阀门的流量特性曲线

DEH调门流量特性曲线修正试验与计算高鹏义内蒙古国电电力工程技术研究院热控技术研究所呼和浩特市010010摘要： DEH调门流量特性曲线作为DEH调节系统的核心反映了蒸汽轮机组理论设计与实际运行的结合性。

由于机组运行时间的增加，设备的不断检修，不少机组（主要是已投产且运行时间长的机组）出现投产时输入的调门流量特性曲线与目前机组实际流量特性结合性变差或出现局部偏差的现象，反映出来的运行现象是在某段负荷区间或单阀/顺阀切换过程中负荷摆动大或调门动作幅度大且频繁。

本文主要介绍了如何在机组实际运行中通过试验及计算重新修正DEH调门原始流量特性曲线，使修正后的DEH调门流量特性曲线与机组实际流量特性充分结合，消除上述系统振荡现象，进而提高DEH调节系统的可靠性与稳定性，满足生产要求和需要。

关键词：流量特性；DEH阀门管理；重叠度；参数优化；0前言在生产过程中，汽轮机运行一段时间后或高调门解体检修后，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，在机组变负荷、一次调频时容易出现负荷突变或调节缓慢等问题，使机组的调节性能无法满足电网相关技术要求。

因此，必须定期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。

1、DEH阀门管理功能阀门管理程序接受的控制信号是蒸汽流量百分比，通过程序计算将蒸汽流量百分比信号转换成相应的阀门开度百分比，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。

1.1流量特性函数曲线以四个高压调门的汽轮机为例，阀门管理程序的调门控制方法主要有两种结构，如图1、2所示，为便于说明本文将其分别定义为“混合式”结构和“独立式”结构。

“混合式”用的较多。

图1 混合式DEH阀门管理程序示意图图2 独立式DEH阀门管理程序示意图“独立式”结构控制方法的调门开度指令形成方式如图4所示，这种控制结构的主要特点是：1）在单阀与多阀方式下，调门控制回路相互独立，修改或调整一种阀序下的流量开度修正函数不会影响到另一种阀序下调门的控制特性；2）多阀方式下的流量修正环节只有一个函数，综合了流量背压修正、调门开启顺序、重叠度、流量开度修正等内容，增加了参数优化工作的难度。

阀门的流量特性不同的流量特性会有不同的阀门开度；①快开流量特性，起初变化大，后面比较平缓；②线性流量特性，是阀门的开度跟流量成正比，也就是说阀门开度达到50%，阀门的流量也达到50%；③等百流量特性，跟快开式的相反，是起初变化小，后面比较大。

阀门开度与流量、压力的关系,没有确定的计算公式。

它们的关系只能用笼统的函数式表示，具体的要查特定的试验曲线。

调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax的关系:Q/Qmax=f(L/Lmax)调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax、阀上压差的关系：Q/Qmax=f(L/Lmax)（dP1/dP）^(1/2)。

调节阀自身所具有的固有的流量特性取决于阀芯形状，其中最简单是直线流量特性：调节阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单行程变化所引起的流量变化是一个常数。

阀能控制的最大与最小流量比称为可调比，以R表示，R=Qmax/Qmin, 则直线流量特性的流量与开度的关系为：Q/Qmax=（1/R）[1+（R-1）L/Lmax]开度一半时，Q/Qmax=51.7%等百分比流量特性：Q/Qmax=R^(L/Lmax-1）开度一半时，Q/Qmax=18.3%快开流量特性：Q/Qmax=（1/R）[1+（R^2-1）L/Lmax]^(1/2)开度一半时，Q/Qmax=75.8%流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线及快开四种①直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系，即单位开度变化引起的流量变化时常数。

②对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比，即调节阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增大而增大。

③抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。

④快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，此后再增加开度，流量变化很小，故称快开特性。

隔膜阀的流量特性接近快开特性，蝶阀的流量特性接近等百分比特性，闸阀的流量特性为直线特性，球阀的流量特性在启闭阶段为直线，在中间开度的时候为等百分比特性。

节流截止阀曲线
节流截止阀曲线是指在节流截止阀工作过程中，阀门开度和流体流量之间的关系曲线。

这条曲线具有以下特点：
1. 随着阀门开度的增大，流体流量逐渐增加。

2. 当阀门达到全开状态时，流体流量达到最大值。

3. 当阀门开度减小，流体流量逐渐减少，并在阀门达到最小开度时，流量为零。

节流截止阀曲线可以用来描述节流截止阀的流量控制特性，以及在不同开度下，流体的流量变化情况。

这种曲线对于节流截止阀的设计、选型和使用都有重要的指导意义。

SIS数据分析优化汽机阀门流量特性曲线发表时间：2018-08-06T16:38:40.430Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：许斯顿[导读] 摘要：针对汽机阀门流量特性不线性的情况，通过对历史数据的采集分析，对实际的汽机调门-流量特性进行辨识，并通过优化使汽机调门流量曲线线性化的方法。

（广东珠海金湾发电有限公司广东珠海 519000）摘要：针对汽机阀门流量特性不线性的情况，通过对历史数据的采集分析，对实际的汽机调门-流量特性进行辨识，并通过优化使汽机调门流量曲线线性化的方法。

关键词：阀门流量特性：SIS数据：重叠度Analysis of SIS data flow characteristic curve based on the optimization of turbine valvesXU Sidun（Guangdong Zhuhai Jinwan Power Company Limited equipment thermal control division）Abstract: According to the flow characteristics of turbine valve is not a linear case, through the analysis of historical data, the actual turbine valve flow characteristics were identified, and the method of turbine valve flow curve linearization by optimizing.Key words: The valve flow characteristics: SIS data: overlap1.前言：汽机调门流量特性是指流经汽机调速汽门的蒸汽流量与开度的对应关系。

由于汽轮机调门的开度—流量呈非线性关系，而此非线性关系对汽轮机的控制是十分不利的，所以必需通过调门流量特性曲线修正，使总阀位给定与总进汽量呈线性关系，才能达到有效地控制汽机的目的。

TPRI江苏华美热电有限公司1、2号机组阀门流量特性试验及滑压曲线优化方案西安热工研究院有限公司二〇一六年十月目录1.编制目的 (2)2.适用标准 (2)3.试验内容 (2)4.试验条件 (3)5.阀门流量特性试验方法及步骤 (3)6.滑压曲线优化试验内容及步骤 (5)7.试验注意事项 (5)1. 编制目的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、机组大小修、设备装置的漂移等原因，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、校正顺阀方式下的高调门重叠度函数。

滑压曲线的设置合理性，直接影响着机组效率及调功能力。

原始初设滑压曲线由设计参数得出，以机组郎肯循环热效率为优先，未考虑调门节流损失及阀门线性磨损情况。

通过滑压曲线优化，找出各个负荷点最佳压力设定值，在保证机组调功裕度的前提下，基于实际调门特性，降低节流损失，达到节能提效的目的。

编写本方案的目的是规范1、2号机组阀门流量特性试验及滑压曲线优化调试行为，确保设备、人身不受伤害。

保证系统调试保质、保量、有序进行。

2. 适用标准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国能安全[2014]161号《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》《电厂汽机运行规程》DEH厂家技术资料DCS厂家技术资料3. 试验内容3.1 阀门流量特性试验●汽机高调门开度和蒸汽流量对应数据的试验测定。

●汽机高调门开度/蒸汽流量特性曲线的拟合。

阀门流量计算方法如何使用流量系数How to use Cv阀门流量系数(Cv)是表示阀门通过流体能力的数值。

Cv越大，在给定压降下阀门能够通过的流体就越多。

Cv值1表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过1加仑15o C的水。

Cv值350表示当通过压降为1 PSI时，阀门每分钟流过350加仑15o C的水。

Valve coefficient (Cv) is a number which represents a valve's ability to pass flow. The bigger the Cv, the more flow a valve can pass with a given pressure drop. A Cv of 1 means a valve will pass 1 gallon per minute (gpm) of 60o F water with a pressure drop (dp) of 1 PSI across the valve.A Cv of 350 means a valve will pass 350 gpm of 60o F water with a dp of 1 PSI.公式1FORMULA 1流速：磅/小时(蒸汽或水)FLOW RATE LBS/HR (Steam or Water)在此：Where:dp = 压降，单位：PSIdp = pressure drop in PSIF = 流速，单位：磅/小时F = flow rate in lbs./hr.= 比容积的平方根，单位：立方英尺/磅(阀门下游)= square root of a specific volume in ft3/lb.(downstream of valve)公式2FORMULA 2流速：加伦/分钟(水或其它液体)FLOW RATE GPM (Water or other liquids)在此：Where:dp = 压降，单位：PSIdp = pressure drop in PSISg = 比重Sg = specific gravityQ = 流速，单位：加伦/分钟Q = flow rate in GPM局限性LIMITATIONS上列公式在下列条件下无效：Above formulas are not valid under the following conditions:a.对于可压缩性流体，如果压降超过进口压力的一半。

当前，调节阀被广泛的应用于电站行业，尤其是在锅炉系统中更为常见。

例如：锅炉旁路系统、主给水系统、减温水系统等。

并且调节阀性能的好坏直接影响着整个系统的运转，因此，合理的设计及选取调节阀对于整个系统的安全性、稳定性、经济性和可靠性有着十分重要的作用。

随着电站行业的迅速发展，对调节阀的要求也越来越高，调节阀往往要在一个较大的流量范围内高度精确地调节或控制流体的流动，并且能根据阀杆的规定运动方式预计流量。

因此，流量调节、调节范围及调节特性是设计及选取调节阀时所必须考虑的因素。

一、流量特性调节阀的流量特性是指介质流过调节阀的流量与阀瓣升程值之间的关系。

通常用流量与阀杆位置或升程的关系曲线表示。

在实际工况中，由于多种因素的影响，通过阀门的流量可能随压降而变化。

为了便于分析，我们先假定阀门的压降不变，然后再引申到真实情况进行分析，前者称为阀门固有流量特性，后者称为阀门工作流量特性。

1、固有流量特性我们经常用到的固有流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线及快开特性。

图3为这4种流量特性的关系曲线图，图4为不同流量特性的阀瓣形状。

图3 理想的固有流量特性图4 不同流量特性的阀瓣形状直线流量特性是指调节阀的相对流量与阀杆相对位移成直线关系，即单位位移变化所引起的流量变化是常数。

具有此特性的阀门在开度小时流量相对变化大，灵敏度高，不易控制，甚至发生振荡；而在开度大时，流量相对变化值小，调节缓慢，不够及时。

等百分比流量特性也称为对数流量特性，它是指阀杆单位相对位移变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系。

在小开度时，调节平稳缓和；在大开度时，调节灵敏有效，从图3可看出，等百分比特性在直线特性下方，因此，在同一位移时，直线阀通过的流量要比等百分比大。

抛物线流量特性是指阀杆单位位移的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系，它介于直线特性与等百分比特性之间，相对来说此特性应用较少。

快开特性在开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，流量很快达到最大；此后再增加开度，流量变化很小。

阀门的流量特性不同的流量特性会有不同的阀门开度；①快开流量特性，起初变化大，后面比拟平缓；②线性流量特性，是阀门的开度跟流量成正比，也就是说阀门开度到达50%，阀门的流量也到达50%；③等百流量特性，跟快开式的相反，是起初变化小，后面比拟大。

阀门开度与流量、压力的关系,没有确定的计算公式。

它们的关系只能用笼统的函数式表示，具体的要查特定的试验曲线。

调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax的关系:Q/Qmax=f(L/Lmax)调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax、阀上压差的关系：Q/Qmax=f(L/Lmax)〔dP1/dP〕^(1/2)。

调节阀自身所具有的固有的流量特性取决于阀芯形状，其中最简单是直线流量特性：调节阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单行程变化所引起的流量变化是一个常数。

阀能控制的最大与最小流量比称为可调比，以R表示，R=Qmax/Qmin, 那么直线流量特性的流量与开度的关系为：Q/Qmax=〔1/R〕[1+〔R-1〕L/Lmax]开度一半时，Q/Qmax=51.7%等百分比流量特性：Q/Qmax=R^(L/Lmax-1〕开度一半时，Q/Qmax=18.3%快开流量特性：Q/Qmax=〔1/R〕[1+〔R^2-1〕L/Lmax]^(1/2)开度一半时，Q/Qmax=75.8%流量特性主要有直线、等百分比〔对数〕、抛物线及快开四种①直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系，即单位开度变化引起的流量变化时常数。

②对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比，即调节阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增大而增大。

③抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。

④快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，流量很快就到达最大，此后再增加开度，流量变化很小，故称快开特性。

隔膜阀的流量特性接近快开特性，蝶阀的流量特性接近等百分比特性，闸阀的流量特性为直线特性，球阀的流量特性在启闭阶段为直线，在中间开度的时候为等百分比特性。

等百分比阀门流量系数的关系
摘要：
1.等百分比阀门的概念和特点
2.阀门流量系数的定义和作用
3.等百分比阀门流量系数的计算方法
4.等百分比阀门流量系数在工程应用中的重要性
5.如何正确选择和使用等百分比阀门
正文：
等百分比阀门是一种常用的调节阀门，其特性曲线为等百分比曲线，因此在控制流体流量时，其开启程度与流量的变化关系呈线性比例。

这种阀门广泛应用于工业自动化系统中，特别是对于流量调节要求较高的场合。

阀门流量系数是衡量阀门流通能力的指标，它表示流体流经阀门产生单位压力损失时的流量。

流量系数越大，说明流体在阀门处的压力损失越小，阀门的流通能力越强。

在工程设计中，正确选择阀门流量系数至关重要，它可以直接影响到系统的运行效率和能耗。

等百分比阀门的流量系数计算方法较为复杂，需要考虑阀门的开度、阀门的设计参数以及流体的特性等因素。

一般来说，等百分比阀门的流量系数在其开启过程中是不断变化的，但在某一特定开度下，其流量系数可以视为恒定。

因此，在实际应用中，我们通常根据阀门的开度来选择合适的流量系数。

在工程应用中，等百分比阀门的流量系数起着至关重要的作用。

正确的选择和使用可以有效提高系统的运行效率，降低能耗，反之则可能导致系统运行
不稳定，甚至出现故障。

因此，我们在选择等百分比阀门时，需要充分考虑其流量系数，并根据实际工况进行合理的选择。

总结起来，等百分比阀门作为一种重要的调节阀门，其流量系数在工程应用中具有重要作用。