调节阀抖动的原因及处理措施 microsoft word 文档 (7)

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1、实例分析锅炉给水最小流量调节阀抖动的原因及处理措施发布时间：2010-11-09  点击数：501     珠海发电厂一期项目的2台700MW亚临界机组锅炉为日本三菱公司制造的再热、辐射、强制循环、室外布置锅炉（BM-FRR），额定蒸发量为2290t/h。其主要蒸汽参数为：过热器出口压力为18.2MPa、温度为541℃、再热器出口压力为5.3MPa、温度为568℃。汽轮机为日本三菱公司制造的再热凝汽式、三缸四排汽轮机（TC4F-40），额定功率为700MW，最大功率为730MW。发电机为美国西屋公司制造的水冷定子绕组的氢气内冷发电机，额定功率为746

2、MW，容量为828.889MVA，功率因数0.9，机组运行方式为：定-滑-定。    2号机组投产后2台汽动给水泵的最小流量阀在调节过程中有抖动现象，特别是在370～400MW负荷时，当开度指令为8%～11%的情况下，调节阀抖动更明显。由于这种状况，造成了最小流量调节阀的阀芯损坏，不得不更换。为消除最小流量调节阀在低开度指令情况下的抖动问题，通过分析调节阀的控制信号和开度指令并结合实际的运行情况，找出解决问题的办法。一、给水系统的工艺流程图    给水系统由2台50%MCR锅炉容量的汽动给水泵及其前置泵和1台25%MCR锅炉容量的电动给水泵及其前置泵

3、和6，7，8号高加等组成。电动给水泵既作为机组启动用，又作为机组正常运行时的备用泵。各台给水泵的出口有单独的再循环管和最小流量调节阀为泵提供最小流量。给水系统最小流量控制工艺流程如图1所示（图中只画出1台给水泵）。 二、最小流量阀的控制    1、控制信号    最小流量阀是以给水泵出口流量（图1中A点处的流量）为控制信号，控制其开度，以保证给水泵的安全运行。     给水泵出口A点处的流量（以下简称泵出口流量）是通过前置泵入口流量孔板测量的流量（图1中B点处的流量）减去最小流量阀出口处流量（图1中C点处的流量）得到的，如图2所示。最小流量阀出口C点

4、处的流量是通过阀门开度按图3的曲线计算得到。图3（a）和（b）分别为汽动给水泵和电动给水泵最小流量阀开度-流量曲线。       2、最小流量阀的开度指令     最小流量阀的控制主要是按其开度指令来调节阀门的开关。图4是最小流量阀控制原理图。图5（a）和（b）分别为汽动给水泵和电动给水泵控制回滞线，其中f1（x）、f2（x）分别是关指令和开指令曲线。     3、控制简述    下面以汽动给水泵为例，简述最小流量阀的调节控制过程：     （1）给水泵启动时，A点处的流量小于40t/h，最小流量阀的开度指令为100%；    （2）当A点处的流量大

5、于或等于40t/h（若最小流量阀已处于全开，根据图3（a）得C点处的流量为427t/h，则B点处流量大于或等于467t/h），最小流量阀开始关闭，关指令按图5（a）f1（x）曲线给出；    （3）在关阀的过程中，如果A点处的流量继续增加，阀门沿f1（x）指令曲线关阀；如果A点处的流量减小，此时阀门是否动作，视流量减小的幅度而定，如图5所示；如果流量由M减少至N，由于控制采用了大、小选逻辑，此时阀门的指令不会由μM增加至μN，而只是维持μM不变，直至A点处流量减小到O点处时，阀门才会沿f2（x）曲线开阀；    （4）当A点处的流量大于690t/h时

6、，最小流量阀全关；    （5）当A点处的流量小于650t/h时，阀门沿着f2（x）指令曲线开阀；    （6）在开阀的过程中，如果A点处的流量继续减少，阀门沿f2（x）指令曲线开阀；如果A点处的流量增大，此时阀门是否动作视流量增大的幅度而定，如图5所示；如果流量由N增加至M，由于控制采用了大、小选逻辑，此时阀门的指令不会由μN增加至μM，而只是维持μN不变，直至A点处流量增加到P点处时，阀门才会沿f1（x）曲线关阀。三、最小流量阀抖动的原因    1、A点处的流量小波动的原因     从以上控制过程可以看出：由于最小流量阀的开关指令不是1根曲线，且

7、采用了大、小选控制逻辑，因此调节阀门开关时，A点处的流量小波动（对汽动给水泵反方向波动幅度小于40t/h时），阀门指令不会变化，不可能造成阀门由原来的开突变到关，或相反。所以，从控制原理上分析，阀门不可能产生抖动。     2、最小流量阀特性不好的原因     如果最小流量阀的特性不好，比如死区较大，那么在小开度指令的情况下，A点处的流量有可能发生突变，并且突变的范围有可能大于40t/h，这就有可能造成最小流量调节阀抖动，甚至振荡。下面是其中1种情况的分析：     如果A点处流量为650～690t/h，阀门沿f1（x）曲线工作。如果流量增大，阀门指

8、令减小；由于阀门特性差，阀门关一点就使最小流量阀出口的流量为0，A点处流量突然增加，此时DCS的给水控制系统