汽轮机调门重叠度的优化和调整.doc

:采用喷嘴调节时,多个调节汽门依次开启,在前一个调门尚未全开时,后一调门便提前打开。当前一个调门全部打时,下一调门提前开启的量称为阀门的重叠度。:设置重叠度的目的是为了使汽机控制指令与蒸汽流量成线性关系,保证机组良好的调节特性,有利于机组滑参数运行。:a)影响调节特性:多个调门依次开启,若后阀在前阀全部开启后才开启,那么根据单个阀门的特性能够推断出多个阀门的升程与流量的关系呈波形曲线,显然这是不符合调节系统静态特性曲线的,为了使配汽机构特性曲线比较平滑,一定要设置重叠度。b)影响机组的经济性:重叠度过大,即前一阀门开度较小时,后一阀门就已开启,会加大节流作用,此时节流损失变大,对机组的经济性影响也最大。重叠度较小或无重叠度时,节流损失最小,能提高机组经济性,但影响调节特性。:下面图1和图2分别为单阀和多阀联合的升程流量特性:说明:a)图1为典型的单阀升程流量特性曲线,对于单一调门,这种特性曲线是一定的,能够经过试验方法得出。b)从图1我们能够看出在阀门开度50%左右,出现拐点,特性逐步开始呈非线性。c)从图1能够得出阀门的有效升程,数值在70%左右,此后阀门再开大,流量增加较少。说明:a)多个阀门的联合特性就只取决于阀门开启的重叠度。b)图2中的曲线Ⅰ选择的重叠度过小,即前一阀开度很大后才开后一阀,系统在调节时会生产较大的波动,在后一阀门将开启时,会发生调门大幅窜动的情况。c)图2中的曲线Ⅱ选择了合理的重叠度,阀门联合升程流量特性波动小,系统调节性能基本呈线性,稳定性最好。d)图2中的曲线Ⅲ选择的重叠度过大,除前面所讨论的会使经济性下降外,还会破坏升程流量特性的线性度,会使两个阀门重叠部分的流量增长过快,产生局部不等率变动,当汽机在该功率下运行时,有可能出现晃动。2重视调门升程流量特性的变化阀门重叠度有两种表述:行程重叠度和压力重叠度。行程重叠度:ξH=1-H1/Hmax式中H1为后阀开始开启时的前阀行程,Hmax为前阀全开行程。压力重叠度:ξp=1-P1/Pmax式中Pmax和P1为后阀开始开启时,前阀的前、后压力。行程重叠度只有几何意义,没有热力学意义,压力重叠度才是决定调门调节特性的关键参数,一般以前一阀门开至前、后压力比P1/Pmax=~,后一阀开启较为合适。然而,在DEH调节系统中,只能对行程重合度进行设定,不计算压力重叠度。另外,压力重叠度是会改变的,在机组大修时,由于阀门进行过行程调整和密封面的研磨,阀门各部件由于损坏而更换等情况,特性曲线会产生意想不到的偏差。单个阀门升程流量特性发生变化,此时若行程重叠度设定不变,会使调门调节特性改变,会直接影响汽机的经济性和调节特性。因此,应该定期的对调门的升程流量特性进行测定,对压力重叠度进行标定,保证机组调节特性满足稳定高效的要求。3对调门重叠度调整最佳重叠度确定的原则是应考虑在调节系统允许的范围内,尽量减小重叠度。下图为华能南通电厂#3机组汽轮机在部分进汽时流量指令与各调门开度的曲线:从图中可见,机组各调门开启时的参数,重叠度设定为:#2调门是在#1调门开启70%时开启,#3调门是在#2调门开启60%时开启,#4调门是在#3调门开启50%时开启。对比国内大部分机组,普遍认为后一阀门在前一阀