deh调门流量特性曲线修正试验与计算-高鹏义

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1、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

2、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

3、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

4、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。“混合式”控制方法的调门开度指令形成方式如图3所示，这种控制结构的主要特点是：1）在单阀与多阀方式下，控制回路共用一个调门流量开度修正函数F(X3)，该函数决定于阀门的流量特性，当阀门的流量特性发生改变时，它就要随之人为改变，如果调整流量开度修正函数F(X3)，则会对两种控制方式都产生影响；流量开度修正函数F(X3)一般直接取用汽轮机厂提供的数

5、据，当实际运行发现这一数据不准确时应通过试验重新整定。单阀方式下的流量背压修正函数F(X)由汽轮机厂提供，该函数实际反映的是阀后蒸汽流量特性，当机组叶轮检修后这一函数易发生变化，当实际运行发现这一数据不准确时应通过试验重新整定。2）顺阀方式下的流量控制环节存在多个函数，主要用于对多阀方式下的调门流量指令进行分配和修正。图3混合式结构调门开度指令形成示意图图4独立式结构调门开度指令形成示意图在顺序阀控制回路中，流量背压修正函数F(X1)是机组流量需求与流量指令的修正函数，随着机组负荷的增加，汽轮机排汽压力随之升高，同样的阀门开度其实际流量将减少，因此流量背压修正函数用于对不同负荷

6、段下的总流量指令进行修正，以确保流量指令与实际流量成线性对应关系。流量背压修正函数F(X1)由汽轮机厂提供，当实际运行发现这一数据不准确时应通过试验重新整定。流量比例偏置因子K+B负责对流量指令进行分配，控制各调门的开启顺序；有些情况下这一环节用折线函数替代K+B形式，作用相同。比例、偏置修正只在顺序阀方式时起作用，其参数是根据阀门的设计流量和阀门开关顺序来确定的。汽轮机厂说明书规定了顺序阀方式时阀门的开启顺序，比如1#2#同时开启，3#4#按顺序开启，如图5。K解决了由4阀承担的流量转为2阀或1阀承担后流量曲线的斜率问题，顺阀时的斜率要高于单阀时的斜率；B解决了CV3/CV4

7、何时开启的问题，通过B值将CV3/CV4开启位置向后平移。具体如何计算，举例如下：根据汽轮机厂提供的顺阀流量曲线，我们知道当流量指令为0%时CV1/CV2全关，流量为0%，当流量指令为50%时，CV1/CV2全开，流量为100%，由图3所示公式：F2=F1×K+B,可计算出K=2，B=0；同样查顺阀曲线可知，当流量指令为50%时，CV3正要开还未开，流量为0%，当流量指令为75%时，CV3全开，流量为100%，可计算出CV3的K+B，K=4，B=-200；同样，当流量指令为75%时，CV4正