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汽轮机单阀顺序阀运行方式及切换的实现

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/12/5 10:46:47   

  所属频道:  火力发电    关键词:  汽轮机 顺序阀 单阀

单阀/顺序阀切换的目的是为了提高机组的经济性和快速性,实质是通过喷嘴的节流配汽(单阀控制)和喷嘴配汽(顺序阀控制)的无扰切换,解决变负荷过程中均匀加热与部分负荷经济性的矛盾。

单阀方式下,蒸汽通过高压调节阀和喷嘴室,在360°全周进入调节级动叶,调节级叶片加热均匀,有效地改善了调节级叶片的应力分配,使机组可以较快改变负荷;但由于所有调节阀均部分开启,节流损失较大。

顺序阀方式则是让调节阀按照预先设定的次序逐个开启和关闭,在一个调节阀完全开启之前,另外的调节阀保持关闭状态,蒸汽以部分进汽的形式通过调节阀和喷嘴室,节流损失大大减小,机组运行的热经济性得以明显改善,但同时对叶片存在产生冲击,容易形成部分应力区,机组负荷改变速度受到限制。

因此,冷态启动或低参数下变负荷运行期间,采用单阀方式能够加快机组的热膨胀,减小热应力,延长机组寿命;额定参数下变负荷运行时,机组的热经济性是电厂运行水平的考核目标,采用顺序阀方式能有效地减小节流损失,提高汽机热效率。

对于定压运行带基本负荷的工况,调节阀接近全开状态,这时节流调节和喷嘴调节的差别很小,单阀/顺序阀切换的意义不大。对于滑压运行调峰的变负荷工况,部分负荷对应于部分压力,调节阀也近似于全开状态,这时阀门切换的意义也不大。对于定压运行变负荷工况,在变负荷过程中希望用节流调节改善均热过程,而当均热完成后,又希望用喷嘴调节来改善机组效率,因此这种工况下要求运行方式采用单阀/顺序阀切换来实现两种调节方式的无扰切换。

假设阀门切换过程中汽机运行工况稳定,即真空和主蒸汽参数不变,不考虑抽汽的影响,汽机的负荷仅由蒸汽流量决定,而各个调节阀所控制的流量也只和阀门开度有关,那么可以认为汽机负荷进仅是阀门开度的单函数。单阀系数乘以单阀开度指令与顺序阀系数乘以顺序阀开度指令相加后得到的就是各个阀门实际的开度指令。单阀指令和顺序阀指令是当前负荷指令分别经过单阀曲线和顺序阀曲线转换后得出的。

在实际的阀门切换过程中,上述分析中的假设条件是难以成立的,所以不可避免地会有负荷扰动;但如果投入闭环控制,负荷扰动在一定程度上可以得到改善,即如果投入功率闭环回路,当实际功率与负荷设定值相差大于4%时,切换自动中止;当负荷调节精度达到3%以内时,切换又自动恢复。投入调节级压力控制回路与此类似。上述限制过程对运行人员的操作没有任何要求。这样,阀门切换过程中如果投入功率闭环,则功率控制精度在3%以内;如果投入调节级压力闭环,则调节级压力控制精度在1.5%以内。单阀/顺序阀切换也可以开环进行,显然,此时负荷扰动的大小与阀门特性曲线的准确性及汽机运行工况有关。

在单阀向顺序阀切换过程中或阀门已处于顺序阀方式时,如果汽机跳闸或出现任一个GV紧急状态,即实际阀位和阀定位卡的阀位指令之间偏差大于设定的限值,则强行将阀门置于单阀方式。这种情况下强制成单阀方式可以减小负荷扰动。

来源:百度文库
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