汽轮机调门重叠度的优化和调整.docx

汽轮机调门重叠度优化和调整
汽机调门重叠度简介
定义：
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，下一调门提前开启量称为阀门重叠度。
目：
设置重叠度目是为了使汽机控制指令及蒸汽流量成线性关系，保证机组良好调节 特性，有利于机组滑参数运行。
作用：
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 据单个阀门特性可以推断出多个阀门升程及流量关系呈波形曲线，显然这是不符合调 节系统静态特性曲线，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。
特性：
下面图1和图2分别为单阀和多阀联合升程流量特性：
最大升程
有效升程.
单阀升程流量特性
说明：
a）图1为典型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，可 以通过试验方法得出。
b）从图1我们可以看出在阀门开度50%左右，出现拐点，特性逐步开始呈非线 性。
c）从图1可以得出阀门有效升程，数值在70%左右，此后阀门再开大，流量增 加较少。
图2询节汽阀的联合升程流量特性
说明：
a）多个阀门联合特性就只取决于阀门开启重叠度。
b）图2中曲线I选择重叠度过小，即前一阀开度很大后才开后一阀，系统在调节 时会生产较大波动，在后一阀门将开启时，会发生调门大幅窜动情况。
c）图2中曲线U选择了合理重叠度，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中曲线HI选择重叠度过大，除前面所讨论会使经济性下降外，还会破坏升 程流量特性线性度，会使两个阀门重叠部分流量增长过快，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。
重视调门升程流量特性变化
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：Zh = 1 -H1 / Hmax
式中出为后阀开始开启时前阀行程，Hm”为前阀全开行程。
压力重椁度：&P = 1 -P"Pmax
式中Pmax和Pl为后阀开始开启时，前阀前、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
关键参数，一般以前一阀门开至前、后压力比P]/Pgx=〜，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，在机组大修时，由于阀门进行过行程调整和密封面研磨, 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 汽机经济性和调节特性。所以，应该定期对调门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要求。
最佳重叠度确定原则是应考虑在调节系统允许范围内，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及各调门开度曲线：
100
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5