DEH順序閥控制參數整定

　　新建大、中型機組中汽輪機，均采用數字電液控制系統（DEH）進行控制。通常，新建機組在試運行階段，汽輪機處于單閥控制及汽輪機各高壓調門同時參與調節，各調門開度相同。低負荷時，高壓調門開度較小，因而高壓調門的截流損失較大，不利于機組長期經濟運行。
　　
　　因此，新建機組試生產結束后，為了提高機組運行的經濟性，將汽輪機從單閥運行切換至順序閥運行是一個非常重要的措施。盡管順序閥控制是DEH中的一個基本功能，但由于現場安裝等因素的影響，高壓調門實際的流量特性與DEH中預置的流量特性曲線（DEH出廠時的預置值）會有差異。
　　
　　這一問題將導致在進行單閥—順序閥切換時機組負荷擾動大，汽輪機主要運行參數出現異常變化，影響機組的安全。因此，在順序閥功能投用前，應通過特性試驗校驗高壓調門的實際流量特性，設置各高壓調門之間的重疊度，使單閥—順序閥的切換能平穩地進行，減小切換過程中對汽輪機重要參數的影響（如振動、瓦溫等），保證機組安全穩定地運行。
　　
　　1DEH順序閥控制原理
　　
　　順序閥控制是DEH中機組功率控制的一種控制功能，按照汽輪機高壓調門的開關順序，對汽輪機流量指令進行分配，從而確定各高壓調門的流量，zui終確定各高壓調門的開度。這些控制策略一般包含在DEH的閥門管理控制功能中。
　　
　　揚州第二發電廠（以下簡稱揚二廠）選用西屋公司WDPFMODⅢ型數字電液控制系統，在順序閥運行時，汽輪機的流量指令FDEM需經過背壓修正、比例偏置修正、GV流量修正、GV流量開度函數修正后，產生各個GV的開度指令。控制原理見圖1。　　
　　FDEM可在機組負荷控制時手動給定或由功率調節器運算產生。流量背壓修正函數F（X1）是機組流量需求與流量指令的修正函數。汽輪機在不同的流量作功時，汽輪機排汽壓力隨之變化，蒸汽焓降變化，相應的作功能力不同，因此需對不同的蒸汽流量指令進行修正。例如，隨著負荷升高，汽輪機蒸汽流量增加，汽輪機排汽壓力升高，流量需求必須通過修正產生實際的流量指令。通常這是由汽輪機的自身特性所決定，．無需試驗整定。流量比例偏置（K+B）和GV流量修正函數F（X2）確定各高壓調門在順序閥控制方式下，調門的開啟順序、重疊度及流量指令。GV流量開度修正函數F（X3）是閥門的流量特性，是流量與閥位的對應關系，需要通過試驗獲得。
　　
　　2順序閥特性試驗
　　
　　2.1試驗方法的確定
　　
　　汽輪機在投入順序閥控制前，運行在單閥方式下。由圖1可知，流量指令直接通過GV流量開度修正函數F（X3）產生閥位指令，與其它函數無關，因此可優先整定GV流量開度修正函數F（X3）。
　　
　　投入順序閥運行后，可以實際校驗各閥門的重疊度，設置流量比例偏置因子（K十B）和GV流量修正函數F（X2）。背壓修正函數F（X1）是由機組的特性決定，因此無需整定。
　　
　　2.2GV流量開度修正函數F（X3）的特性試驗
　　
　　DEH工作在本機方式下，切除功率控制回路，手動運行。手動給定流量指令，測取流量指令FDEM與汽輪機蒸汽流量的函數關系。揚二廠1號機組試驗時，在主蒸汽壓力恒定的工況下（16.0MPa），手動給定流量指令，測量不同負荷點的蒸汽流量。當流量指令與實際流量不成線性關系時，可以修正GV流量開度修正函數，直到滿足要求為止。通過試驗，得到GV流量開度修正函數F（X3），見表1。　　
　　在此GV流量開度修正函數下，得到流量指令FDEM與主蒸汽流量的對應關系如圖2所示，流量指令FDEM與主蒸汽流量成線性關系，線性度較好。　　
　　2.3背壓修正函數F（X1）
　　
　　背壓修正函數F（X1）由汽輪機廠提供。揚二廠1號機組的實際函數設置見表2。　　
　　2．4流量比例偏置因子（K+B）的整定
　　
　　流量比例偏置因子（K+B）是根據閥門的設計流量和順序閥時閥門的開啟順序來確定。揚二廠1號機組汽輪機在順序閥運行時，GV3、GV4同時開啟，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）的計算
　　
　　由于GV3、GV4閥門同時開啟，因此流量比例因子可同時計算。根據設計資料可知，當GV3、GV4閥門流量為69％額定流量及流量指令FDEM為69％時（經背壓修正后的流量指令f1為69％），GV3、GV4的流量指令，f2應為100％，GV3、GV4開足。當流量指令FDEM為0％時（經背壓修正后的流量指令f1為0％），GV3、GV4的流量指令。f2應為0％，GV3、GV4關閉。所以由以下計算得：
　　
　　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）的計算因為GV1在GV3、GV4閥門后開啟，考慮到隨著汽輪機蒸汽流量的增大，汽輪機排汽壓力的升高，GV1的閥門流量為21％額定流量，及當流量指令FDEM為69％時（經背壓修正后的流量指令f1為69％），GV1的流量指令，f2為0％，GVl關閉；當流量指令FDEM為90％時（經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）GV2流量比例偏置因子（K十B）的計算因為GV2在GV1閥門后開啟，考慮到隨著汽輪機蒸汽流量的增大，汽輪機排汽壓力的升高，GV1的閥門流量為10％額定流量，及當流量指令FDEM為90％時（經背壓修正后的流量指令f1為103％），GV2的流量指令。f2為0％，GV2關閉；當流量指令FDEM為100％時（經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。所以由以下計算得：
　　
　　0=K×103+B
　　
　　100=K×l37+B
　　
　　得到GV1的流量比例偏置因子為：
　　
　　K=2.9，B=-300
　　
　　（4）GV流量修正函數F（X2）設置GV流量修正函數應通過試驗確定。確定GV流量修正函數即可確定各閥門間的重疊度。揚二廠1號機組GV3、GV4zui先開啟，不需要設置重疊度。試驗中發現，當流量指令FDEM增至66.7％，GV3、GV4開至52.2％后，流量指令FDEM與實際的蒸汽流量已不成線性，這時需開啟GV1來修正流量指令FDEM與實際流量的關系，使之線性化。流量指令FDEM再增加到69％后，GV3／GV4開足，因此GV1與GV3／GV4之間存在2．3％的重疊度，在GV流量修正函數F（X2）中應設置（-5，0）這一點。額定工況下，流量指令FDEM達到90％時，機組出力已經到600MW
　　
　　（100％負荷），此時GV2處于關閉狀態。如果機組運行參數較低，如主汽壓力、主汽溫度低于額定參數，則當流量指令FDEM達90％，GV3、GV4、GV1開足后，機組出力將不會達到600MW，流量指令還可繼續增加到100％。這時GV2將從關閉狀態到全開位置。由于揚二廠1號機組在額定工況進行重疊度試驗，當流量指令為90％時，機組出力已經達600MW負荷，而CV2仍然處于關閉狀態。因此，GV1與GV2之間的重疊度未在試驗中加以整定。
　　
　　如需整定，方法與上述相同。各閥門的重疊度函數經試驗后設置見表3。　　
　　3試驗結果
　　
　　揚二廠1號機組試驗前投用順序閥控制時，切換過程不平穩，尤其是當在順序閥控制時，1號瓦溫上升很快，影響機組安全。通過順序閥特性試驗后，在負荷變化過程中，1號瓦溫得到有效改善，在480MW左右負荷段，瓦溫達zui大值，隨著負荷的上升，瓦溫開始下降并趨于穩定。在順序閥的切換過程中，負荷擾動較小，汽輪機的振動、瓦溫無較大變化，順序閥控制功能正常投入，機組運行的經濟性得到提高。
　　
　　至今，揚二廠1號機組順序閥控制功能均正常投用，單閥—順序閥切換時，機組運行平穩，主汽溫度、主蒸汽壓力較為穩定，汽輪機各項重要運行參數均無異常。
　　
　　順序閥時閥門開啟次序見圖3。
　　
　　4試驗要點
　　
　　（1）校驗閥門流量特性曲線時，為了保證各個閥門不同開度時汽輪機蒸汽流量的可比性，主蒸汽壓力和溫度應保持恒定。
　　
　　（2）確定閥門重疊度時，在前后開啟閥門的負荷點附近應緩慢變化流量指令，獲取閥門的重疊度。試驗應重復進行幾次，以幾次試驗的平均值作為該閥門的重疊度。
　　
　　（3）試驗前，應確定各電液轉換器、油動機的死區、遲緩率應滿足設計要求，從而保證執行機構不影響試驗的準確性。