汽轮机高调门流量特性优化试验方案

汽轮机阀门流量特性优化作者：刘世军来源：《中国科技纵横》2014年第22期【摘要】如果汽轮机阀门流量特性曲线与实际流量特性相差较大，在一次调频动作或变负荷时，容易造成负荷变化过大或不足；同时在阀门单、顺序阀切换时造成负荷波动较大，影响机组的稳定运行。

DEH阀门流量特性试验就是通过试验的方式得到阀门流量特性曲线，以解决机组变负荷和一次调频时，可能出现负荷突变和调节缓慢以及单、顺序阀切换过程中出现的负荷摆动的现象，优化机组负荷控制精度，保证机组的安全运行。

本文以某135MW机组为例，介绍了流量特性曲线的优化试验和计算方法。

【关键词】阀门流量特性优化安全经济1 前言阀门流量特性曲线就是阀门开度与通过阀门的蒸汽流量的对应关系。

在生产过程中，汽轮机运行一段时间后或高调门解体检修后，高调门的流量特性都会发生改变，与原调门流量开度修正函数产生偏差。

DEH系统阀门流量特性曲线如果与实际阀门流量相差较大，在机组变负荷和一次调频时，可能出现负荷突变和调节缓慢的问题，造成机组控制困难，影响了机组的安全性和变负荷能力。

在顺序阀方式下，如果调节阀门重叠度设置不合理，也会影响机组投入顺序阀的经济性。

因此，当出现阀门流量特性曲线不合适时，必须对汽轮机高压调门的流量特性进行测试，根据实际情况对其控制参数进行优化整定，提高发电机组的控制品质和调节性能，保障发电机组安全、稳定运行。

2 某135MW机组阀门管理简介某电厂135MW汽轮机组高压调节汽门有4个，每个调节汽门均配有一个独立的伺服控制系统，阀门的调节方式有单一阀门调节方式（全周进汽）和顺序阀门调节（部分进汽）两种。

单阀方式时所有高压调节汽门同时启闭，控制机组的转速和负荷，适用于节流调节、全周进汽，该方式使得汽轮机第一级汽室内温度分布均匀，负荷变化时汽轮机转子和静子之间温差小，机组能承受最大的负荷变化率，但从经济性角度看，主蒸汽通过调节汽门时的节流损失较大，降低了机组的效率；顺序阀控制方式是随机组负荷的改变逐个开启或关闭调节汽门的，一般只有一个汽门处于半开启的调节状态，其它的调节汽门或处于全开状态或处于全关状态，这种调节方式下汽轮机的效率较高，但在机组变负荷时机组所能承受的负荷变化率较小。

高调门流量特性曲线修正试验怎么做？【试验学习笔记10】关于机组试验可以订阅话题【机组试验学习笔记合集】不错过任何精彩内容。

关于汽轮机阀门推荐学习笔记链接：1.高调门上接了3根来自EH油系统的油管，都有什么用？2.中调门比高调门多一个电磁阀？有什么用？3.主汽门、调门的油路系统学习回顾4.多图展示汽轮机、主汽门，调节汽门等内部结构5.主机、小机主汽门、调门大修图片赏析6.中压主汽门上内侧有个小油动机？那是什么？7.中压主汽门结构原理及检修日常运行中接触到高调门特性曲线修正的试验不多，一般都是在高调门解体大修后，或者机组长时间运行高调门的流量开度与原曲线出现偏差，导致高调门和机组负荷对应的线性变差。

在这样的情况下机组的调节特性可能会无法满足电网的一次调频、AGC或者其他技术要求，严重的会出现调门在某一拐点负荷突变的情况。

这个时候就需要对高调门的流量特性进行试验，根据试验结果对控制参数进行调整，提升汽轮机的调节品质。

【DEH控制系统讲解学习】高调门特性曲线修正试验一般都是由电科院牵头完成，那么试验时都需要运行人员做些什么工作？试验分为两个部分，一是在顺序阀方式下测试高调门总体流量特性，二是各个高调门的流量特性测试。

（一）两个部分的共同操作都需要将四个高调门全开，即：1.保持机组协调控制方式，将机组负荷逐渐增加至90%左右的额定负荷。

【什么是协调控制系统？】2.保持机组负荷稳定，逐渐降低主蒸汽压力，使高调门逐渐全部开启。

此时应注意维持压力稳定，因为高调门全部开启，一旦压力波动将会造成机组过负荷。

【汽轮机能不能过负荷运行？】3.高调门全开后，把机组协调切除，锅炉投自动，汽机切至手动控制，即炉跟随模式。

让锅炉控制主汽压力不变，若锅炉自动调节不稳定，也可以切至手动维持主汽压稳定。

【为什么事故处理退协调时总是切至机跟随？】4.然后把DEH的一次调频、功率回路、压力回路都切除。

（二）进行高调门总体流量特性试验时：1.按（一）所述操作完成后，在DEH画面上逐渐降低机组负荷至60%的额定负荷（负荷变化率按照试验要求给定）。

西屋机型高调门特性与流量曲线优化一、DEH阀门管理程序优化的必要性：随着汽轮发电机组自动化水平的提高，越来越多的机组采用DEH控制器作为汽轮机控制系统。

DEH是数字式控制系统，其核心是采用分散式过程控制器（PC），通过编程组态，实现对汽轮机的控制。

其主要的功能是通过对汽轮机进汽阀门开度的调节，实现汽轮机的转速和负荷控制。

汽轮机的转速和负荷改变，都与进入汽轮机的蒸汽流量有关。

对应当前的转速和负荷所需要的蒸汽流量已经在DEH的其他程序中计算获得，并以“流量指令”的形式输出，一般转速和负荷的改变来自三个方面的因素：1、来自电厂在运行中改变汽机负荷的主观愿望；2、来自AGC的信号，实现电网对汽机负荷的调度；3、来自一次调频，由于电网频率的偏离，要求快速改变负荷，纠正偏离的频率。

DEH中“阀门管理程序”正是根据这个“流量指令”，来计算汽轮机各进汽阀门的开度，在这个开度下，让汽轮机的实际流量与流量指令相一致。

为了兼顾运行的经济性以及启动的合理性，进汽阀门大都有多个阀门组成，数量有4个或6个不等，用调节这些阀门的开度，以喷嘴调节和节流调节两种形式来实现对汽轮机进汽流量的控制。

所谓喷嘴调节，就是将这些阀门按预定的次序逐个开启，来调节流量，通常也称顺序阀控制方式；节流调节就是所有阀门象一个阀门一样，同时开启，来调节流量，通常也称单阀控制方式。

对大容量机组而言，出于运行的考虑，在整个运行期间，既需要使用单阀控制方式也需要顺序阀控制方式。

并要求在不停机的情况下，能对这二种方式进行在线无扰切换。

鉴于上述的要求，需要DEH的“阀门管理程序”实施“管理”。

不管顺序阀控制方式还是单阀控制方式，“阀门管理”程序都要正确地将“流量指令”转换成各个阀门的开度，并必须具备两种控制方式在线切换的功能。

两种控制方式切换前后要做到负荷无扰，切换过程中也应做到负荷波动不允许过大，一般控制在3%范围内。

由于“阀门管理”程序在DEH中起着承上启下的作用。

大唐鲁北发电有限公司1号机2瓦温度高试验高压调门进汽顺序技术措施批准：审定：审核：编写：二O一二年六月1号机2瓦温度高试验高压调门进汽顺序技术措施一、目的：现1号汽轮机2瓦受3、4号高调开度影响轴瓦温度在较大范围内迅速的变化,最高到达97℃，严重影响机组正常安全运行。

为降低2瓦温度和振动值，找到较合理的运行方式将高调门开度对2瓦温度和振动影响到最低值，经研究决定对1号机高调门阀序改变进行试验，通过试验决定是否可以将阀序由1、2、3、4改为3、4、2、1或3、4、1、2；为确保此次试验的顺利进行特制订以下技术措施，请操作人员执行。

二、措施：1、机组运行方式保持现在运行方式仍为单阀运行。

2、运行、热工人员操作过程中确保机组负荷跟随中调曲线变化，操作缓慢尽量避免负荷有较大波动。

3、在操作过程中运行、热工、汽机人员密切观察各瓦温度、振动变化，重点监视1、2、3瓦，如有瓦温度超过90℃或振动值超过140um,或瓦温升超过3℃/min，立即停止试验，恢复至各阀开度相同的单阀运行。

4、热工人员在工程师站操作，同时缓慢将1、2号高调逐渐关闭，将3、4号高调同时打开，在此操作过程中负荷跟随中调曲线，并密切观察各瓦温度和振动情况，如正常可进行下一步试验。

5、将3、4号高调全开或保持一定开度不变（根据负荷确定），2号高调全关，由1号高调开关调节负荷，在此操作过程中密切观察各瓦温度和振动情况，重点监视瓦温。

（此情况开1号高调瓦温升高，振动降低）6、将3、4号高调全开或保持一定开度变（根据负荷确定），1号高调全关，由2号高调开关调节负荷，在此操作过程中密切观察各瓦温度和振动情况，重点监视瓦温。

（此情况开2号高调瓦温降低，振动升高）。

汽机高调门特性曲线优化试验方案二○一四年六月一高调门特性曲线优化试验简介DEH中的高调门动作情况直接影响着火电机组的实发功率和主汽压力的运行品质，恰当的高调门流量曲线和阀门重叠曲线，是提高AGC发电品质、一次调频动作质量的关键因素之一。

由于调试、安装、就地设备工况点的漂移等原因，在运机组会发生高调门曲线和重叠曲线偏离理想值的现象，有时甚至会发生一次调频质量下降和AGC品质下降的情况。

汽机高调门特性曲线优化试验，通过试验确认汽机高调门开度和主汽流量的关系，拟合出高调门全行程开度流量特性，计算、试验、校正顺序阀方式下的高调门重叠度函数。

二试验参考依据DL/T656—2006 火力发电厂汽机控制系统验收测试规程DL/T824—2002 汽轮机电液调节系统性能验收导则DL/T711—1999 汽轮机调节控制系统实验导则《电厂汽机运行规程》DEH厂家技术资料DCS厂家技术资料三试验技术指标1)单阀流量曲线满足DEH和CCS的标度要求。

2)单阀流量曲线满足流量指令和流量反馈的线性度要求。

3)重叠度曲线满足流量指令和拟合流量反馈的线性重叠要求。

4)重叠度曲线的启动死区特性曲线特性应该足够平滑度，以平滑执行机构的死区无功动作。

5)重叠度曲线的饱和区特性曲线应该有足够的平衡度，以减小或平滑执行机构的饱和区无功动作。

6)单阀流量曲线满足AGC及CCS的准确度要求。

7)顺阀流量曲线满足AGC及CCS的准确度和线性度要求。

四试验内容1)汽机高调门开度和蒸汽流量对应数据的试验测定。

2)汽机高调门开度/蒸汽流量特性曲线的拟合。

3)汽机高调门顺阀方式阀门重叠度的计算、试验、校正。

五试验条件1)高调门就地设备系统状况正常，可正常投入运行。

2)允许并可以进行单阀和顺阀运行方式的切换。

3)允许对单个汽机高调门的开度进行调整.4)锅炉可以投入压力控制方式，或者运行人员可手动调整锅炉的出力。

5)电网调度允许发电机组退出AGC方式，并允许机组有幅度约为（单个阀门最大的可调负荷幅度±10%Pe）的负荷变动。

设 备性能 直接影 响机 组 的调 节特性 、 行特 性 和 经 运 济 性和 安 全 稳 定 运 行 水 平¨ 。东 方 汽 轮 机 厂 引
进 日立 技 术 生 产 的 超 临 界 ６ ０ ＭＷ 机 组 ， 日立 原 ０ 按
１ 调 节 系统 配汽 调 整前 机 组调 门流
量 特 性
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Ｈｅｌｎ ｊａ ｇＥｌｃｒ ｏ ｒ ｉｏ ｇｉｎ ｅ ｔ ｃ Ｐ ｗｅ ｉ
Ａ ｇ２ １ ｕ ． ０１
超 临界 ６ＯＭＷ 汽 轮 机 组 调 门流 量 特 性 调 整 及 运 行优 化 Ｏ
李海 龙 王晋 权。 马 晓峰 ， ，
（ ．哈 尔滨 汽轮 机 厂 有 限 责任 公 司 ， １ 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ４ ； ５ １６
运 行 方 式进 行 优 化 。 经 实 际运 行 验 证 ， 轮 机 组整 体 经 济性 得 到 了明 显 提 高 。 汽
关 键 词 ： 临 界 ；流 量特 性 ； 行 优 化 超 运
中 图分 类 号 ：Ｔ ２３ ７ Ｋ ６ ．
文 献 标识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：０２—１６ （０ １Ｏ ０ ８ ０ １０ ６ ３ ２ １ ）４— ２ ０— ４
Ａｄｕ ｔ ｎ ｆｃ ｎｒｌ ａｖ ￣ｆ ｗ ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓａ ｄｏ ｅａｉｎ ｏ ｔ ｚｔ ｎ ｊ ｓｍｅ ｔｏ ｏ ｔｏ ｌｅ ｌ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｎ ｐ ｒ ｔ ｐｉ ａｉ ｖ ｏ ｓｃ ｏ ｍｉ ｏ
ｆ ｒ ｓ ｅ ｃ ｉｉ ａ ０ Ｗ ｕ ｂｉ ｅ ｕ ｉｓ ０ ｕｐ ｒ ｒ ｔｃ ｌ６ ０ Ｍ ｔ ｒ ｎ ｎ ｔ
Ｏ 引 言
汽轮 机配 汽机构 既是 重要 的调 节 装置 ， 是 重 也 要的热力 设 备 ， 配 汽 方 式 、 制 方 式 、 其 控 运行 方 式 、

』 顷阀 ：Ｙ＝ （ ＋ｂ ）
即优 化 后 的 单 、顺 阀管 理 曲线 为 ： 单 阀 ：Ｙ＝ ｌ（ ｆ ） （） ７
Ｊ ： ｛ ［ （） ｝ ｌ 顷阀 ｙ＝ Ｘ ］
（） １
（） ２
（） ８
式 中 ： （ 为 原 设 计 的单 阀 管 理 曲线 ； （ ） ） 为
顺 阀管 理 曲线 （ 和 优 化 后 的 单 阀管 理 曲 线 ）
（ ） 计 算 而 得 到 。
测 流 量 ×修 正 系 数确 定 。
考 虑 到 调 门 流 量 测 试 的 特 点 ，可 以认 为 其 数
曲 线 ，得 到 阀 门 开 度 Ｙ 。对 应 的 。 即 ： ， ＝ ｆ ， －
当 阀 门设 计 流 量特 性 与实 际流 量 特 性 不 符 时 ， 需 根 据 测 得 的各 阀 门实 际 流 量 特 性 ，重 新 设 计 阀
（ ］ ） ，相 当 于计 算 出模 式 １中 ＋ｂ的值 。 （ ） 根 据 所 算 出 的 。 ， 由优 化 后 的单 阀 管 ２ 值 理 曲线 计 算 对 应 的 阀 门 开 度 Ｙ 即 ：Ｙ＝ （ ） ， 。 ，
压力与温度 的修正 ，修正后 用 Ｓ ｖｚｙＧ ｌ ａｉ ｋ— ｏ ｙ算法进行数据 处理 ，并利 用最小二乘 法优 化算 法进 行 曲线拟 ｔ ａ 合 。以某电厂 ３０ ０ ＭＷ 机 组为例 ，对其在顺序 阀方式下 出现 负荷 突变和调 节缓慢 的问题进行优化 分析 和仿
真 验 证 ，优 化 后 机 组 负荷 与 主 蒸 汽 流 量 曲 线 获 得 了 良好 的 连 续 性 和 线 性 度 ，提 高 了机 组 负荷 控 制 精 度 及
李前敏 ，柏毅辉
（ 州 电 力 试 验 研 究 院 ，贵 州 贵 阳 ５０ ０ ） 贵 ５ ０ ２

内蒙古蒙达发电有限责任公司
#3机组汽轮机调门特性测试项目优化改造效益说明书
哈尔滨工业大学
2014年7月
#3机组汽轮机调门特性测试项目
优化改造效益说明书
哈尔滨工业大学于2014年3月～2013年7月在内蒙古蒙达发电有限责任公司，进行了#3机组汽轮机调门特性测试项目的试运行。

通过对试验前后的历史实时数据进行了采集、处理及对比分析，本项目的成果简要如下：
1)优化后，机组顺序阀方式下变工况运行时，#1、#2瓦的瓦温和瓦振都维
持在安全水平内，并保持与优化前的水平基本相当；
2)优化后，解决了机组的负荷突变问题，机组变负荷运行性能良好；
3)优化后，消除了使机组在变负荷过程中出现的调门大幅摆动问题，减小
了EH油压的大幅波动现象；
4)优化后，机组流量特性的线性度得到改善，满足电网对机组的AGC以
及一次调频能力的两个细则要求，间接提高电厂运行效益；
5)优化后，利用机组的实际运行数据计算得到高压缸效率平均提高1%左
右，根据300MW级别机组的发电煤耗状况，折合降低机组发电煤耗大
约在0.7g/KWh左右，机组在常运行负荷点的经济性得到显著提高。

经
济性计算对比如下：。

基于历史数据分析的汽轮机调节阀流量特性优化近年来，能源需求的增长和环境保护的要求使得汽轮机的运行效率和可靠性变得尤为重要。

汽轮机调节阀是汽轮机中关键的元件之一，它能够调节汽轮机的负荷和提供稳定的蒸汽流量。

为了优化汽轮机调节阀的流量特性，基于历史数据分析成为一种有效的方法。

本文将介绍基于历史数据分析的汽轮机调节阀流量特性优化的过程和方法。

1. 数据收集与准备优化汽轮机调节阀的流量特性需要大量的历史数据。

首先，需要收集与汽轮机运行相关的数据，包括负荷、蒸汽流量、汽轮机转速等。

其次，对这些数据进行归档和整理，确保数据的准确性和完整性。

最后，根据实际需求，选择适当的时间范围和时间间隔，生成可供分析的数据集。

2. 数据分析与建模通过对历史数据的分析，可以了解汽轮机调节阀的流量特性及其影响因素。

可以使用相关性分析和回归分析等方法，找出与流量特性相关的因素，并建立数学模型来描述它们之间的关系。

例如，可以将负荷、蒸汽流量和调节阀开度作为自变量，将流量作为因变量，建立多元回归模型。

3. 模型验证与调整建立数学模型后，需要进行模型验证和调整，确保模型的准确性和稳定性。

可以使用历史数据的部分子集进行验证，比较实际流量和模型预测的流量之间的差异。

如果存在差异，可以对模型进行调整，例如添加或删除自变量，调整模型参数等，以提高预测精度。

4. 流量特性优化通过对模型进行优化，可以得到最佳的调节阀流量特性。

可以使用优化算法，如遗传算法、模拟退火算法等，对模型进行优化，以最大化流量的稳定性和精度。

同时，还可以对调节阀的相关参数进行优化，以提高调节阀的响应速度和控制精度。

5. 实时监控和维护一旦优化的调节阀流量特性被实施，就需要进行实时监控和维护，以确保汽轮机的正常工作。

可以使用实时数据采集系统和监控系统，对汽轮机的状态进行实时监测，并对调节阀进行定期的维护和检修。

通过基于历史数据分析的汽轮机调节阀流量特性优化，可以提高汽轮机的运行效率和可靠性。

一
统。
１ Ｄ Ｓ 制系统 中 汽轮 机控 制ＤＥ Ｃ 控 ｌ ｌ 的应 用
１ 汽轮机控制Ｄ Ｈ ） Ｅ 简介。汽轮机控制Ｄ Ｈ Ｅ 具有 “ 自动” （ Ｔ Ａ Ｃ）、 “Ａ 、 “ Ｏ” 手动”三种运行方式 。汽机 的自动升速 、同步和带负荷 。负 荷控制 ，显示 、 报警和打印 。阀门试验及 阀门管理。热应力计算 和控制 功能 。当Ｃ Ｓ 入时 ，Ｄ Ｈ Ｃ投 Ｅ 系统满足手动 、 汽机基础 、锅炉基础 、机炉 协调 、定压变压运行 、快速减 负荷 （ Ｕ Ｂ Ｃ 等运行方式的要求 。 Ｒ Ｎ Ａ Ｋ） Ｄ Ｈ 有Ｏ Ｃ Ｅ 具 Ｐ 超速保 护功能 ，并可通过Ｄ Ｈ Ｅ 操作 员站完成汽机 超速试 验 。该系统具有检查输入信号的功能 ， 一旦 现故障时 ，给出报警 ，但 仍能维持机组安全 。该装置具有 内部 自 诊断和偏差检测 装置，当该系统 发生故障时 ，能切换到手动控制 ，并发出报警 。Ｄ Ｈ Ｅ 有冗余设置 和容错 功能 ，手动 、自 动切换功能 ，功率反馈 回路和转速反馈 回路 的投入与切 除功能。Ｄ Ｈ具有最大 、最小 和负荷变化率限值的功能 。 Ｅ 丰城二期发电厂两台７ ０ Ｗ超临界汽轮机组均为上海汽轮机厂生产 ０Ｍ 的超临界 、一次中间再热 、单轴 、三缸 、四排汽凝汽式汽轮机组 。汽轮 机Ｄ Ｈ Ｅ 控制采用美卓 自动化公 司Ｍ Ｘ Ｎ 系统 。汽轮机控制采用 了美卓 Ａ ＤＡ 公司 自行研制开发的转速卡 （ Ｓ Ｏ ３ ５）及调 门卡 （ 卡ＩＰ ４ ｓ卡ＩＰ ４ ＶＰ Ｏ ３１）。 位置 】 信号
２）ＭＡ Ａ ＸＰ Ｃ汽机控制模块 （Ｏ ３ ５ Ｏ ３ １ Ｉ Ｐ ４ 、Ｉ Ｐ ４ ）介绍 。Ｉ ３ ５ ＯＰ ４ 是汽 轮机超 速遮断模块 ，是专用 的转速测量智 能Ｉ 模件 ，每块Ｉ Ｐ ４ 可以 ／ Ｏ Ｏ ３５ 接受 路转速 脉冲信号 。它 可以将无源磁 电转 速传 感器或有 源磁 电转 速传感器测量 出来 的脉冲信号调 制 、整形 、采样后 变换成 电信号 ，通 过与Ｄ Ｕ Ｆ Ｐ ４ 控制器在 软件背板 总线上 （ Ｂ 快速交换 数据 ，同时 ， Ｓ Ｐ） 其内置处理 器独立 于Ｄ Ｕ Ｆ 制器运算 ，响应 时间只有５ ｓ Ｐ ４控 ｍ ，通 过对 转速信号分析 、处理 ，在其 内置 的处理 器内可以进行ｉ取 中和 １３ 、 ０％ Ｉ０ １％的判断 ，快速准确地发 出Ｏ Ｃ Ｐ 、中调门快关等指令。即使操作 员站 （ ａＳ Ａ Ｉ Ｎ） ｍ ｘＴ ＴＯ 与控制器 （ Ｐ ４ ） Ｄ Ｕ Ｆ 问通讯故障 ，由ＩＰ ４ 模件提供的 Ｏ ３５ 保护也会动作 。 Ｉ Ｐ ４ 是汽机 阀门位置定位模件 ，通过模件 的内置处理器 以５ ｓ Ｏ３１ ｍ 的 运算周期独立运算Ｐ程序 ，完成蒸汽阀门的精确定位控制 （ Ｉ Ｉ Ｐ调节 ）， 使阀门管理得到快速响应 。Ｐ参数可 以通过ｍ ｘ Ｎ 的在线调试¨具直接 Ｉ ａ Ａ Ｄ Ｔ 调整，可以灵活方便的整定出最佳 的Ｐ参数。每块Ｉ Ｐ ４ 控制一个可调 Ｉ Ｏ ３１ 蒸汽阀门 （ ｏｕ ｔ ｔ ｍ Ｖ ｌ ） Ｍ ｄ ｌｅ Ｓ ａ ａ ｅ 。同时具有一路转速采集通道 ，可 以 ａｄ ｅ ｖ 快速采集汽轮机 的转速信号 。 ｍ ｘ Ｎ 的汽机 阀门定位模 件还提供 了方便 、开放 的独立编 程功 ａＤ Ａ 能，可根据不 同工况 ， 阀门位置反馈变送器Ｌ Ｄ 故障时 ，自动选择阀 在 ＶＴ 门全关还是全开。同时实现 了智能Ｌ Ｄ 大选功能 ，与其他厂家阀 门 Ｖ Ｔ 不同的是 ，ｍ ｘ Ｎ 的汽机阀门定位模件不仅仅是两只Ｌ Ｄ 高选，而且 ａＤ Ａ ＶＴ Ｌ Ｄ 还要综合阀位指令 、断线判断等一系列信息 ，最终实现智能大选的 ＶＴ 功能，极大地增加 了系统 的可靠性，避免了因Ｌ Ｏ ￣障而引起错误 高选 ＶＴ 造成不必要的停机事故。 丰城 二期 发电厂 两台７ ０ ０ ＭＷ机 组每 台机组共 配置 了 １块 Ｉ ３ Ｉ ０ ＯＰ ４ （ Ｖ×２ Ｖ×４ Ｖ×４）。图１ Ｔ 、Ｃ 、Ｉ 为汽机阀门定位模件的 作原理图。

汽轮机阀门流量特性优化摘要：DEH系统的主要功能就是阀门的管理，本文通过对汽轮机阀门流量特性的分析，指出阀门流量特性偏差大的表征和影响，并提出了优化方案，提高了机组运行的稳定性和经济性，在同类型机组中有较高的推广应用价值。

关键词：DEH 汽轮机阀门流量特性优化1、前言现代发电厂组中汽轮机均采用数字电液控制系统（DEH系统）进行控制，DEH系统最重要的功能就是对各进汽阀门进行管理和控制，DEH阀门管理程序会将流量指令转换成阀门开度指令，其中流量与阀门开度存在一定的关系，这就是我们通常所说的阀门流量特性曲线。

如果汽轮机阀门的实际流量与原始的流量特性曲线不一致，会产生较大的控制偏差，使得机组控制困难，影响机组的安全性和变负荷能力，严重时会导致系统剧烈振荡，这对于高速旋转的汽轮机的安全是极为不利的。

而实际上由于制造和安装工艺不同，阀门的磨损，加上有些阀门实际的行程与设计的行程不一致，这些都导致了实际的阀门流量特性与原始的流量特性曲线不一致，这时就需要去调整阀门的流量特性曲线，进行汽轮机阀门流量特性的优化，以提高汽轮机运行的稳定性和经济性。

2、阀门流量特性偏差大的表征现象DEH阀门管理程序将流量转换成阀门开度指令，通常是采用折线函数来完成的，下图是实际阀门流量特性曲线和管理程序中设置的原始阀门流量特性曲线的对比，通过对比可以看出当流量指令在不稳定区时，会产生较大的流量偏差。

当流量指令增大X时，其阀门开启增加的实际流量为Y，当两者之间的偏差过大时，就会影响到机组的稳定运行。

阀门流量特性偏差大主要表现在当阀门开度进入阀门流量曲线开始变陡的这段区域时，由于此时较小的流量指令变化会造成较大的阀位变化，使得实际的流量也发生较大变化：(1)在单阀方式下如果投入功率回路或者CCS，由于小的流量指令改变会造成大的流量变化，会出现负荷的自发波动现象；(2)在顺序阀方式下流量指令改变会造成阀位突变，虽然在机组投入协调控制时，汽机主控回路可以保持机组负荷一定的稳定性，但会造成阀门的反复波动，负荷的稳定性也变差；(3)在投入一次调频的情况下，由于流量指令和实际流量之间的差异较大，会出现大的超调或者一次调频作用不明显，使得一次调频不能正常投入；(4)在单阀/顺序阀切换过程中，只要阀门流量特性比较准确，在其它参数不变的情况下多阀跟单阀总的流量是一致的，所以在切换当中也无需投功率控制回路，但是当阀门的流量特性与实际相差大时，切换前后会产生较大的负荷变动；在这些表征出现，影响到机组的安全经济运行时，就应该考虑进行汽轮机阀门流量特性的优化，通过试验得出符合机组实际情况的流量特性曲线。

汽轮机高压主汽门、高中调门阀门曲线参数优化-精选文档汽轮机高压主汽门、高中调门阀门曲线参数优化在当前技术条件支持下，汽轮机机组在不同配气方式作用之下所表现出的运行特性也存在一定的差异性，这种差异性集中表现在汽轮发电机机组发电效率、安全性以及动作响应灵活性的实现这几个方面。

对于大型汽轮机而言，如何提高机组的效率是个很艰巨的任务，现在常用的方式为通过改变汽轮机调节阀的运行方式，由单阀控制切至顺阀控制，从而减少节流损失，提高机组效率。

将其应用于本文所列举的大唐宁德电厂2?？00MW机组优化改造当中，所取得的综合性效益极为突出。

本文试对其作详细分析与说明。

1 汽轮机机组基本概况分析大唐宁德电厂2?？00MW机组系哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计生产的CLN600-24.2/566/566超临界一次中间再热、高中压合缸、单轴三缸四排汽凝汽式汽轮发电机组。

汽轮机启动方式为高中压缸联合启动，0至2900RPM由高压主门及中压调门控制，转速达到2900RPM时切换到高压调门及中压调门控制升速、并网、带负荷。

机组启动运行方式：定-滑-定运行，高中压缸联合启动；主汽阀前额定蒸汽压力：24.2 MPa（a）；主汽阀前额定蒸汽温度：566℃。

大唐宁德电厂600 MW汽轮机调节系统配备了哈尔滨汽轮机控制工程XX公司成套的高压抗燃油型数字电液调节系统（简称DEH），其电子设备采用了上海西屋控制系统XX公司的OVATION系统，液压系统采用了高压抗燃油EH装置。

2 汽轮机高压主气门、高中调门阀门存在的问题分析2.1 汽轮机高压主气门运行存在的问题分析对于大唐宁德电厂所涉及到的2?？00MW汽轮机机组而言，高压主汽门位置存在的最关键问题在于单侧高压主气门关闭异常。

实践研究结果表明，此类关闭异常故障问题对于整个汽轮机机组正常运行所造成的影响是极为严重的，甚至还有可能导致整个机组出现非计划性停运问题。

在大唐宁德电厂汽轮机高压主汽门出现关闭异常的情况下，锅炉反应装置蒸汽压力实时参数将呈现出较为显著的骤升，进而导致给水泵装置出力不足，由此引发汽轮机机组及发电机装置的连跳动作。

汽轮机阀门流量特性试验及参数优化摘要]：汽轮机高压缸进汽调节阀特性直接影响着机组 AGC 及一次调频性能，DEH 系统中需要对高调阀流量非线性特性进行修正，保证综合阀位指令同汽轮机进汽流量之间呈现平滑的、线性的关系。

[关键词]：汽轮机；阀门流量；优化0引言汽轮机调节汽门作为 DEH 系统的主要执行机构，其流量特性偏差过大会导致节流损失加大、一次调频的响应负荷不足或者过大、AGC 响应变慢、阀门切换负荷波动等，最终影响机组的安全稳定运行。

经过阀门流量特性试验及曲线校正后，机组一次调频及 AGC 响应均有所改善，可以达到运行要求。

1.流量特性试验1.1 试验条件确认机组需要退出 AGC、退出一次调频、退出协调控制状态。

协调控制汽轮机侧必须退出自动。

锅炉侧最好退出自动，试验过程中保持总燃料量不变。

特殊情况下锅炉侧可以投入自动，优先选择投入炉调功方式自动。

需要 DEH 侧将汽轮机 2 个主汽阀、4个高调阀全部切为手动状态。

试验过程中主汽阀保持全开；高调阀 2 个保持全开，1 个保持全关，另外一个开度由 0%开大至 100%或者由 100%关小至 0%；在阀门切换过程中做一次 4阀全开工况试验。

锅炉侧、汽轮机侧主要控制系统能够投入自动。

试验过程中需要保持主要参数维持不变。

特别是：过热蒸汽温度、再热蒸汽温度（再热蒸汽温度最好不依赖减温水调节）、各高加出口温度、机组背压。

锅炉侧保持主蒸汽流量不变。

1.2试验工况点确认需要确认机组负荷-压力工况点。

试验时发电负荷基本不变，机前压力将随高调门开度变化而变化。

确定发电负荷工况点时要求：（1）发电负荷一般在额定发电负荷的 65%~85%之间。

（2）高调阀 2 个全开，2 个全关时，机前压力达到试验过程中的最大值，机前压力应低于额定压力，建议低于额定压力 0.5～1.5MPa 左右。

（3）高调阀 4 个全开时，机前压力达到试验过程中的最小值，但应高于机组最低定压运行值。

范坪热电330MW汽轮机高调门流量特性优化方法研究
近年来,电网调峰要求火电机组扮演的角色越来越重,电网对机组功率控制考核也越来越严格。

汽轮机组高压调节门是DEH系统的主要执行机构,其流量特性在DEH系统中是反应机组做功时主蒸汽流量指令与调门开度的函数。

机组输出的功率即为蒸汽流量与蒸汽参数的函数,进入汽轮机的蒸汽流量与各高调门的开度存在复杂的非线性关系。

为使机组具有良好的控制调节品质,汽轮机高调门管理函数必须与实际特性相一致。

本文首先研究了DEH基本控制功能及机组的做功模型,并在此基础上详细分析了高调门流量特性对机组转速控制和功率控制的影响,探索用试验方法优化DEH调门管理函数,使汽轮机高调门流量特性与实际特性相一致,提高机组
AGC(自动发电控制)和一次调频的控制水平。

针对范坪热电2号机组在运行中出现的调门抖动和AGC、一次调频调节品质差的问题,本文研究了一种高调门流量特性优化方法。

首先通过开展流量特性测试试验,建立了流量指令、调门开度和实际流量的数学模型。

借此模型,导取机组在热力稳定工况下的相关数据,进行聚类处理后,拟合出机组的实际流量特性曲线,并在机组流量特性数学模型的基础上,参照机组实际运行特性,对调门管理函数进行反复调整优化,至到总流量指令与实际流量调节的线形对应。

经过调门流量特性优化后,解决了各调门在重叠度区域内抖动的问题,调节过程连续、平滑;实际流量和流量指令线性关系良好,能够准确对应,克服了原流量特性曲线中的调节死区,AGC调节时负荷响应速率在15秒左右,优化效果明显。

此次高调门流量特性优化方法,是以机组实际流量特性为基础建立数学模型并进
行的优化,优化方法具有一定的普遍适用性,在实际中有着较强的可行性与经济性。

第63卷第2期2021年4月汽 轮 机 技 术TURBINE TECHNOLOGYVol. 63 No.2Apr. 2021300MW 机组高调阀流量特性曲线试验及优化黄 智S 包伟伟2,袁建丽2,李璟涛2,张小晖3(1国家电力投资集团有限公司，北京100033； 2国家电投集团中央研究院，北京102209；3国家电投集团大连发电有限公司，大连116008)摘要:通过高调阀流量特性试验，根据测量的一系列高调阀实际流量特性数据，整定并优化了高调阀流量特性曲 线。

结果表明，优化后的阀门流量特性曲线与机组实际运行特性具有更好的契合度，实现了单、顺序阀控制模式的无扰切换,优化了 AGC 和一次调频调节水平，显著提高了机组控制调节品质,并带来一定的经济性收益。

关键词：汽轮机;高压调节阀；流量特性曲线;优化;调节品质分类号:TK267文献标识码：A 文章编号：1001-5884 (2021 )02-0127-04Optimization of Flow Characteristic Curve of HP Control Valve for 300MW UnitHUANG Zhi 1, BAO Wei-wei 2, YUAN Jian-li 2, LI Jing-tao 2, ZHANG Xiao-hui 3(1 State Power Investment Corporation , Beijing 100033, China; 2 SPIC Central Research Institute ,Beijing 102209, China ; 3 SPIC Dalian Power Co. , Ltd. , Dalian 116008, China )Abstract : The flow characteristic curve of high-pressure regulating valve is set and optimized according to actual flowcharacteristic data of high-pressure regulating valve. The results show that the optimized valve flow characteristic curve has a better fit with the actual operation characteristics of the unit, realizes the undisturbed switching of single valve and sequence valve control mode , optimizes the level of AGC and primary frequency regulation , significantly improves thequality of unit control and regulation , and brings certain economic benefits.Key words : steam turbine ； HP control valve ； flow characteristic curve ； optimization ； regulating quality0 前 言汽轮机高压调节阀（以下简称高调阀）是DEH 系统的主要执行机构,高调阀管理是DEH 的主要内容。

330MW机组高调门流量特性优化探讨摘要：针对330MW机组在长期运行以后,汽轮机高调门实际流量特性会偏离设计值，这将对机组安全、稳定、经济运行带来不利影响，同时，对汽轮机高调门流量特性曲线优化也是机组节能降耗的重要措施之一，本文基于历史运行数据，研究高调门流量特性优化，在典型工况模式下实际流量特性曲线进行线性度分析,对非线性区域进行了线性优化,修改了高调门的重叠度,减少了高调门的节流损失、降低了煤耗,取得良好的节能效果。

关键词：流量特性线性优化节流损失1概述公司#4 汽轮机是东方汽轮机有限公司生产制造的亚临界、一次中间再热、单轴、三缸两排汽、双抽凝汽式汽轮机，型号为 CC330/261.1－16.7/2.5/1.5/537/537，高中压缸采用分缸结构，反向布置，缸体部分为双层缸。

汽轮机组的DEH系统采用数字计算机作为控制器，电液转换机构、高压抗燃油供油系统（EH）和油动机做为执行器，对汽轮机实行自动控制。

汽轮机配汽采用阀门管理方法，能实现节流调节与喷嘴调节的切换。

采用节流配汽时，高压部分4个高调门根据控制系统的指令按相应的阀位开大、关小，对应于4组喷嘴同时进汽。

采用喷嘴配汽，高压部分4个高调门根据控制系统的负荷指令按相应的阀位顺序启闭，随着负荷的升高，依CV1、CV2同时开启，后CV3、CV4顺序渐次开启，关闭时阀门顺序相反。

2数据采集及分析为真实了解#4机组汽轮机高调门实际流量特性，在纯凝状态不同负荷下采集了30多个工况的数据，分别进行分析：2.1 定压带负荷：通过定压带负荷数据，测取机组顺阀运行负荷与总阀位、调门开度的关系；测取高压缸效率与负荷、主汽流量及总阀位的关系，系统测定汽轮机各高调门在不同开度下的流量，并绘制流量与开度的关系曲线。

机组在阀位指令70%-80%之间，调门流量特性非线性严重，该区域即为机组第三阀开启与前两阀衔接的区域，直接表现为该区域内机组的负荷响应特性较差。

如下图阀位指令与负荷、主蒸汽流量、高调门开度关系。