西屋DEH顺序阀控制参数整定

1、DEH顺序阀控制参数整定    新建大、中型机组中汽轮机，均采用数字电液控制系统(DEH)进行控制。通常，新建机组在试运行阶段，汽轮机处于单阀控制及汽轮机各高压调门同时参与调节，各调门开度相同。低负荷时，高压调门开度较小，因而高压调门的截流损失较大，不利于机组长期经济运行。    因此，新建机组试生产结束后，为了提高机组运行的经济性，将汽轮机从单阀运行切换至顺序阀运行是一个非常重要的措施。尽管顺序阀控制是DEH中的一个基本功能，但由于现场安装等因素的影响，高压调门实际的流量特性与DEH中预置的流量特性曲线(DEH出

2、厂时的预置值)会有差异。    这一问题将导致在进行单阀顺序阀切换时机组负荷扰动大，汽轮机主要运行参数出现异常变化，影响机组的安全。因此，在顺序阀功能投用前，应通过特性试验校验高压调门的实际流量特性，设置各高压调门之间的重叠度，使单阀顺序阀的切换能平稳地进行，减小切换过程中对汽轮机重要参数的影响(如振动、瓦温等)，保证机组安全稳定地运行。1  DEH顺序阀控制原理    顺序阀控制是DEH中机组功率控制的一种控制功能，按照汽轮机高压调门的开关顺序，对汽轮机流量指令进行分配，从而确定各高压调门的流

3、量，最终确定各高压调门的开度。这些控制策略一般包含在DEH的阀门管理控制功能中。    扬州第二发电厂(以下简称扬二厂)选用西屋公司WDPF MOD型数字电液控制系统，在顺序阀运行时，汽轮机的流量指令FDEM需经过背压修正、比例偏置修正、GV流量修正、GV流量开度函数修正后，产生各个GV的开度指令。控制原理见图1。    FDEM可在机组负荷控制时手动给定或由功率调节器运算产生。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。汽轮机在不同的流量作功时，汽轮机排汽压力随之变化，蒸汽焓降变化，相应的作功能

4、力不同，因此需对不同的蒸汽流量指令进行修正。例如，随着负荷升高，汽轮机蒸汽流量增加，汽轮机排汽压力升高，流量需求必须通过修正产生实际的流量指令。通常这是由汽轮机的自身特性所决定，无需试验整定。流量比例偏置(K+B)和GV流量修正函数F(X2)确定各高压调门在顺序阀控制方式下，调门的开启顺序、重叠度及流量指令。GV流量开度修正函数F(X3)是阀门的流量特性，是流量与阀位的对应关系，需要通过试验获得。2  顺序阀特性试验2.1  试验方法的确定    汽轮机在投入顺序阀控制前，运行在单阀方式下。由图1可知，流量指令直接

5、通过GV流量开度修正函数F(X3)产生阀位指令，与其它函数无关，因此可优先整定GV流量开度修正函数F(X3)。    投入顺序阀运行后，可以实际校验各阀门的重叠度，设置流量比例偏置因子(K十B)和GV流量修正函数F(X2)。背压修正函数F(X1)是由机组的特性决定，因此无需整定。2.2  GV流量开度修正函数F(X3)的特性试验    DEH工作在本机方式下，切除功率控制回路，手动运行。手动给定流量指令，测取流量指令FDEM与汽轮机蒸汽流量的函数关系。扬二厂1号机组试验时，在主蒸汽压力恒定的工况

6、下(16.0 MPa)，手动给定流量指令，测量不同负荷点的蒸汽流量。当流量指令与实际流量不成线性关系时，可以修正GV流量开度修正函数，直到满足要求为止。通过试验，得到GV流量开度修正函数F(X3)，见表1。    在此GV流量开度修正函数下，得到流量指令FDEM与主蒸汽流量的对应关系如图2所示，流量指令FDEM与主蒸汽流量成线性关系，线性度较好。2.3  背压修正函数F(X1)    背压修正函数F(X1)由汽轮机厂提供。扬二厂1号机组的实际函数设置见表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)是根据阀门的设计流量和顺序阀时阀门的开启顺序来确定。扬二厂1号机组汽轮机在顺序阀运行时，GV3、GV4同时开启，然后GV1、GV2考虑阀门间的重叠度依次顺序开启。    (1)GV3、GV4流量比例偏置因子(K+B)的计算    由于GV3、GV4阀门同时开启，因此流量比例因子可同时计算。根据设计资料可知，当GV3、GV4阀门流量为69额定流量及流量指令FDEM为69时(经背压修正后的流量指令f1为69)，GV3、GV4

8、的流量指令，f2应为100，GV3、GV4开足。当流量指令FDEM为0时(经背压修正后的流量指令f1为0)，GV3、GV4的流量指令。f2应为0，GV3、GV4关闭。所以由以下计算得：    0=K×0十B；  100=K×69+B得到GV3、GV4的流量比例偏置因子为：    K=1.45，B=0    (2)GV1流量比例偏置因子(K十B)的计算因为GV1在GV3、GV4阀门后开启，考虑到随着汽轮机蒸汽流量的增大，汽轮机排汽压力的升

9、高，GV1的阀门流量为21额定流量，及当流量指令FDEM为69时(经背压修正后的流量指令f1为69)，GV1的流量指令，f2为0，GVl关闭；当流量指令FDEM为90时(经背压修正后的流量指令f1为103)，GV1的流量指令践为100，GV1开足。所以由以下计算得：    0=K×69十B    100=K×103十B得到GV1的流量比例偏置因子为：    K=2.9，  B=-200    (3

10、)GV2流量比例偏置因子(K十B)的计算因为GV2在GV1阀门后开启，考虑到随着汽轮机蒸汽流量的增大，汽轮机排汽压力的升高，GV1的阀门流量为10额定流量，及当流量指令FDEM为90时(经背压修正后的流量指令f1为103)，GV2的流量指令。f2为0，GV2关闭；当流量指令FDEM为100时(经背压修正后的流量指令f1为137)，GV2的流量指令f2为100，GV2开足。所以由以下计算得：    0=K×103+B    100=K×l37+B得到GV1的流量比例偏置因子为： 

11、0;  K=2.9，  B=-300    (4)GV流量修正函数F(X2)设置GV流量修正函数应通过试验确定。确定GV流量修正函数即可确定各阀门间的重叠度。扬二厂1号机组GV3、GV4最先开启，不需要设置重叠度。试验中发现，当流量指令FDEM增至66.7，GV3、GV4开至52.2后，流量指令FDEM与实际的蒸汽流量已不成线性，这时需开启GV1来修正流量指令FDEM与实际流量的关系，使之线性化。流量指令FDEM再增加到69后，GV3GV4开足，因此GV1与GV3GV4之间存在23的重叠度，在GV流量修正函数F(X

12、2)中应设置(-5，0)这一点。额定工况下，流量指令FDEM达到90时，机组出力已经到600MW(100负荷)，此时GV2处于关闭状态。如果机组运行参数较低，如主汽压力、主汽温度低于额定参数，则当流量指令FDEM达90，GV3、GV4、GV1开足后，机组出力将不会达到600 MW，流量指令还可继续增加到100。这时GV2将从关闭状态到全开位置。由于扬二厂1号机组在额定工况进行重叠度试验，当流量指令为90时，机组出力已经达600MW负荷，而CV2仍然处于关闭状态。因此，GV1与GV2之间的重叠度未在试验中加以整定。    如需整定，方法与上述相同。各阀门的

13、重叠度函数经试验后设置见表3。3  试验结果    扬二厂1号机组试验前投用顺序阀控制时，切换过程不平稳，尤其是当在顺序阀控制时，1号瓦温上升很快，影响机组安全。通过顺序阀特性试验后，在负荷变化过程中，1号瓦温得到有效改善，在480MW左右负荷段，瓦温达最大值，随着负荷的上升，瓦温开始下降并趋于稳定。在顺序阀的切换过程中，负荷扰动较小，汽轮机的振动、瓦温无较大变化，顺序阀控制功能正常投入，机组运行的经济性得到提高。    至今，扬二厂1号机组顺序阀控制功能均正常投用，单阀顺序阀切换时，机组运行平稳，主汽温度、主蒸汽压力较为稳定，汽轮机各项重要运行参数均无异常。    顺序阀时阀门开启次序见图3。4  试验要点    (1)校验阀门流量特性曲线时，为