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故障维修—176—汽轮机调门故障状态下的控制方式优化柯理文（宝钢湛江钢铁有限公司，广东 湛江 524000）前言1号机组汽轮汽调门GV1发生插销断裂故障，导致GV1连杆断脱落，造成该调门在运行当中晃动大，同时机组负荷随之波动，影响到了机组安全运行。
虽然GV1经过暂时在线处理，但不宜在运行当中频繁调节动作，否则会存在再次发生脱落事故的风险。
GV1存在缺陷的情况下使得汽轮机无法在顺序阀控制方式下运行，单阀控制方式下调门的节流损失较大，不利于汽轮机的节能减耗。
因此，为了GV1调门能够稳定运行，避免再次发生连杆脱落，同时保证机组的经济性和节能降耗运行，需有个安全可靠的运行控制策略将汽轮机调门切至顺序阀方式运行。
1 单阀控制方式与顺序顺控制方式的比较1号机组汽轮机高压调节汽门有GV1、GV2、GV3和GV4，每个调门均配有一个独立的伺服控制系统，阀门的控制方式有单阀控制方式和顺序阀控制方式两种。
在单阀控制方式下，所有阀门被当成一个阀门来调节，所以各个阀门的开度是一致的，都处于调节状态。
这样就不可避免的存在很大的节流损失。
机组在正常运行中都采用顺序阀控制方式，在顺序阀控制方式下，只有一个高压调节阀进行流量调节，其余的阀门处于全开或全关位置，这样可减少节流损失，有利于提高机组热效率。
图1 单阀和顺序阀热效率曲线图从图1中可以看出，顺序阀方式的热效率明显高于单阀方式的热效率，平均之差为0.61%，最大偏差值有0.79%，所以从提高机组热效率的角度来看，顺序阀方式有明显的优越性。
2 汽轮机阀门控制原理汽轮机运行过程中实现单/顺阀方式的切换和阀门流量控制是由一套复杂的阀门管理程序来完成，这主要是由于阀门的开度与流量的关系曲线是非线性的，单顺阀切换或控制需要复杂的计算，才能找出流量对应的阀位。
实现在线无扰地进行切换和精准控制，这就是我们通常所说的阀门管理。
阀门管理系统接受调节器输出的流量指令信号，再根据阀门升程-流量特性曲线确定调门的开度。
汽轮机单顺阀切换分析与研究摘要：本文针对黄陵矿业煤矸石发电公司2*300MW发电机组汽轮机配汽方式进行论述，对单阀和顺序阀运行的优缺点进行了对比，介绍了单顺阀切换的目的。
通过对切换前后的各项技术参数进行统计、研究，以解决单顺阀切换过程中存在的问题。
关键词：300MW汽轮机；单阀；顺序阀；切换；振动；温度黄陵矿业煤矸石发电公司2*300MW发电机组汽轮机由上海汽轮机厂设计制造。
汽轮机进汽设有两个高压主汽门和两个中压主汽门、两个中压调门和6个高压调门，正常运行时，高压主汽门、中压主汽门、中压调门保持全开，高压调门调节汽轮机进汽量，调整机组负荷。
单阀运行时，6个高压调门同时动作，即同时开大或关小，顺序阀运行时，按照上海汽轮机厂说明书规定，新投产机组在单阀运行六个月后，允许单阀切换为顺序阀运行。
一、单阀/顺序阀单阀控制，调节方式为节流调节，进汽为全周进汽。
该运行方式优点为调节级处金属温度受热均匀，热应力较小，对汽轮机寿命有益；同时，机组响应负荷变化较快，在进行变负荷调峰时，调节级金属温度波动较小。
不足之处是，机组在部分负荷运行时，由于所有高压调门都未全开，导致进汽节流，造成节流损失。
发电汽耗增大。
顺序阀控制，调节方式为喷嘴调节，进汽为部分进汽。
该运行方式优点为，机组在带部分负荷运行时，调门按照DEH逻辑里设定好的阀门开启顺序进行开启，最终阀门状态为，一部分阀门全开或全关，只留一个调门进行调节负荷。
这样，进入汽轮机的蒸汽节流少，节流损失较小，发电汽耗减小。
缺点是调节级处为部分进汽，调节级处金属温度受热不均匀，热应力较大，对汽轮机寿命不利；同时，在机组负荷变化较频繁时，调节级处运行工况更加恶劣。
我厂在对#2汽轮机进行单顺阀切换时，切换过程历时5min，切换开始前，负荷：245MW，阀门为单阀控制，阀位为：27.5%。
负荷投入功率控制，切换开始后，高压调阀按照GV1，2（同时开启）-GV4-GV5-GV6-GV3的顺序进行切换。
第39卷,总第226期2021年3月,第2期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.39,Sum.No.226Mar.2021,No.2汽轮机低负荷单阀-顺序阀无扰切换运行的优化控制方法赵大朋1,范双双2,孙天中3,吴 哲1,张 民1,刘春晓1(1.吉林电力股份有限公司白城发电公司,吉林 白城 137000;2.东北电力大学,吉林 吉林 132012;3.中油电能热电一公司,黑龙江 大庆 163314)摘 要:目前,不少进行灵活调峰的大功率汽轮机在低负荷工况下会将其控制方式由单阀切换至顺序阀;并且,阀控方式切换过程中出现了影响机组安全稳定运行的负荷及主汽压力大幅波动问题。
然而,单纯依靠传统单阀和顺序阀实际流量特性控制曲线优化的方法,还无法完全消除切换过程中的参数波动问题。
通过理论分析给出了负荷及主汽压力波动的根源:具有非线性控制特性的阀门,在切换过程中采用线性等比例开关控制方式会引起蒸汽流量的波动。
在此基础上,提出了一种汽轮机单阀-顺序阀的非线性自动无扰切换方法,可以从根本上解决切换过程中的参数波动问题。
这对进一步改善大功率汽轮机灵活调峰的安全稳定性具有重要意义和价值。
关键词:汽轮机;灵活调峰;阀控方式;非线性;无扰切换中图分类号:TK262 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2021)02-0165-04收稿日期 2020-12-28 修订稿日期 2021-01-19基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFB0902101)作者简介:赵大朋(1976~),男,本科,高级工程师,主要研究方向为汽轮发电机组节能优化等。
An Optimized Control Method for Steam Turbine ’s Undisturbed Switching Operation between Single Valve and Sequence Valve under Low Load ConditionZHAO Da -peng 1,FAN Shuang -shuang 2,SUN Tian -zhong 3,WU Zhe 1,ZHANG Min 1,LIU Chun -xiao 1(1.Jilin Electric Power Co.,Ltd.Baicheng Power Generation Company,Baicheng 137000,China;2.Northeast Electric Power University,Jilin 132012,China;3.Thermoelectric First Company of ChinaNational Petroleum Group Electric Power Co.,Ltd.,Daqing 163314,China)Abstract :At present,many high -power turbines with flexible peak regulation will switch their control mode from single valve to sequence valve under low load condition.Moreover,the load and main steampressure fluctuated greatly during the switching of valve control mode,which affected the safe and stable operation of the unit.However,the parameter fluctuation problem in the switching process cannot be completely eliminated by simply relying on the traditional control curve optimization method of single valve and sequence valve actual flow characteristics.Through theoretical analysis,the source of the fluc⁃tuation of load and main steam pressure is given:for valves with nonlinear control characteristics,the fluctuation of steam flow will be caused by the control mode of linear equal proportion switch during the switching process.On this basis,a nonlinear automatic undisturbed switching method of single valve and·561·sequence valve for steam turbine is proposed,which can fundamentally solve the problem of parameter fluctuation during the switching process.It is of great significance and value to further improve the safety and stability of flexible peak regulation of high-power steam turbine.Key words:steam turbine;flexible peak regulation;valve control mode;nonlinear;the undisturbed switching0 引言目前,为了提高新能源电力系统对具有不确定性风电、光伏发电的消纳比例,越来越多的大功率汽轮发电机组都参与灵活调峰运行[1];甚至,还开展高效灵活二次再热机组的研制与应用工作[2]。
第42卷第4期热力发电V01．42N o4 2013年4月T H E R MA L P O W ER G E N E R A T I O N A pr．2013 C C50双抽汔轮机调罕肉彪别方式饷缠两住分析[摘李红华J—‘厶J中石油长岭分公司动力厂，湖南岳阳414012要]计算分析了C C50双抽汽轮机调节阀采用单阀与顺序阀控制方式对汽轮机各段抽汽参数、内效率及发电量的影响。
分析表明，机组在顺序阀控制方式下较单阀控制方式下的抽汽温度低，尤其第1至第3a&A较明显。
第1段内效率升高7．56％，整机内效率升高0．46％，机组发电量增加0．74M W。
[关键词]C C50双抽汽轮机；单阀；顺序阀；抽汽温度；内效率；发电量[中图分类号]TK212[文献标识码]B[文章编号]1002—3364(2013)04—0006—03[D O I编号]10．3969／j．i ss n．1002—3364．2013．04．006E conom i c anal ys i s on cont r ol m ode of hi gh—pr e ssur e val ve i n C C50st ea m t ur bi nes w i t h doubl e ext r act i onL I H onghuaT h e P ow er P1ant of C h a ng l i ng B ra nch C om pany i n C hi na Pet r ochem i c al C or por at i on，Y ue ya ng414012，H unan P r ovi nce，Chi naA bs t r a ct：T he i nf l uence of si ngl e val ve cont r ol and s e q ue n c e val ve cont r ol f or hi gh—pr e ssur e val ve of C C50doubl e ext r a ct i on s t ea mt ur bi ne s on s uch i ndi ces as t he ext r ac t i on param et er s of e ach s ec—t i on。
单阀、顺序阀控制方式的优劣对比单阀和顺序阀的对比默认分类 2021-08-31 16:42:06 阅读7 评论0 字号：大中小 1、单阀控制方式即所有进入汽轮机的蒸汽都经过几个同时启闭的调节阀后进入第一级喷嘴，也称节流配汽方式。
节流配汽的汽轮机在工况变动时第一级的进汽度是不变的，因此可以把包括第一级在内的全部级作为级组，也就是说除了工作原理不同外，调节级与其余各级并无其他区别。
采用节流配汽的汽轮机在设计工况下调节阀全开，机组的理想焓降到最大值；低负荷时调节阀关小，减少汽轮机的进汽量，主蒸汽受到节流作用使第一级级前压力下降，其值与蒸汽流量成正比。
此时，汽轮机的理想焓降减小但并不是很多，可见节流配汽主要是通过减少蒸汽流量来降低负荷。
当然，理想焓降的减少虽然不是很多，但仍然使机组的相对内效率降低，且负荷越低，节流损失越大，机组效率也就越低。
因此，节流配汽方式的应用范围不太广泛，一般用于小功率机组和带基本负荷的机组。
高参数、大容量机组在启动初期为使进汽部分的温度分布均匀，在负荷突变时不致引起过大的热应力和热变形，也经常使用节流配汽方式。
2、顺序阀控制方式即蒸汽经过几个依次启闭的调节阀后再通向第一级喷嘴，也称喷嘴配汽方式。
这种配汽方式在运行当中只有一个调节阀处于部分开启状态，而其余的调节阀均处于全开(或全关)状态，蒸汽只在部分开启的调节阀中受到节流作用，因此，在部分负荷时喷嘴配汽方式比节流配汽方式效率高，所以被广泛应用。
采用喷嘴配汽方式时，第一级喷嘴的通流面积随着调节阀的开启数目不同而变化。
调节级的变工况特性也和其余各级有很大区别。
当调节级通流面积改变时，蒸汽流量将发生变化，达到调节机组负荷的目的。
同时，在部分开启的调节阀中蒸汽流量受到节流作用，改变了理想焓降，但因流经该阀的蒸汽流量只占总流量的一部分，因此蒸汽焓降的改变对机组功率的影响较小。
采用喷嘴配汽方式时，在第一只调节阀刚刚全开时调节级的压力比为最小，调节级的理想焓降为最大，此时，通过第一组喷嘴的蒸汽流量也达到最大值，故第一组喷嘴蒸汽流量和焓降的乘积也达到最大值，工作在其后的动叶片所承受的应力也达到最大值。
浅谈汽轮机阀门控制叶茂顾晓华（安徽铜陵发电有限公司热工机控班244012）摘要：DEH系统的主要功能就是阀门的管理，本文通过对我厂所使用的300MW哈汽机组、新华DEH控制系统的分析，简单描述阀门控制信号的形成原理及其过程。
同时对单阀多阀的切换及其切换的时间、单阀多阀切换时阀门的参数设置作个简单的介绍。
关键词：DEH，阀门管理，单阀，多阀一、前言现代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，汽轮机从开始的启动冲转到同期再到并网带负荷，都是通过控制汽轮机的阀门开度来实现，为了使管理程序更为准确更为科学，我们就迫切需要很好地了解阀门控制过程当中指令的形成变换过程，掌握阀门控制当中各个参数的整定调试方法；在此基础上去调整各参数使阀门的控制更稳定，下面我就我厂新华DEH的基本情况作个简单的介绍。
二、DEH阀门控制方式2.1阀门控制方式DEH阀门控制方式可以分为两种：单阀控制和顺序阀控制，单阀控制即我们平常所说的节流调节方式；顺序阀即我们平常说的喷嘴调节方式。
在单阀控制方式下，所有阀门被当成一个阀门来调节，所以各个阀门的开度是一致的，都处于调节状态。
这样就不可避免的存在很大的节流损失。
新建机组在试运期间一般采取全周进汽的单阀运行方式，这种方式下汽缸、转子加热很均匀，使得转子和定子的温差较小，有利于机组初期的磨合。
另外在机组启动过程中，也同样需要采用单阀控制，以便更好地给转子、定子加热，减少加热不均给机组造成的损害。
机组在正常运行中都采用顺序阀控制方式，在顺序阀门控制方式下，只有一个高压调节阀进行流量调节，其余的阀门处于全开或全关位置，这样减少了节流损失，有利于提高机组热效率。
图1是单阀跟顺序阀方式下的热效率曲线，可见两者的效率在低负荷时差距好大。
2.2单阀多阀的切换平时机组每个星期都必须做一次汽门的活动实验，此时就需要在这两种控制方式之间进行切换（因为平常都是顺序阀控制方式，新华DEH要求做实验时必须切到单阀）；它们之间的切换是通过单阀多阀切换系数STRAN来实现的。
溢流阀减压阀顺序阀的异同点溢流阀、减压阀和顺序阀都是常见的液压控制元件，它们在液压系统中都有着重要的作用。
虽然它们各自的功能不同，但也有一些相似之处。
一、溢流阀溢流阀是一种用于限制系统最大工作压力的液控元件。
当系统压力超过设定值时，溢流阀会打开通道，使液体从高压侧回流到低压侧或油箱中，以保持系统稳定工作。
溢流阀还可以用于调节系统的最大工作压力，并且可以根据需要安装在单向阀或其他液控元件中。
二、减压阀减压阀是一种用于保持系统稳定工作压力的液控元件。
当系统工作压力超过设定值时，减压阀会自动调节通道大小，将多余的油液回流到低压侧或油箱中，以保持系统稳定工作。
减压阀还可以用于调节系统的最大工作压力，并且可以根据需要安装在单向阀或其他液控元件中。
三、顺序阀顺序阀是一种用于保证液压系统中各个执行元件按照设定的顺序依次工作的液控元件。
顺序阀可以根据需要设置多个工作通道，每个通道都有一个设定的启动压力值。
当第一个工作通道达到设定压力时，顺序阀会自动打开第二个工作通道，以此类推。
顺序阀还可以用于控制系统的流量分配，并且可以根据需要安装在其他液控元件中。
以上是对溢流阀、减压阀和顺序阀的基本介绍，接下来将重点介绍它们之间的异同点。
一、相同点1. 都是液压控制元件，用于保持或限制系统的工作压力和流量。
2. 都可以根据需要安装在单向阀或其他液控元件中。
3. 都可以用于调节系统的最大工作压力。
二、不同点1. 功能不同溢流阀主要用于限制系统最大工作压力，减压阀主要用于保持系统稳定工作压力，而顺序阀主要用于保证液压系统中各个执行元件按照设定的顺序依次工作。
2. 工作原理不同溢流阀和减压阀的工作原理都是通过自动调节通道大小，将多余的油液回流到低压侧或油箱中，以保持系统稳定工作。
而顺序阀的工作原理是通过设置多个工作通道，每个通道都有一个设定的启动压力值，当第一个工作通道达到设定压力时，顺序阀会自动打开第二个工作通道。
3. 适用范围不同溢流阀和减压阀适用于各种液压系统，包括工业、农业、建筑、航空等领域。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------单阀与顺序阀切换的实实现单阀和顺序阀的对比 1、单阀控制方式即所有进入汽轮机的蒸汽都经过几个同时启闭的调节阀后进入第一级喷嘴，也称节流配汽方式。
节流配汽的汽轮机在工况变动时第一级的进汽度是不变的，因此可以把包括第一级在内的全部级作为级组，也就是说除了工作原理不同外，调节级与其余各级并无其他区别。
采用节流配汽的汽轮机在设计工况下调节阀全开，机组的理想焓降到最大值；低负荷时调节阀关小，减少汽轮机的进汽量，主蒸汽受到节流作用使第一级级前压力下降，其值与蒸汽流量成正比。
此时，汽轮机的理想焓降减小但并不是很多，可见节流配汽主要是通过减少蒸汽流量来降低负荷。
当然，理想焓降的减少虽然不是很多，但仍然使机组的相对内效率降低，且负荷越低，节流损失越大，机组效率也就越低。
因此，节流配汽方式的应用范围不太广泛，一般用于小功率机组和带基本负荷的机组。
高参数、大容量机组在启动初期为使进汽部分的温度分布均匀，在负荷突变时不致引起过大的热应力和热变形，也经常使用节流配汽方式。
2、顺序阀控制方式即蒸汽经过几个依次启闭的调节阀后再通向第一级喷嘴，也称喷嘴配汽方式。
1/ 20这种配汽方式在运行当中只有一个调节阀处于部分开启状态，而其余的调节阀均处于全开(或全关) 状态，蒸汽只在部分开启的调节阀中受到节流作用，因此，在部分负荷时喷嘴配汽方式比节流配汽方式效率高，所以被广泛应用。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 采用喷嘴配汽方式时，第一级喷嘴的通流面积随着调节阀的开启数目不同而变化。
单阀和顺序阀的对比
默认分类2008-08-31 16:42:06 阅读7 评论0 字号：大中小
1、单阀控制方式即所有进入汽轮机的蒸汽都经过几个同时启闭的调节阀后进入第一级喷嘴，也称节流配汽方式。
节流配汽的汽轮机在工况变动时第一级的进汽度是不变的，因此可以把包括第一级在内的全部级作为级组，也就是说除了工作原理不同外，调节级与其余各级并无其他区别。
采用节流配汽的汽轮机在设计工况下调节阀全开，机组的理想焓降到最大值；低负荷时调节阀关小，减少汽轮机的进汽量，主蒸汽受到节流作用使第一级级前压力下降，其值与蒸汽流量成正比。
此时，汽轮机的理想焓降减小但并不是很多，可见节流配汽主要是通过减少蒸汽流量来降低负荷。
当然，理想焓降的减少虽然不是很多，但仍然使机组的相对内效率降低，且负荷越低，节流损失越大，机组效率也就越低。
因此，节流配汽方式的应用范围不太广泛，一般用于小功率机组和带基本负荷的机组。
高参数、大容量机组在启动初期为使进汽部分的温度分布均匀，在负荷突变时不致引起过大的热应力和热变形，也经常使用节流配汽方式。
2、顺序阀控制方式即蒸汽经过几个依次启闭的调节阀后再通向第一级喷嘴，也称喷嘴配汽方式。
这种配汽方式在运行当中只有一个调节阀处于部分开启状态，而其余的调节阀均处于全开(或全关)状态，蒸汽只在部分开启的调节阀中受到节流作用，因此，在部分负荷时喷嘴配汽方式比节流配汽方式效率高，所以被广泛应用。
采用喷嘴配汽方式时，第一级喷嘴的通流面积随着调节阀的开启数目不同而变化。
调节级的变工况特性也和其余各级有很大区别。
当调节级通流面积改变时，蒸汽流量将发生变化，达到调节机组负荷的目的。
同时，在部分开启的调节阀中蒸汽流量受到节流作用，改变了理想焓降，但因流经该阀的蒸汽流量只占总流量的一部分，因此蒸汽焓降的改变对机组功率的影响较小。
采用喷嘴配汽方式时，在第一只调节阀刚刚全开时调节级的压力比为最小，调节级的理想焓降为最大，此时，通过第一组喷嘴的蒸汽流量也达到最大值，故第一组喷嘴蒸汽流量和焓降的乘积也达到最大值，工作在其后的动叶片所承受的应力也达到最大值。
可见，调节级的危险工况并不是在最大工况下，而是在第一只调节阀刚刚全开时。
3、单阀、顺序阀控制方式的应用
实际生产中，汽轮机在部分负荷下运行时喷嘴配汽方式比节流配汽方式的效率高，且较稳定。
但在变工况下采用喷嘴配汽方式会使汽轮机高压部分的金属温度变化较大，调节级所对应的汽缸壁产生较大的热应力，从而降低了机组快速改变负荷的能力。
为了发挥两种不同配汽方式的优点，我们采取了节流配汽——喷嘴配汽联合调节的方式，即第一只喷嘴和第二只喷嘴同时开启，使汽缸均匀受热。
待第一、二只调节阀全开后再根据机组负荷需要依次开启其他调节阀。
这样，就同时发挥了节流配汽和喷嘴配汽两者的优点。
