鍋爐給水最小流量調(diào)節(jié)閥抖動(dòng)的控制doc-鍋爐給水最小流量

鍋爐給水最小流量調(diào)節(jié)閥抖動(dòng)的操縱作

者：劉元?jiǎng)購(gòu)V東省珠海發(fā)電廠摘

要：珠海發(fā)電廠2號(hào)機(jī)組2臺(tái)汽動(dòng)給水泵的最小流量閥，在調(diào)節(jié)過(guò)程中有抖動(dòng)現(xiàn)象，特殊是在370～400MW負(fù)荷時(shí)，當(dāng)開(kāi)度指令為8%～11%的情況下，抖動(dòng)極明顯。通過(guò)該閥可能產(chǎn)生抖動(dòng)的緣故分析，得出最小流量閥的特性不行、操縱回滯線較窄及在小開(kāi)度指令下閥門(mén)會(huì)發(fā)生抖動(dòng)。可采納增加操縱指令曲曲折折線回滯線的寬度、避開(kāi)最小流量閥在小開(kāi)度范圍內(nèi)工作、更換為特性好的閥門(mén)、更換閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、改變操縱曲曲折折線等方法消除給水最小流量調(diào)節(jié)閥的抖動(dòng)。先進(jìn)操縱指令曲曲折折線后，運(yùn)行1年中，最小流量閥未發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象。要害字：給水系統(tǒng)最小流量調(diào)節(jié)閥操縱分析處理

珠海發(fā)電廠一期2臺(tái)700MW亞臨界機(jī)組，鍋爐為日本三菱公司制造的輻射、再熱、強(qiáng)制循環(huán)、室外布置鍋爐〔BM-FRR〕，額定蒸發(fā)量為2290t/h，要緊蒸汽參數(shù)為：過(guò)熱器出口壓力為18.2MPa，溫度為541℃，再熱器出口壓力為5.3MPa，溫度為568℃。汽輪機(jī)為日本三菱公司制造的再熱凝汽式、三缸四排汽輪機(jī)〔TC4F-40〕

2號(hào)機(jī)組投產(chǎn)后，2臺(tái)汽動(dòng)給水泵的最小流量閥在調(diào)節(jié)過(guò)程中有抖動(dòng)現(xiàn)象，特殊是在370～400MW負(fù)荷時(shí)，當(dāng)開(kāi)度指令為8%～11%的情況下，調(diào)節(jié)閥抖動(dòng)更明顯。由于這種狀況，造成了最小流量調(diào)節(jié)閥的閥芯損壞，不得不更換。為消除最小流量調(diào)節(jié)閥在低開(kāi)度指令情況下的抖動(dòng)咨詢題，通過(guò)分析閥門(mén)的操縱信號(hào)和開(kāi)度指令并結(jié)合實(shí)際的運(yùn)行情況，尋出解決咨詢題的方式。

1給水系統(tǒng)工藝流程

給水系統(tǒng)由2臺(tái)50%MCR鍋爐容量的汽動(dòng)給水泵及其前置泵和1臺(tái)25%MCR鍋爐容量的電動(dòng)給水泵及其前置泵和6，7，8號(hào)高加等組成。電動(dòng)給水泵既作為機(jī)組啟動(dòng)用，又作為機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的備用泵。各臺(tái)給水泵的出口有單獨(dú)的再循環(huán)管和最小流量調(diào)節(jié)閥為泵提供最小流量。給水系統(tǒng)最小流量操縱工藝流程如圖1所示〔圖中只畫(huà)出1臺(tái)給水泵〕。

2最小流量閥的操縱

最小流量閥是以給水泵出口流量〔圖1中A點(diǎn)處的流量〕為操縱信號(hào)，操縱其開(kāi)度，以保證給水泵的正常運(yùn)行。

給水泵出口A點(diǎn)處的流量〔以下簡(jiǎn)稱(chēng)泵出口流量〕是通過(guò)前置泵進(jìn)口流量孔板測(cè)量的流量〔圖1中B點(diǎn)處的流量〕減往最小流量閥出口處流量〔圖1中C點(diǎn)處的流量〕得到的，如圖2所示。最小流量閥出口C點(diǎn)處的流量是通過(guò)閥門(mén)開(kāi)度按圖3的曲曲折折線計(jì)算得到。圖3〔a〕和〔b〕分不為汽動(dòng)給水泵和電動(dòng)給水泵最小流量閥開(kāi)度-流量曲曲折折線。

2.2最小流量閥的開(kāi)度指令

最小流量閥的操縱要緊是按其開(kāi)度指令來(lái)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)。圖4是最小流量閥操縱原理圖。圖5〔a〕和〔b〕分不為汽動(dòng)給水泵和電動(dòng)給水泵操縱回滯線，其中f1〔x〕、f2〔x〕分不是關(guān)指令和開(kāi)指令曲曲折折線。

2.3操縱簡(jiǎn)述

下面以汽動(dòng)給水泵為例，簡(jiǎn)述最小流量閥的調(diào)節(jié)操縱過(guò)程：

〔1〕給水泵啟動(dòng)時(shí)，A點(diǎn)處的流量小于40t/h，最小流量閥的開(kāi)度指令為100%；

〔2〕當(dāng)A點(diǎn)處的流量大于或等于40t/h〔假如最小流量閥已處于全開(kāi)，依據(jù)圖3〔a〕得C點(diǎn)處的流量為427t/h，因此B點(diǎn)處流量大于或等于467t/h〕，最小流量閥開(kāi)始關(guān)閉，關(guān)指令按圖5〔a〕f1〔x〕曲曲折折線給出；

〔3〕在關(guān)閥的過(guò)程中，假如A點(diǎn)處的流量接著增加，閥門(mén)沿f1〔x〕指令曲曲折折線關(guān)閥；假如A點(diǎn)處的流量減小，如今閥門(mén)是否動(dòng)作，視流量減小的幅度而定，如圖5所示；假如流量由M減少至N，由于操縱采納了大、小選邏輯，如今閥門(mén)的指令可不能由μM增加至μN(yùn)，而只是維持μM不變，直至A點(diǎn)處流量減小到O點(diǎn)處時(shí)，閥門(mén)才會(huì)沿f2〔x〕曲曲折折線開(kāi)閥；

〔4〕當(dāng)A點(diǎn)處的流量大于690t/h時(shí)，最小流量閥全關(guān)；

〔5〕當(dāng)A點(diǎn)處的流量小于650t/h時(shí)，閥門(mén)沿著f2〔x〕指令曲曲折折線開(kāi)閥；

〔6〕在開(kāi)閥的過(guò)程中，假如A點(diǎn)處的流量接著減少，閥門(mén)沿f2〔x〕指令曲曲折折線開(kāi)閥；假如A點(diǎn)處的流量增大，如今閥門(mén)是否動(dòng)作視流量增大的幅度而定，如圖5所示；假如流量由N增加至M，由于操縱采納了大、小選邏輯，如今閥門(mén)的指令可不能由μN(yùn)增加至μM，而只是維持μN(yùn)不變，直至A點(diǎn)處流量增加到P點(diǎn)處時(shí)，閥門(mén)才會(huì)沿f1〔x〕曲曲折折線關(guān)閥。

3最小流量閥抖動(dòng)的緣故

點(diǎn)處的流量小動(dòng)搖的緣故

從以上操縱過(guò)程能夠瞧出：由于最小流量閥的開(kāi)關(guān)指令不是1根曲曲折折線，且采納了大、小選操縱邏輯，因此調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)，A點(diǎn)處的流量小動(dòng)搖〔對(duì)汽動(dòng)給水泵反方向動(dòng)搖幅度小于40t/h時(shí)〕，閥門(mén)指令可不能變化，不可能造成閥門(mén)由原來(lái)的開(kāi)突變到關(guān)，或相反。因此，從操縱原理上分析，閥門(mén)不可能產(chǎn)生抖動(dòng)。

假如最小流量閥的特性不行，好比死區(qū)較大，那么在小開(kāi)度指令的情況下，A點(diǎn)處的流量有可能發(fā)生突變，同時(shí)突變的范圍有可能大于40t/h，這就有可能造成最小流量調(diào)節(jié)閥抖動(dòng)，甚至振蕩。下面是其中1種情況的分析：

假如A點(diǎn)處流量為650～690t/h，閥門(mén)沿f1〔x〕曲曲折折線工作。假如流量增大，閥門(mén)指令減小；由于閥門(mén)特性差，閥門(mén)關(guān)一點(diǎn)就使最小流量閥出口的流量為0，A點(diǎn)處流量忽然增加，如今DCS的給水操縱系統(tǒng)為維持汽包水位就會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速使A點(diǎn)處流量減少。由于操縱回滯線較窄，A點(diǎn)處流量減小至650t/h時(shí)，最小流量閥工作在f2〔x〕曲曲折折線上。

由于閥門(mén)特性差，開(kāi)閥門(mén)指令較小時(shí)，最小流量閥出口的流量幾乎無(wú)變化，閥門(mén)開(kāi)到某值時(shí)，因此閥出口流量忽然增加使得A點(diǎn)處的流量忽然下落，使最小流量閥的開(kāi)指令接著增加，形成正給予，A點(diǎn)處流量大幅下落，如今DCS為維持汽包水位就會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速使A點(diǎn)流量增加。假如A點(diǎn)處流量忽然增大的量超過(guò)40t/h，最小流量閥由f2〔x〕曲曲折折線開(kāi)閥跳到f1〔x〕曲曲折折線上關(guān)閥，如此就完成了1次振蕩的過(guò)程。

以上分析得出閥門(mén)抖動(dòng)或振蕩的緣故：〔1〕最小流量閥操縱曲曲折折線回滯線太窄；〔2〕最小流量閥的特性差，尤其是閥門(mén)死區(qū)太大。

從實(shí)際運(yùn)行的情況發(fā)覺(jué)：最小流量閥在8%～11%的開(kāi)度時(shí)，即使閥門(mén)的開(kāi)度指令沒(méi)有變化，閥門(mén)也有抖動(dòng)現(xiàn)象。造成這種抖動(dòng)的緣故是：由于要求最小流量閥需具備快關(guān)和快開(kāi)的能力，在調(diào)試時(shí)，將閥門(mén)中的放大器調(diào)整為8～9s的時(shí)刻內(nèi)完成快關(guān)和快開(kāi)。這就使得閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)特性不能同時(shí)滿足快關(guān)和快開(kāi)的時(shí)刻，又保證其在小輸進(jìn)的情況下工作穩(wěn)定，因此，閥門(mén)在小指令開(kāi)度時(shí)就會(huì)發(fā)生抖動(dòng)現(xiàn)象。

4防止閥抖動(dòng)的方式

可采納以下方式防止最小流量調(diào)節(jié)閥抖動(dòng)。

〔1〕假如閥門(mén)抖動(dòng)的緣故是由于閥門(mén)特性及操縱指令曲曲折折線的回滯線窄造成的，因此應(yīng)增加操縱指令曲曲折折線的回滯線的寬度。同時(shí)在確保正常的前提下，盡可能避開(kāi)最小流量閥在小開(kāi)度范圍內(nèi)工作。假如要從全然解決閥門(mén)特性不行的咨詢題需更換特性好的閥門(mén)。

〔2〕假如閥門(mén)抖動(dòng)并非由于閥門(mén)指令變化而引起的，而是由于閥門(mén)內(nèi)的放大器使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)特性變差，工作不穩(wěn)定造成的。解決的最好方式是更換閥門(mén)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所以也能夠通過(guò)改變操縱曲曲折折線的方法使閥門(mén)不工作在小開(kāi)度指令的