汽轮机阀门控制的种类及功能

1、汽轮机阀门操控品种

汽轮机作为大型高速作业的原动机是当今火力发电厂的首要设备之一，它被用来拖动发电机然后使机械能转变为电能，供用户运用。汽轮机具有体积大、旋转快等特征。当它由常温常压的连续状况下转入高温高压高速作业时，汽轮机的调度阀门起到了安稳转速、操控负荷的要害效果。只需操控好阀门的安稳性、快速性和准确度，才能使汽轮机安全、平稳、高效的作业。

数字式电液调度(DEH)体系作为现在汽轮机的最根柢的操控体系，是对阀门进行操控的最佳体系。在这个体系中对阀门的操控有两种办法：单阀操控办法和多阀操控办法，两种办法之间可以进行无扰切换。

单阀操控是指在汽轮机的高压缸进汽时选用各个高压调度阀门一同进汽的办法，也就是说各个高压调度阀门的指令和开度都是相同的。

多阀操控是指在汽轮机的高压缸进汽时选用单个高压调度阀门逐步进汽的办法，也就是说各个高压调度阀门的指令和开度都是不相同的，每个高压调度阀门的开度是依据自身的流量曲线对应的指令输出的。

2、阀门操控的功用

DEH操控体系中调度阀门的开度指令，实践上是由阀门操控输出的，而阀门操控所接收的信号是体系对进入汽轮机的总蒸汽流量的央求，即DEH体系的转速操控回路和负荷操控回路中所发生的流量给定值信号是经过阀门操控转化为各阀门的开度指令信号的。这个给定信号输出到阀门操控卡(伺服卡)上与阀位传感器(LVDT)的实践阀位信号相减，经过伺服扩展器扩展后操控伺服阀抵达要求开度。因此，阀门操控实践上是一软件动态函数发生器，它的首要任务是：(1)当机组在单阀调度或多阀调度办法下作业时，阀门操控依据DEH体系供给的流量给定信号，经过阀门流量曲线供认各调度阀的开度，并以输出模拟信号;(2)保证在单阀调度和多阀调度相互切换的过程中，机组的功率始终保持不变;(3)在阀门进行切换的过程中，假定流量央求发生改动，将连续正在进行的阀门切换，先满意机组对流量的要求，然后再继续进行阀门的切换;(4)保证DEH体系能平稳地从手动办法切换到主动办法。

3、阀门操控新策略

3.1 单阀和多阀的比较

关于定压作业的发电机组，汽轮机的调度首要是对汽轮机的转速和功率而言，调度转速和功率的办法就是改动汽轮机的进汽量。汽轮机的进汽量是经过改动汽轮机调度阀门的翻开数量和阀门开度来结束的，即改动了汽轮机阀门的进汽面积。因此依据进汽面积的不同就产

生了汽轮机的单阀操控和多阀操控。

单阀操控办法下，各调度阀门一同动作，阀门的开度大小都是相同的，汽轮机进汽均匀，汽缸和转子受热也相对均匀。在汽轮机发生负荷改动时调度级后的蒸汽温度改动也就很小，所发生的热应力就相对很小，使机组作业活络性较好，适合在机组起动和转化负荷时选用。但单阀办法在低负荷作业时所发生的节省丢掉较大，调度功率较低，机组经济性就相对较差。

多阀操控办法下，各调度阀依照必定的次序有方案地动作然后改动汽轮机的进汽面积。在低负荷作业时，只需一个(或两个)阀门有节省丢掉，其他阀门全开或许全关，故调度功率较高，机组经济性较好。但该办法下汽轮机的进汽不均匀，汽缸和转子的受热也不均匀，而且在转化负荷时调度级后蒸汽温度改动很大，热应力较大，作业活络性较差。

为了处理机组作业活络性和经济性的敌视，在起动、升速和转化负荷过程中，希望选用单阀操控使机组受热均匀，活络升速和转化负荷，而当机组带到必定负荷时又希望选用多阀操控来改进机组的功率。这就需求运用DEH的阀门操控功用进行阀门的无扰切换，使汽机抵达最有用的作业。汽轮机的每个操控调度阀门都有各自独自的伺服卡、伺服阀和油动机，这就使DEH所操控的阀门更加活络、安稳，也便于单个阀门发生缺点时还能保证机组作业，便于在线替换伺服卡、伺服阀等。

3.2 行进机组功率的途径

和传统的调度体系比较，DEH操控体系可以对每个阀门进行独自的操控，为了减小机组的节省丢掉，行进机组的经济性，可以经过以下几个方面进行改进。

(1)添加配汽阀点配汽阀点是指阀门进汽不存在节省丢掉的功率点，汽轮机在这个功率点上作业功率最高。单阀操控只需在汽轮机满负荷发电时，由于各调度阀悉数翻开，这时汽轮机只存在一个阀点，因此根柢没有节省丢掉。而在其它负荷时调度阀门都没有彻底翻开，因此存在较大的节省丢掉，使功率下降。多阀操控是各个调度阀门独自给机组供汽，而且依据负荷的需求依照必定的次序翻开各个调度阀门，以4个高压调门的汽轮机为例，首要使汽轮机先开1号和2号调门，等到带到必定负荷时，当1号、2号调门根柢全开后，3号调门才逐步翻开，而此刻4号调门还处于关闭状况，这就发生了多个配汽阀点，在这些点所发生的节省丢掉相对很小，功率显着优于单阀调度。配汽阀点越多，汽机的节省丢掉就越小，汽轮机在整个负荷区间的全体功率就越高。

(2)阀门组重组由于汽轮机的调度阀门数量是必定的，为了在有限的阀门数量下得到更多的配汽阀点，就可以经过改动阀门所对应的喷嘴数量来得到更多的配汽阀点。在负荷逐步升高的过程中，先翻开喷嘴数量相对较少的阀门，然后再依据负荷升高翻开其他阀门，这样就削减汽轮机在低负荷时的节省丢掉，然后使汽轮机获得相对多的阀点，行进了机组在不同负荷时的功率。

(3)减小堆叠度 由于汽轮机的作业要求总的流量具有较好的线性度，而汽轮机的阀门流量又具有必定的饱满特性，这就要求汽轮机要在前一个调度阀门流量特性线性度变差之前翻开第二个阀门，因此就发生了阀门的堆叠度。由于各个调度阀门的流量之间是有必定的联络，是相互影响的，所以为了保证汽机总的流量线性度较好，保证机组动态调度的安稳及一次调频时机组的响应速度，就要求阀门有必定的堆叠度。而一般许多电厂由于要求对机组的负荷查核十分严峻，所以一般都把机组的堆叠度调得很大，机组的作业就会相对平稳，负荷的不坚决也就会很小或许几乎没有。而这样一来机组的节省丢掉变大，调度功率下降，全体的经济性也会下降。经过研讨，适当地减小阀门堆叠度，只会对部分的流量特性发生影响，尽管会使机组在堆叠点附近线性度变差，但不会对机组甩负荷等要害特性造成大的影响，而且有利于减小机组的节省丢掉，行进机组的经济效益。

3.3 行进机组功率的新策略

依照阀门组重组的思维，运用DEH操控体系中的阀门操控可以结束单阀操控和次序阀操控的无扰切换，使汽轮机在定压作业时恣意负荷区段的功率抵达最高，然后行进机组变负荷作业的经济性。但不同的机组阀门特性是不同的，它所对应的喷嘴数量，阀门翻开次序都是不同的。例如海南东方2*350MW的机组而言，它的单阀、次序阀曲线分别为如图1、2所示。

阀门的翻开次序为GV1和GV2先一同翻开，然后是GV3翻开，究竟是GV4翻开。依据现场状况，在进行阀门切换时，2瓦和3瓦的振荡抵达报警值以上。后经过剖析和主机厂的从头核算，把阀门的翻开次序更改为GV1和GV2先翻开，然后GV4翻开，究竟GV3翻开。在进行切换时机组的振荡没有抵达报警值以上。由此可推断，机组进行阀门切换时，阀门的翻开次序很重要，也就是说阀门操控的好坏是选择了机组能否正常作业的要害要素之一。而阀门操控的要害在于阀门切换过程中是否是无扰切换，这就要求DEH体系所编的程序有必要完善。一般状况下运用外部积分的办法可以结束操控体系的无扰切换。如图3所示，若功率回路投入，PID调度器则起到了外部积分器的效果，当调度阀调度办法发生转化引起的发电机功率改动时，PID输出的改动会依据实践状况主动补偿，然后结束切换的无扰;若功率回路不投入，阀门切换的过程中对机组功率的影响就取决于阀门流量特性曲线核算的准确程度。

4、定论

关于大多电厂要求行进经济性、行进机组发电功率的今日，DEH体系的阀门操控可以削减机组的节省丢掉。在不同的负荷区段运用不同的阀门操控办法，充分发挥DEH核算机操控可以独自操控各个阀门的优越性，来满意机组在不同工况下对负荷的要求，然后安全、平稳、快速地调度机组的负荷，具有很高的实践运用价值。