一、前 言
现代大、中型发电厂组中汽轮机均采用数字电液控制系统即DEH进行控制,各进汽阀门是由电信号控制、高压油动机驱动。其中进汽阀门的管理显然是DEH系统的重要功能,特别是顺序阀控制其管理程序更为科学和复杂。在调试和实际应用中顺序阀控制的参数整定同样非常严谨。如果参数整定不当则单阀与顺序阀的切换扰动过大,汽轮机主要运行参数出现异常,影响机组的安全。由此可知顺序阀门控制的参数整定是DEH调试的一项重要内容。
二、DEH阀门管理功能
新建机组在试运期间一般采取全周进汽的单阀运行方式,使得转子和定子的温差较小,在变负荷运行时温差影响较小,有利于机组初期的磨合。另外在机组启动过程或调峰方式运行时,也同样需要采用单阀控制。但单阀运行,高压调节阀都参与开度调节,且一般高压调门开度不大,蒸汽通过调节阀门时有较大的节流损失。机组运行要求尽量减少调节阀门的节流损失,提高汽轮机的效率。通常阀门的节流损失在阀门接近全关或接近最大流量时达到最小。顺序阀门控制方式下,只有一个高压调节阀进行开度调节,其余的阀门保持全开或全关,这样减少了节流损失,提高机组热效率。图1为顺序阀门控制和单阀控制的热效率比较曲线,从中能明显的看出两者之间的差异。
如此,机组运行过程中,为了机组热效率或满足其它工况,需要在单阀控制方式和顺序阀控制方式之间相互切换。这样就要求有一套复杂的阀门管理程序来完成。通过阀门特性,准确的计算出不同工况、不同阀门的控制方式,和不同蒸汽流量下对应的各个阀门开度,实现阀门开度调节;同时实现在不对机组运行产生扰动的情况下,进行单阀和顺序阀控制的平衡切换。
三、阀门控制原理
阀门管理程序接受的控制信号是蒸汽流量,通过程序计算将蒸汽流量信号转换成相应的阀门开度,在单阀方式时,高调门的开度都是一样的,计算较为简单,在顺序阀方式时,需要确定阀门的开启顺序,单独计算各个阀门的开度。在两种方式相互转换时也需要进行流量与开度的转换。
3.1 主汽压力对蒸汽流量的前馈校正
阀门管理程序接受的蒸汽流量是按额定主汽压力确定的,当主汽压力不等于额定压力时,同样的调节阀门开度所获得的蒸汽流量不等于控制所要求的流量,导致负荷调节动态偏差。当然,通过投入自动调节回路,加以反馈校正,同样可以消除偏差。但这种反馈校正有一定的迟延,且超调较大。若将蒸汽流量信号按当前主汽压力加以修正,补偿主汽压力对蒸汽流量的影响,将修正后的流量指令作为阀门开度控制信号,显然就能更及时、准确的调节。阀门管理程序根据主汽压力对流量指令进行比例校正,即:
Q=Q0.PTREF/PT
其中Q为校正后的蒸汽流量要求值;Q0为校正前的蒸汽流量要求值;PTREF为主汽压力额定值;PT为当前主汽压力。
在校正软件中,设置了不灵敏区,当PT偏离PTREF达一定值时才进行校正。
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