对调 节 阀流量特 性进行 补偿 。通过 列举 了几种 畸 变情 况 ， 利 用该算 法进行补 偿， 对仿 真过程进行分析 ， 得 出该算法具有快速 、 灵 活、 容 易编程 实现且应 对复杂 多变能力强的特 点。
ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｒ ｏ ｐ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｌ ｆ ｏ ｗ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｉ ｎ ｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｓ ｖ ａ ｒ ｙ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ，ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｃ ｈ ｒａ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐａ ｐ ｅ ｒ ，ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ｓ ｔ ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ｅ ｕｌ ｇ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｖ ｌｖ ａ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｂ ｙ ｃ ｈ ａ ｎ —
600MW机组再热器减温水调节阀内漏治理 及线性优化
600MW机组再热器减温水调节阀内漏治理及线性优化发表时间：2019-05-20T10:20:23.030Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：于凌浩王东华刘宝满裴江李宗耀李云飞[导读] 摘要：本文重点分析锅炉再热器减温水调节阀实际运行中出现的零开度内漏、小开度线性调节差、汽蚀冲刷严重等问题制定进口设备备件国产优化改进方案，通过改造调节阀的结构将原调节阀一级节流升级为多级节流，并优化阀门流量调节特性曲线保证小开度下精细调节，改进后成功消除了阀门零开度内漏现象，阀门实际流量调节线性良好，为同类减温水调节阀性能优化提供了可借鉴的经验。
（河北国华定州发电有限责任公司河北定州 073000）摘要：本文重点分析锅炉再热器减温水调节阀实际运行中出现的零开度内漏、小开度线性调节差、汽蚀冲刷严重等问题制定进口设备备件国产优化改进方案，通过改造调节阀的结构将原调节阀一级节流升级为多级节流，并优化阀门流量调节特性曲线保证小开度下精细调节，改进后成功消除了阀门零开度内漏现象，阀门实际流量调节线性良好，为同类减温水调节阀性能优化提供了可借鉴的经验。
关键词：再热器减温水；调节阀；内漏；汽蚀；多级节流1 情况简介河北国华定州电厂1、2号锅炉再热器左右侧进口管道分别安装事故喷水减温器，采用莫诺克喷嘴，通过调节阀在紧急事故状态下控制减温水量调节再热蒸汽进口汽温。
该气动调节阀为美国COPES-VULCAN调节阀，压力等级1500LB。
由于再热汽减温水系统调节阀前后压差大，且实际运行中需经常小流量调节而造成汽蚀冲刷严重，导致阀门阀芯、阀座等密封面冲刷造成内漏。
该阀门备件更换需隔离再热汽减温水，因此机组运行期间不能更换备件，且运行中投入大量的减温水和长期内漏会直接影响机组运行经济性，流量的大幅变化也对氧化皮剥落产生很大影响。
2 原因分析定州电厂1、2号锅炉再热汽减温水调节阀结构为阀芯调节式一级节流（如图1所示），采用窗口形式节流套，只起导向作用，不能进行节流降压，阀门流量仅能通过阀芯开度进行调节，流量特性为直线特性，运行中节流降压效果较差；调节阀前后运行压差大，调节频率高，且经常会在小开度下运行调节，阀芯、阀座密封面间的流速较高，对阀芯、阀座密封面的汽蚀冲刷严重，易造成阀门内漏。
再热器减温水调节阀运行异常的分析与改进
再热器减温水调节阀运行异常的分析与改进徐云;金熊【摘要】分析了某600MW超临界机组再热器减温水调节阀调节性能差、小流量调节时汽蚀冲刷严重、密封严密性差,以及阀门振动大导致定位器失准等问题产生的原因,提出了有针对性的解决方案.通过改造调节阀的阀内件以及优化调节阀的特性曲线,有效地提高了阀门的调节精度,消除了减温水系统的泄漏量,大大减少了设备维护工作量,为火电机组解决同类问题提供了借鉴的经验.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2015(031)002【总页数】4页(P179-182)【关键词】再热器减温水;调节阀;调节精度;汽蚀【作者】徐云;金熊【作者单位】浙江浙能乐清发电有限责任公司,浙江乐清325609;华电半山发电有限公司,浙江杭州310015【正文语种】中文【中图分类】TK223.37;TK223.75在燃煤火力发电过程中，从锅炉出来的高温高压蒸汽进入汽轮机高压缸做功后，蒸汽的温度和压力都有较大下降.为了充分利用锅炉的热能，将高压缸的排汽再送回至锅炉，利用锅炉中的高温烟气对蒸汽重新加热，再送回至汽轮机中压缸做功，形成一次再热，可以有效降低电厂煤耗，提高燃料的利用效率.[1]某电厂600 MW 超临界火力发电机组在省煤器出口处设有烟气档板，通过控制低温再热器和低温过热器的烟气流量，实现对再热汽温的正常调节.另设有再热器微量喷水减温器和事故喷水减温器，前者作为再热汽温调节的辅助手段，以弥补烟气档板调温控制的不足，后者仅在再热器进口汽温超温等特殊情况下使用.再热器减温水调节阀安装在锅炉再热器系统的事故喷水管道上，它根据再热蒸汽的温度、压力等信号来控制阀门开度，调节喷水管的进水量，实现对再热汽温的自动调节.由于再热器减温水主要作为再热蒸汽温度的微调手段，因此对减温水调节阀的调节精度要求极高.该电厂交叉布置了两个再热器减温水调节阀，采用的是FISHER公司的产品，阀门公称通径 DN50，压力等级ANSI2500LB.1 存在问题该电厂再热器减温水调节阀在使用一段时间后出现了阀门线性度变差、调节性能下降、密封面被汽蚀和冲刷等现象，尤其是小流量调节时，阀门前后压差过大，导致振动加剧，进而引发定位器失准，使阀门的调节精度大大降低.此外，随着运行时间的增加，该调节阀还出现内漏问题，大大时导致锅炉超温，大大影响了机组运行的稳定性和安全性.[2]图1为该机组再热器减温水调节阀在一段时间内接连发生3次故障时减温水压力和流量的变化曲线.故障发生时，调节阀阀位剧烈跳动，再热器减温水流量及压力也随之发生剧烈变化.图1 2011年5月18日调节阀故障时减温水的变化曲线2 原因分析研究再热器减温水调节阀在关断状态下漏流量过大、调节性能不佳等问题，分析其问题产生的原因有以下几种:(1)再热器减温水阀前、阀后压差较大，在高压差工况下，会对阀内件产生冲刷损坏，使密封面丧失关闭能力，造成漏流量过大，蒸汽温度控制困难;(2)原阀内件设计结构不合理，只是单座阀芯曲线调节，一级节流承担了5 MPa以上的压差，导致阀门在小开度工况下冲刷严重;(3)原有的阀内件是单级节流，阀门前后压差过大引起阀门震动大;(4)现有阀门的节流等级少，介质流速过快，阀内件难以实现精确调节;(5)由于阀后压力低于饱和压力，阀门密封面和阀笼等部件严重汽蚀.上述原因导致调节阀产生阻塞流，继而引起汽蚀现象.汽蚀是材料在液体的压力和温度达到临界值时产生的一种破坏形式，分为闪蒸和空化两个阶段.闪蒸是一种非常快速的转变过程，当流体流经调节阀时，由于阀座和阀瓣形成局部收缩的流通面积，产生局部阻力，使流体的压力和速度发生变化.当入口绝对压力的流体流经节流孔时，流速突然急剧增加，静压骤然下降，孔后出口绝对压力达到该流体所在情况下的饱和蒸汽压力前，部分流体汽化成气体，产生气泡，形成气液两相共存现象，称为闪蒸阶段.闪蒸过程中气泡破裂时所有的能量集中在破裂点上，产生几千牛顿的冲击力，冲击波的压力可高达2×103 MPa，大大超过了大部分金属材料的疲劳破坏极限.同时，局部温度高达几千摄氏度，这些过热点引起的热应力是产生汽蚀破坏作用的主要因素.汽蚀如同砂子喷在零件表面一样，将零件表层撕裂，形成粗糙的渣孔般的外表面.在高压差恶劣条件下，极硬的阀瓣和阀座也会在很短时间内遭到破坏，发生泄漏，影响阀门的使用性能.同时，汽蚀过程中，空化时气泡破裂释放出巨大的能量，会引起阀内部零件的振动，并传导到管道，产生高达10 kHz 的噪声，气泡越多，噪声越大.闪蒸和空化会对阀门造成一定程度的损坏，降低其使用寿命.3 解决方案分析再热器减温水调节阀的缺陷原因，确定其解决方案如下:对再热器减温水阀的内件进行改造，以提高再热器减温水调节阀的调节精度，确保关断的严密性.由于原调节阀的节流过大，需对原阀的流通能力进行计算并设计，选择合适的阀内件型式，并采取措施防止汽蚀的产生.以该电厂3#机组为例，汽轮机中压缸出口压力为10.0 MPa，温度为296℃，阀门开度为 8.4%(手动状态)，再热器压力为 4.45 MPa，温度为595 ℃，流量变化为80.7 t/h(流量稳定时).改造前在阀门未操作并且阀门指令和反馈变化只有0.4%情况下，流量在3 min内会自动下降到12 t/h，然后管道和阀门发生严重振动.3.1 基础数据及基本核算公式再热器减温器的介质为水，其参数值如表1所示.表1 减温水参数注:Q—故障时流量;P1—入口绝对压力;P2—出口绝对压力;T1—入口绝对温度;ρ—密度;p v—液体的饱和蒸汽压;p c—热力学临界压力.Q/(t·h －1)P1 P2p v p c T1/K ρ/(kg·m －3)MPa 8 2 212 kPa 30.7 4.0 1.75 469 871 1 427. 基本核算的计算方式如下:[3-4]式中:Δp——实际压差;Δp'——阻塞流压差;FL——阀门的压力恢复系数，原调节阀为单阀座，抛物线型阀芯(流开)取值为 0.9; FF——液体的临界压力比系数.由结果可知:Δp＞Δp'，此时为阻塞流情况.3.2 防汽蚀产生的设计计算为了防止调节阀的汽蚀、控制噪声，单靠改变冲刷面的材料已无法满足要求，需要控制缩流面处的压力，使其保持不低于液体的饱和蒸气压力.此时，可采取特殊防汽蚀设计的阀笼结构，对于压差较大的场合，还可以通过多级降压，确保介质通过每一降压段时的压力不小于液体的饱和蒸气压力.闪蒸和空化出现的先决条件是阻塞流的产生，这时调节阀两端压差即为阻塞流压差Δp'.当Δp≤Δp'时，可避免闪蒸和汽蚀的发生.采用多级降压时每一级降压的实际压差Δp均应小于阻塞流压差Δp'.根据多级节流的原理，每一级的压降将按几何级数递减.由于实际情况中Δp＞Δp'，且 p2＞p v，所以不采用降压措施将产生汽蚀现象.为了避免汽蚀的产生，应采取多级降压措施，初定为二级降压:[4]由式(1)、式(5)和式(6)解得:Δp2=2.25 － 1.5=0.75(MPa)根据式(2)得:由于，每级降压后都不会出现汽蚀现象，因此调节阀可以采用二级降压设计.3.3 调节阀的流通能力计算调节阀流通系数(CV值)为:式中:N1=0.1;4 解决方案分析原阀内件的破坏情况和相关运行记录，结合上述计算，对原阀内件进行了如下改造.(1)阀芯上加多个节流槽，以改善防卡机能.如有小的焊渣等固体颗粒，可以进入节流槽，防止阀门卡涩阀芯导向面.(2)将节流面与密封面分开，节流面主要起节流消耗流体能量的作用，再加上密封面处堆焊硬质合金.调节级数的增加，优化了调节阀的特性曲线，适应了自动控制要求.(3)阀芯与阀座密封面及修正阀笼材质均选用高硬度合金材料，并进行密封面司太立堆焊+阀内件全表面高级渗氮，硬度可达到 HRC70，硬度和韧性极佳，远高于原密封面的硬度 HRC45(而且只是密封面局部硬化，阀芯外表面无硬化处理)，阀笼配合阀芯全行程调节，提高了调节精度，防止流体冲刷.(4)原阀笼开孔仅起通流作用，现阀笼上分布等百分比特性小孔，以增加节流等级，延长阀内件运行寿命.(5)重新计算调节阀的CV值，优化阀内件流通能力和调节性能.(6)采用低噪声防振动结构，消除了因存在振动而造成阀杆的断裂现象.改造前后阀门结构对比如图2所示.图2 改造前后阀门结构对比改造后，对再热器减温水调节阀的调节特性进行了在线测试，如图3所示.由图3可以看出，改造后调节阀的调节特性非常好，阀门调节精度大大提高，完全可以适应自动控制的要求.图3 改造后阀门调节特性曲线5 结语对再热器减温水调节阀出现的问题进行了有针对性的改造后，其缺陷明显减少.调节级数的增加，优化了调节阀的特性曲线，使阀门调节精度大大提高，适应了自动控制要求，同时还消除了减温水系统的泄漏量，减少了设备维护的工作量.阀门密封面处经过堆焊硬质合金及渗氮处理后，加大了阀芯磨损强度，提高了阀门关断的严密性，达到泄漏等级标准，消除了运行中管道和阀门存在的振动.实际运行和性能试验数据显示，各个负荷下再热器减温水量明显下降，优化了蒸汽温度调节与控制的效果，提高了锅炉本体运行的可靠性，保证了机组安全和经济运行.参考文献:【相关文献】[1]关金峰，王军，魏铁铮.再热蒸汽喷水减温的热经济性分析[J].华东电力，2001(1):20-22.[2]宋大勇，文岩，吴炬，等.600 MW超临界锅炉再热器事故减温水量大原因分析及措施[J].锅炉技术，2013，44(5):62-65.[3]中国国家标准化管理委员会.GB/T 17213.2—2005工业过程控制阀[S].北京:中国标准出版社，2005.[4]中国国家标准化管理委员会.GB/T 17213.17—2010工业过程控制阀[S].北京:中国标准出版社，2010.。
百万电厂过热器减温水调节阀故障原因分析
百万电厂过热器减温水调节阀故障原因分析张立德【摘要】皖能铜陵发电厂百万机组一、二级过热器减温水调节阀在运行中频繁出现填料函泄漏的问题。
对减温水调节阀进行分析，找出主要原因。
结果表明：填料函泄漏主要源于阀门结构。
通过实验找出最佳控制方案，采取相应措施后取得了很好的效果，可为处理电厂大容量机组过热器减温水系统调节阀故障提供参考借鉴。
%The one or two stage superheater desuperheating water regulating valve of the million power units has occurred the stuffing box leakage problems frequently in operation in Wenergy Tongling Power Generation Co ., Ltd..The desuperheating water regulating valves are analyzed , to find out the main rea-son .The results show that the stuffing box leakage mainly dues to the valve structure .The optimal control scheme is found through experiment .After taking corresponding measures , the good result is achieved , to provide a reference to handle the failure of the superheater desuperheating water regulating valve of large capacity units in power plant .【期刊名称】《安徽电气工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P84-87)【关键词】过热器减温水系统;调节阀;填料函泄漏【作者】张立德【作者单位】皖能铜陵发电有限公司，安徽铜陵 244012【正文语种】中文【中图分类】TK223.3+20 引言火力发电厂为防止过热器系统管道超温，均在过热器系统上设置有减温水调节［1］系统，通过调节减温水流量的大小来控制过热器管内工质的温度。
锅炉减温水系统气动调节阀故障原因分析与对策
锅炉减温水系统气动调节阀故障原因分析与对策摘要：气动调节阀是电厂的常见设备，如何保证它的正常工作对机组正常运行具有重要意义。
本文对气动调节阀常见故障的原因进行了归纳，特别针对过热器减温水调节阀的典型故障进行了分析并给出解决方法，供同类型阀门的检修、维护借鉴。
关键字：气动调节阀泄漏卡涩平圩发电公司一期共两台630MW亚临界机组，#1机是国产首台600MW机组，1990年正式投入商业运行。
我厂锅炉过热器减温水系统调节阀，采用的是Fisher品牌气动调节阀，该调节阀运行可靠，故障率低。
减温水系统是主蒸汽、再热蒸汽温度的最后修正手段。
它以锅炉过热器管道内的蒸汽温度信号来控制减温水调节阀开度，从而调节喷水管的进水量，使所需温度的变化保持在允许范围内。
它的动作灵敏度直接关系到过热蒸汽温度的变化，所以调节阀的安全性与可靠性直接影响到机组的安全运行。
目前我厂发生的减温水调节阀缺陷最多的是盘根外漏，其次是调节阀内漏，偶尔也会发生阀门卡涩。
这些缺陷的发生对机组的安全高效满负荷运行造成很大的隐患。
因此调节阀的检修质量以直接影响到机组的运行状况，为了机组的安全和稳定我对故障进行了分类，通过查阅资料和攻关研究对调节阀的日常维护及定期检修制定了相应的对策。
根据现场处理设备缺陷的经验，以及定期检修时解体阀门发现的问题，我厂一期减温水调节阀常见的缺陷、原因分析、处理方法如下。
一、卡涩现象我厂减温水调节阀在运行时发生过多次卡涩现象，造成减温水量无法调节，进而影响主汽温度的调节，对机组运行带来较大隐患。
根据处理的经验，原因可能是定位器故障、信号线路故障、阀笼卡住异物等。
在故障发生后我们采用以下方法来消除故障。
联系控制专业共同确认缺陷原因，如果是确认阀笼卡涩，可配合外力迅速开、关调节阀，让被卡物掉落被减温水冲跑；另一方法则可增加气源的压力，增加驱动力，反复上下移动几次，也可解决卡涩问题。
如果上述方法无效，则进行隔离检修。
为了从根本上解决原因，我们通过整理检修记录和查找资料，了解到在一个运行周期的开始是发生卡涩现象的高峰。
威乐集团连续三年创佳绩2012年度销售额达到12亿欧元
六、结语
通 过合 理的 选用 流量特 性 曲线 ，并通 过合 适的 结 构加以实现 ，可以较好解决减温水调节 阀工作流量特性
０ ． ７ ４
／ ｋ Ｐ ａ
１ ４ ７． ８ Ｏ １ ５ ８－ ２ ２ １ ７ ７ ． ９ Ｏ １ ５ ９ ． ８ ４ １ ７ ０ ． ９ ５ １ ８ １ ． ０ ｏ
１ ７ ７ ． ６ ５
１ ６ ３． ２ ６ １ ４ ８ ． ７ ４
３ ８ ． ５ ３
６ ０． ２ ３ ７ ８ ． ２ ２
３ ３ ． ４ ９
３ ３ ． ４ ５ ３ ３ ． ５ ８ ３ ３ ． ５１
创造销售新 高。２ ０ １ ３ 年４ 月２ ４ 日，威乐集 团全球 首席执 行官奥 利沃 ． 荷莫斯 在杜 塞尔多 夫举行 的财报新 闻发布
１ ． ２ ２
藏
畸变的问题 。工程化的产 品已在陕西 、山东 、河南等地 多个火 电机组上得到应用 ，响应准确 、工作稳定 、泄漏
０ ． ９ ９
小 、寿命长 ，得到用户的好评 。这更进一步说 明了通过
流量特性预补偿提高减温水调节阀工作性能的方法是正
确的 、有效 的 。同时 说明该方法 可推广到其 他低 值工
１ ５ ｌ － ２ ３
ｌ ６ ２ ． ２ ４ １ ７ ６ ． ９ ７
８ ０ ． Ｏ ７
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２பைடு நூலகம்３ ． ５ ３
２ ３ ． １ ７ ２ ３ － ２ ２ ２ ３ ３１
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１ ０ ０ ２ ５ ． ９ ６ ２ ９． ７ Ｏ
１ ８ ４． ２ Ｏ
６ ３． １ ４ ４ ３ ４ ３ ９． ３ ５ ５ ７＿ ３ ６ ８ ０． ３ ０ ８１ ． ６ ６ ６ ０ － ３ ８ ４ ０ ． ６ ２ ３ ８ ＿ ８ ０ ６ ０ ． ０ ９ ８ ０ ＿ ２ ２ ８ ０ ＿ ２ ３ ５ ７ － ２ ４ ＂ ４ ０ ． ３ ４ ７ ２ － ８ ８ ５ ２ ． ９１
调节阀流量特性补偿算法的实现及应用
调节阀流量特性补偿算法的实现及应用调节阀主要用于控制管道流量，其流量特性曲线通常为非线性。
为了更精确地控制流量，需要对调节阀的流量特性进行补偿。
本文将介绍一种调节阀流量特性补偿算法的实现和应用。
一、调节阀流量特性的问题调节阀的流量特性通常为非线性，这意味着在相同的控制信号下，阀门的流量并不是恒定的。
例如，当阀门在小范围内运动时，其流量变化迅速。
当阀门接近全开或全关状态时，其流量变化缓慢。
这种非线性流量特性会给过程控制带来不便，使得在管道中流经的流体的流量很难准确地控制。
二、补偿算法为了解决这个问题，需要对调节阀的流量特性进行补偿。
补偿算法的基本思想是在输出信号中添加一个补偿值，以消除调节阀流量的非线性特性。
常见的补偿算法有基于曲线拟合和基于模型预测。
基于曲线拟合的补偿算法通过拟合调节阀的流量特性曲线来确定补偿值。
曲线越精确地反映了调节阀的实际流量特性，补偿值就越准确。
下面是一种简单的曲线拟合算法：1. 对调节阀进行一系列实验，记录不同输出信号下的实际流量值。
2. 绘制实测数据的流量特性曲线。
3. 通过曲线拟合算法得到一条逼近实测数据的曲线。
4. 计算曲线上的每个点与实测数据的偏差。
5. 将偏差作为补偿值，添加到调节阀的输出信号中。
基于模型预测的补偿算法使用数学模型来描述调节阀的流量特性。
这种算法的优点是可以预测调节阀在不同条件下的流量特性，因此可以在实验之外应用。
下面是一种基于模型预测的补偿算法：1. 建立调节阀的数学模型，包括流量特性方程、参数估计等。
2. 计算模型在不同输出信号下的流量特性。
3. 根据模型计算出每个输出信号下的补偿值。
4. 将补偿值添加到调节阀的输出信号中。
三、应用现代过程控制系统通常会自动进行流量特性补偿。
一些高级控制器甚至可以自适应地根据调节阀的实际流量特性进行调整。
此外，工程师们也可以手动地调整调节阀的输出信号，以达到最佳控制效果。
总的来说，调节阀流量特性的补偿算法是一种非常有效的方式，可以提高管道中流体的流量控制精度。
减温水调节阀的特点及适用介绍
减温水调节阀的特点及适用介绍一、减温水调节阀的特点减温水调节阀是一种在工业生产中广泛使用的自控装置，其主要特点如下：1. 高度可靠性减温水调节阀采用优质的材料，具有较高的耐腐蚀性和耐磨损性，可在恶劣的工作环境下长时间运行，能够满足工业生产的高要求。
2. 稳定性强减温水调节阀采用高精度的控制技术，能够快速而准确地响应系统的变化，保证系统的稳定性和安全性。
3. 节能降耗减温水调节阀能够对系统中的水流量进行调节，帮助用户实现节能降耗的目标，从而降低企业的能耗成本。
4. 操作方便减温水调节阀采用先进的控制技术，操作简单方便，不需要专业的技术人员操作，可以实现自动化控制，提高工作效率和生产效益。
5. 长寿命减温水调节阀采用高品质的材料和先进的制造工艺，具有较长的使用寿命，能够满足长期生产的需求。
二、减温水调节阀的适用范围减温水调节阀广泛应用于工业生产中，其适用范围主要包括以下领域：1. 电力工业在电力工业中，减温水调节阀通常被用来控制涡轮机的进口水温度和流量，以保证涡轮机的正常运转。
2. 热力工业在热力工业中，减温水调节阀通常被用来控制锅炉的进水温度和流量，以保证锅炉的正常运转。
3. 冶金工业在冶金工业中，减温水调节阀通常被用来控制冷却塔的水温和流量，以保证冷却塔的正常运转。
4. 化工工业在化工工业中，减温水调节阀通常被用来控制反应釜的温度和流量，以保证反应釜的正常运转。
5. 污水处理工业在污水处理工业中，减温水调节阀通常被用来控制处理池的温度和流量，以保证处理池的正常运转。
三、结论综上所述，减温水调节阀作为一种重要的自控装置，在工业生产中具有非常广泛的应用。
其高可靠性、稳定性强、节能降耗、操作方便和长寿命等特点，能够满足不同领域的生产需求，成为工业生产中重要的组成部分。
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办
通
历 就
减温水调节阀流量特性预补偿
中核 苏阀 科技 实业 股份 有 限公 司 （ 江 苏苏 州 ２ １ ５ １ ２ ９ ） 陈 刚 丁纪文 吴 辉
【 摘
要】介绍了高压差、低 值工况下流量特性
曲 线 的预 补 偿 及 实现 方 法 。
【 关键词】 阀门 流量特性
一
预补偿
预防的 。同时在采取有效的处理手段下 ，磨瓦事故所造
成的危害也是可以减轻的。在安装和调试阶段 ，如果能
有效地进行控制 ，处理好各个可能导致磨瓦的细节 ，将 能大大地降低磨瓦事故发生的概率 ，实现常规岛调试汽 轮机首次冲转一次成功的 目标 ，保证整个核电厂按时并
网发 电。ＧＭ
（ 收稿 日 期 ：２ ０ １ ３ ／ ０ ５ ／ ０ ９ ）
理想特性为直线和等百分比 （ 对数）流量特性的调节
阀 ，工作特性 如 图５ 所示 。Ｎｓ ＜１ 时 ，相对理 想流量特 性而 言 ，工作特性 发生了畸变 ，成为一组向上拱起的 曲
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如
图４ 典型串联 系统
日 对 行 程
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图２ 理想流 量特性
般情况要求工作在小开度、低流量以保证机组运行经济 胁 旃 性 ，此时 系统 压差 基本 上是 作用 在减 温水调 节 阀上 ，
Ｇ 就会 使 阀门 的流量 增加 ，超 出预 期 ；当 系统处 于 紧急 Ｍ 情况 ，阀 门要处于 大开 度、多喷水以保证安全性 时 ，压
差主要作用于喷嘴及管 线其 他部分 ，减温水调节 阀上 作 用的压差要低很 多 ， 会大幅 削弱调节阀的调节功能 。一
、
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减温 水调 节 阀是 火 力发 电厂关键 的控 制 阀之 一 。 在火力发电机组中 ，锅炉过 热器系统 、再 热器系统 、高
压旁路系统和低压旁路系统都配备有减温水调节阀。减
温水 调节 阀根 据管道内的蒸汽温 度、压力信号调节进水 量 ，可以控制相应 系统 的蒸汽状态 ，满足 电厂不 同的负 荷要求。还用于事故状态下的快速喷水减 温 ，对电厂安 全可靠运 行非 常重要 。 减温水调 节阀 （ 见图１ ）使用工况恶 劣。阀门设计 时如果没 有采取有效 的防汽蚀结构 ，在高压差 工况下 ， 汽蚀现象 会使 阀门产生快速破坏 ， 使 阀的密封功能严重
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力 螗 线簇 。从减温水调节阀使用的实际情况看 ，流量特 性的
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四，双曲线特性的实现
双曲线特性的解析式为：
Ｑ ／ Ｑ ＝１ ／ ［ Ｒ一 （ Ｒ一１ ）１ ／ Ｌ ］ （ １ ）
用
畸变是不可避免要发生的 ， 而且是较严重畸变 。 抗 畸变 的方法 通 常有两 种 ，即补偿 和预补 偿 。流 量特性的补偿通常是利用 电子模块或机械结构对控制系 统进行 函数变换 ，当调节阀现场使用情况发生变化时可
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见图３ ） ，系统 对减温水 调节 雹 减温水 调节 系统 中 （ 勿 阀工作流 量特性影响很大 ，使减温水 调节阀工作流量特
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透 用 性发生较严重的畸变。由于使用要求，减温水调节阀一
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相对行程 （ ％）
图３ 减温水调节系统
１ 蒸汽管道 ２ ． 温度计 ３ ． 节流阀 ４ ． 调节阀 ５ ． 止回阀
（ ｂ ）对流流量特性
图５ 串联管路工作特性
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） 二次蒸汽 （ ）
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蒸汽空间 ，会影响机组热效率 ，造成能源浪费。十多年 来 ，随着工程 技术人员的努力 ，多级 节流结构 、迷 宫式
５ ）当机组 定速主油泵 工作正常后 ，密切监视停掉 辅助润滑油泵后 润滑油压 的变化 ， 防止少 油或者断 油。 ６ ）运行 中油冷器的 投入和切除应在 严格的监 护下 操作 ，应事先放尽所投冷油器中的空气并注意监 视润滑 油压力 、流量和温度的变化 。润滑油系统滤网前后压差 应密切监视 ，随时切换和清理。
损伤 。泄漏量过大丧失 密封功能后 ，大量冷段给水进入
图１ 减温水调节阀
结构 、环流对冲结构等新式防汽蚀 结构不断成熟 ， 减温 水调节阀的使用寿命有效延长 ，可以说 已经解决了 “ 能
用”的问题。但是要做到 “ 好用”，阀门就必须在不同
的开度对 系统都有 良好的响应 ，也就是要有合适的工作 流量特性 。
一
个称为 阀阻比 的系数 ，来界定畸 变的严重 程度 。阀
阻比指在串联系统中阀门压差与系统总压差之比。图
４ ｈ ｈ △Ｐ 为管 路 系统的 总压差 ， △ ｐ 为调 节 阀的压 差 ，
Ａ ｐ 为串联管道及设备上的压差。 ＝Ａ ｐ 。 ／ Ａ ｐ ，△ Ｐ
为阀全开时 的调节 阀两端压差 。在不 同的 值 下 ，对于
五 结 语
通过 磨瓦 事故 的成 因分 析 ，可以看 出磨 瓦是可 以
伸
期
台在实验室测试中流量特性为直线形的调节阀，用在减
温水 系统 中可能变为快开特性 。即使是 等百 分比流量特 性 ，在实际工况下也会 向快开畸变 。
三，畸变的预补偿
减 温水 调节 阀系统 是典 型 的串联 系统 ，通过 引入
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相对行程 （ ％） （ ａ ）直线流量特性
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