西屋DEH順序閥控制參數(shù)整定

1、DEH順序閥控制參數(shù)整定    新建大、中型機(jī)組中汽輪機(jī)，均采用數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)進(jìn)行控制。通常，新建機(jī)組在試運(yùn)行階段，汽輪機(jī)處于單閥控制及汽輪機(jī)各高壓調(diào)門同時(shí)參與調(diào)節(jié)，各調(diào)門開度相同。低負(fù)荷時(shí)，高壓調(diào)門開度較小，因而高壓調(diào)門的截流損失較大，不利于機(jī)組長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。    因此，新建機(jī)組試生產(chǎn)結(jié)束后，為了提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，將汽輪機(jī)從單閥運(yùn)行切換至順序閥運(yùn)行是一個(gè)非常重要的措施。盡管順序閥控制是DEH中的一個(gè)基本功能，但由于現(xiàn)場(chǎng)安裝等因素的影響，高壓調(diào)門實(shí)際的流量特性與DEH中預(yù)置的流量特性曲線(DEH出

2、廠時(shí)的預(yù)置值)會(huì)有差異。    這一問題將導(dǎo)致在進(jìn)行單閥順序閥切換時(shí)機(jī)組負(fù)荷擾動(dòng)大，汽輪機(jī)主要運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常變化，影響機(jī)組的安全。因此，在順序閥功能投用前，應(yīng)通過特性試驗(yàn)校驗(yàn)高壓調(diào)門的實(shí)際流量特性，設(shè)置各高壓調(diào)門之間的重疊度，使單閥順序閥的切換能平穩(wěn)地進(jìn)行，減小切換過程中對(duì)汽輪機(jī)重要參數(shù)的影響(如振動(dòng)、瓦溫等)，保證機(jī)組安全穩(wěn)定地運(yùn)行。1  DEH順序閥控制原理    順序閥控制是DEH中機(jī)組功率控制的一種控制功能，按照汽輪機(jī)高壓調(diào)門的開關(guān)順序，對(duì)汽輪機(jī)流量指令進(jìn)行分配，從而確定各高壓調(diào)門的流

3、量，最終確定各高壓調(diào)門的開度。這些控制策略一般包含在DEH的閥門管理控制功能中。    揚(yáng)州第二發(fā)電廠(以下簡(jiǎn)稱揚(yáng)二廠)選用西屋公司W(wǎng)DPF MOD型數(shù)字電液控制系統(tǒng)，在順序閥運(yùn)行時(shí)，汽輪機(jī)的流量指令FDEM需經(jīng)過背壓修正、比例偏置修正、GV流量修正、GV流量開度函數(shù)修正后，產(chǎn)生各個(gè)GV的開度指令?？刂圃硪妶D1。    FDEM可在機(jī)組負(fù)荷控制時(shí)手動(dòng)給定或由功率調(diào)節(jié)器運(yùn)算產(chǎn)生。流量背壓修正函數(shù)F(X1)是機(jī)組流量需求與流量指令的修正函數(shù)。汽輪機(jī)在不同的流量作功時(shí)，汽輪機(jī)排汽壓力隨之變化，蒸汽焓降變化，相應(yīng)的作功能

4、力不同，因此需對(duì)不同的蒸汽流量指令進(jìn)行修正。例如，隨著負(fù)荷升高，汽輪機(jī)蒸汽流量增加，汽輪機(jī)排汽壓力升高，流量需求必須通過修正產(chǎn)生實(shí)際的流量指令。通常這是由汽輪機(jī)的自身特性所決定，無需試驗(yàn)整定。流量比例偏置(K+B)和GV流量修正函數(shù)F(X2)確定各高壓調(diào)門在順序閥控制方式下，調(diào)門的開啟順序、重疊度及流量指令。GV流量開度修正函數(shù)F(X3)是閥門的流量特性，是流量與閥位的對(duì)應(yīng)關(guān)系，需要通過試驗(yàn)獲得。2  順序閥特性試驗(yàn)2.1  試驗(yàn)方法的確定    汽輪機(jī)在投入順序閥控制前，運(yùn)行在單閥方式下。由圖1可知，流量指令直接

5、通過GV流量開度修正函數(shù)F(X3)產(chǎn)生閥位指令，與其它函數(shù)無關(guān)，因此可優(yōu)先整定GV流量開度修正函數(shù)F(X3)。    投入順序閥運(yùn)行后，可以實(shí)際校驗(yàn)各閥門的重疊度，設(shè)置流量比例偏置因子(K十B)和GV流量修正函數(shù)F(X2)。背壓修正函數(shù)F(X1)是由機(jī)組的特性決定，因此無需整定。2.2  GV流量開度修正函數(shù)F(X3)的特性試驗(yàn)    DEH工作在本機(jī)方式下，切除功率控制回路，手動(dòng)運(yùn)行。手動(dòng)給定流量指令，測(cè)取流量指令FDEM與汽輪機(jī)蒸汽流量的函數(shù)關(guān)系。揚(yáng)二廠1號(hào)機(jī)組試驗(yàn)時(shí)，在主蒸汽壓力恒定的工況

6、下(16.0 MPa)，手動(dòng)給定流量指令，測(cè)量不同負(fù)荷點(diǎn)的蒸汽流量。當(dāng)流量指令與實(shí)際流量不成線性關(guān)系時(shí)，可以修正GV流量開度修正函數(shù)，直到滿足要求為止。通過試驗(yàn)，得到GV流量開度修正函數(shù)F(X3)，見表1。    在此GV流量開度修正函數(shù)下，得到流量指令FDEM與主蒸汽流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖2所示，流量指令FDEM與主蒸汽流量成線性關(guān)系，線性度較好。2.3  背壓修正函數(shù)F(X1)    背壓修正函數(shù)F(X1)由汽輪機(jī)廠提供。揚(yáng)二廠1號(hào)機(jī)組的實(shí)際函數(shù)設(shè)置見表2。24  流量比例偏

7、置因子(K+B)的整定    流量比例偏置因子(K+B)是根據(jù)閥門的設(shè)計(jì)流量和順序閥時(shí)閥門的開啟順序來確定。揚(yáng)二廠1號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)在順序閥運(yùn)行時(shí)，GV3、GV4同時(shí)開啟，然后GV1、GV2考慮閥門間的重疊度依次順序開啟。    (1)GV3、GV4流量比例偏置因子(K+B)的計(jì)算    由于GV3、GV4閥門同時(shí)開啟，因此流量比例因子可同時(shí)計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知，當(dāng)GV3、GV4閥門流量為69額定流量及流量指令FDEM為69時(shí)(經(jīng)背壓修正后的流量指令f1為69)，GV3、GV4

8、的流量指令，f2應(yīng)為100，GV3、GV4開足。當(dāng)流量指令FDEM為0時(shí)(經(jīng)背壓修正后的流量指令f1為0)，GV3、GV4的流量指令。f2應(yīng)為0，GV3、GV4關(guān)閉。所以由以下計(jì)算得：    0=K×0十B；  100=K×69+B得到GV3、GV4的流量比例偏置因子為：    K=1.45，B=0    (2)GV1流量比例偏置因子(K十B)的計(jì)算因?yàn)镚V1在GV3、GV4閥門后開啟，考慮到隨著汽輪機(jī)蒸汽流量的增大，汽輪機(jī)排汽壓力的升

9、高，GV1的閥門流量為21額定流量，及當(dāng)流量指令FDEM為69時(shí)(經(jīng)背壓修正后的流量指令f1為69)，GV1的流量指令，f2為0，GVl關(guān)閉；當(dāng)流量指令FDEM為90時(shí)(經(jīng)背壓修正后的流量指令f1為103)，GV1的流量指令踐為100，GV1開足。所以由以下計(jì)算得：    0=K×69十B    100=K×103十B得到GV1的流量比例偏置因子為：    K=2.9，  B=-200    (3

10、)GV2流量比例偏置因子(K十B)的計(jì)算因?yàn)镚V2在GV1閥門后開啟，考慮到隨著汽輪機(jī)蒸汽流量的增大，汽輪機(jī)排汽壓力的升高，GV1的閥門流量為10額定流量，及當(dāng)流量指令FDEM為90時(shí)(經(jīng)背壓修正后的流量指令f1為103)，GV2的流量指令。f2為0，GV2關(guān)閉；當(dāng)流量指令FDEM為100時(shí)(經(jīng)背壓修正后的流量指令f1為137)，GV2的流量指令f2為100，GV2開足。所以由以下計(jì)算得：    0=K×103+B    100=K×l37+B得到GV1的流量比例偏置因子為： 

11、0;  K=2.9，  B=-300    (4)GV流量修正函數(shù)F(X2)設(shè)置GV流量修正函數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)確定。確定GV流量修正函數(shù)即可確定各閥門間的重疊度。揚(yáng)二廠1號(hào)機(jī)組GV3、GV4最先開啟，不需要設(shè)置重疊度。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)流量指令FDEM增至66.7，GV3、GV4開至52.2后，流量指令FDEM與實(shí)際的蒸汽流量已不成線性，這時(shí)需開啟GV1來修正流量指令FDEM與實(shí)際流量的關(guān)系，使之線性化。流量指令FDEM再增加到69后，GV3GV4開足，因此GV1與GV3GV4之間存在23的重疊度，在GV流量修正函數(shù)F(X

12、2)中應(yīng)設(shè)置(-5，0)這一點(diǎn)。額定工況下，流量指令FDEM達(dá)到90時(shí)，機(jī)組出力已經(jīng)到600MW(100負(fù)荷)，此時(shí)GV2處于關(guān)閉狀態(tài)。如果機(jī)組運(yùn)行參數(shù)較低，如主汽壓力、主汽溫度低于額定參數(shù)，則當(dāng)流量指令FDEM達(dá)90，GV3、GV4、GV1開足后，機(jī)組出力將不會(huì)達(dá)到600 MW，流量指令還可繼續(xù)增加到100。這時(shí)GV2將從關(guān)閉狀態(tài)到全開位置。由于揚(yáng)二廠1號(hào)機(jī)組在額定工況進(jìn)行重疊度試驗(yàn)，當(dāng)流量指令為90時(shí)，機(jī)組出力已經(jīng)達(dá)600MW負(fù)荷，而CV2仍然處于關(guān)閉狀態(tài)。因此，GV1與GV2之間的重疊度未在試驗(yàn)中加以整定。    如需整定，方法與上述相同。各閥門的

13、重疊度函數(shù)經(jīng)試驗(yàn)后設(shè)置見表3。3  試驗(yàn)結(jié)果    揚(yáng)二廠1號(hào)機(jī)組試驗(yàn)前投用順序閥控制時(shí)，切換過程不平穩(wěn)，尤其是當(dāng)在順序閥控制時(shí)，1號(hào)瓦溫上升很快，影響機(jī)組安全。通過順序閥特性試驗(yàn)后，在負(fù)荷變化過程中，1號(hào)瓦溫得到有效改善，在480MW左右負(fù)荷段，瓦溫達(dá)最大值，隨著負(fù)荷的上升，瓦溫開始下降并趨于穩(wěn)定。在順序閥的切換過程中，負(fù)荷擾動(dòng)較小，汽輪機(jī)的振動(dòng)、瓦溫?zé)o較大變化，順序閥控制功能正常投入，機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性得到提高。    至今，揚(yáng)二廠1號(hào)機(jī)組順序閥控制功能均正常投用，單閥順序閥切換時(shí)，機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，主汽溫度、主蒸汽壓力較為穩(wěn)定，汽輪機(jī)各項(xiàng)重要運(yùn)行參數(shù)均無異常。    順序閥時(shí)閥門開啟次序見圖3。4  試驗(yàn)要點(diǎn)    (1)校驗(yàn)閥門流量特性曲線時(shí)，為