典型案例回顧

 

　　某電廠#1機組投入商業(yè)運行1年后，為優(yōu)化機組冷門流量特性，提高經(jīng)濟效益，進行了單閥至順序閥的切換，但由于汽輪機廠未提供閥門流量特性曲線，致使在切換過程中負荷波動較大。之后，在新華公司技術(shù)人員的指導和幫助下，通過現(xiàn)場試驗獲得了機組的實際閥門流量特性數(shù)據(jù)，再利用新華公司的專用方法，計算出閥門流量特性補償曲線，順利地完成了單閥至順序閥的切換。

 

　　順序閥投運后，單臺機組直接節(jié)煤折合人民幣五百多萬元/年，加上機爐輔機設備節(jié)能降耗，該機組投入順序閥運行后，一年下來節(jié)約的經(jīng)濟效能非?？捎^。

 

　　■技術(shù)分析

 

　　DEH-IIIA系統(tǒng)系統(tǒng)對汽輪機的功率調(diào)節(jié)是通過改變調(diào)節(jié)閥門的開度，調(diào)節(jié)進入汽輪機的蒸汽流量來實現(xiàn)的。閥門流量特性是指流經(jīng)閥門的蒸汽與閥門開度的對應關(guān)系，它直接影響著調(diào)節(jié)系統(tǒng)的品質(zhì)和機組運行的經(jīng)濟性，不僅要求單閥有符合要求的閥門流量特性。

 

　　閥門流量特性曲線就是流量向閥門開度轉(zhuǎn)換的函數(shù)。如果流量曲線與實際有誤差，則在閥門切換過程中負荷變化就比較大。相差較大時，則會導致諸多其它的問題。如單多閥切換過程中機組負荷擾動大，軸承溫度升高、軸振動增大，汽輪機主要運行參數(shù)出現(xiàn)異常變化等，嚴重時將直接影響到機組的安全運行。

 

　　■解決方案

 

　　理想情況下，閥門的流量特性可以通過理論計算獲得。但由于閥門在不同開啟位置時，最小通流面積不是常數(shù)，又因擴壓管的存在，使閥門喉部壓力與閥后壓力不等，加之擴壓效率隨工況的變化而變化，便得蒸汽壓力沿流程的變化規(guī)律也跟隨變化，因此，理論計算值與實際值常存在著一定的偏差。

 

　　因此，在實際應用中，通常借助試驗整定和優(yōu)化閥門流量特性曲線。目前，新華公司已總結(jié)規(guī)范了國內(nèi)常見的各種類型機組的閥門特性試驗的標準措施，包括試驗條件的準備、試驗方法、試驗步驟、注意事項，以及根據(jù)試驗結(jié)果對組態(tài)進行修改的方法和步驟等。

 

　　另外，新華公司通過總結(jié)多年的實踐經(jīng)驗，目前對閥門流量特性曲線優(yōu)化整定時，基本上可以利用現(xiàn)場機組實際運行的歷史數(shù)據(jù)進行計算，而無需安排專門的閥門特性試驗過程。當然運行數(shù)據(jù)的積累時間會比試驗方式要求，對不方便進行專門的閥門特性試驗的機組應該是有效的。

 

　　利用優(yōu)化整定后的閥門流量特性曲線進行單多閥管理，可以大提高機組運行的經(jīng)濟性能和控制穩(wěn)定性，表現(xiàn)在：

 

　　單多閥切換進行更平穩(wěn)，負荷擾動較小。

 

　　減小切換及負荷增減過程中對汽輪機重要參數(shù)的影響，保證機組安全穩(wěn)定地運行，機組負荷變化過程中，汽流變化平緩，瓦溫、振動能夠得到一定的改善，不會出現(xiàn)較大變化，保證機組安全穩(wěn)定地運行。

 

　　可以方便修改閥門的開啟順序，進一步改善和提高機組運行效率。

 

　　附錄一：DEH-IIIA中的閥門管理

 

　　DEH-IIIA數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由于采用油動機與閥門一一對應的配置方式，調(diào)門單獨控制，可以任意組配閥門進汽方式，故具備方便的閥門管理功能。DEH-IIIA中的閥門管理分為單閥控制方式和多閥控制方式。

 

　　單閥控制方式由于高調(diào)門開度相同，是一種全周進汽的節(jié)流調(diào)節(jié)方式。優(yōu)點是在機組剛啟動或缸溫在溫態(tài)以下時，缸體變形等。單閥方式運行時，每個調(diào)門都在節(jié)流，負荷越低調(diào)門開度越小，節(jié)流損失越大，極大地影響了電廠的經(jīng)濟性能。

 

　　多閥控制方式是指運行時各個高壓調(diào)門的開啟順序不同，處于不同開度，是一種部分進汽的噴嘴調(diào)節(jié)方式。由于在多閥方式時，任何負荷下只有其中一個調(diào)門在控制位置，牌節(jié)流狀態(tài)。其它調(diào)門無節(jié)流損失，處于全開或全關(guān)位置，機組節(jié)流損失小，所以經(jīng)濟性能顯著。

 

　　DEH-IIIA中的閥門管理任務由軟件系統(tǒng)完成，主要程序如下：

 

　　閥門特性曲線產(chǎn)生程序

 

　　單閥控制程序

 

　　多閥控制程序

 

　　單/多閥轉(zhuǎn)換控制程序

 

　　閥門管理方塊圖和特性曲線如下示例：

 

　　

 

 

 

 

DEH-IIIA中負荷控制的原理是：控制系統(tǒng)根據(jù)機組負荷要求，計算出與當時主汽參數(shù)相對應的流量值，經(jīng)過高低負荷限制，輸出到閥門管理程序，通過閥門管理程序換算成與之相對應的閥門開度。單閥運行時，汽輪機總的流量信號平均加到各個高壓調(diào)節(jié)門上。順序閥控制時，流入汽輪機的蒸汽流量是各閥門流量的總和，它將按順序依次加到GV1-GV4上，各閥門按順序啟閉。相臨的兩個閥在開啟時有一定的重疊度(前一閥尚未完全開啟，下一閥便提前打開，這提前開啟的量，即為閥門的重疊度)。通常認為當閥門前后的壓力比P2/P1=0.95~0.98時，閥門就算全開。重疊度的選取要經(jīng)過方案比較，一般以前一閥門開至閥門前、后一閥就開始開啟為合適。而閥門流量特性曲線就是流量向閥門開度轉(zhuǎn)換的函數(shù)。如果流量曲線與實際有誤差，則在閥門切換過程中負荷變化就比較大。

 

　　附錄二：閥門特性曲線優(yōu)化計算數(shù)據(jù)的采集要求

 

　　1.機組以單閥方式?jīng)_轉(zhuǎn)，帶負荷，要求有高調(diào)門全開的數(shù)據(jù)，這點可能需要全開后滑壓或在鍋爐意外時參數(shù)的降低來實現(xiàn)。一旦閥門全開，一個完整的單閥數(shù)據(jù)就有了。

 

　　2.為避免由于未完善的閥門特性不準引起閥門切換時的負荷擾動，單/多閥切換在高調(diào)門全開后進行，切除DEH側(cè)功率/調(diào)壓回路，機組切換到多閥方式。切換后機組保持全開，負荷的擾動僅在于參數(shù)的變化上。

 

　　3.機組切至多閥運行后維持多閥運行，如果有減負荷到兩閥全關(guān)的工況，即一個多閥的運行數(shù)據(jù)就有了。

 

　　4.將上述數(shù)據(jù)發(fā)到新華公司，公司將提供修改方法及修改數(shù)據(jù)到現(xiàn)場，只要根據(jù)要求修改相應組態(tài)即可。