CN103471839B - 一种汽轮机阀门实际流量特性测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽轮机阀门实际流量特性测试方法，它包括测试内容、测试条件、测试步骤和具体方法；测试步骤如下：第一，汽轮机进汽调节阀在顺序阀工作方式下，阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系测试；第二，单个进汽调节门的实际流量特性测试。该方法简便实用，能正确地在工艺过程中现场完成对汽轮机进汽调节阀门实际流量特性的测试，得到准确的实际流量特性，有助于发现火电机组有功负荷控制中已经或可能存在的问题和隐患，为优化发电机组的有功负荷控制系统提供依据，提升机组有功负荷控制的综合性能，提高电网和电厂安全经济运行水平及电能质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽轮机阀门流量特性测试方法。
背景技术
汽轮机作为一种原动机，已广泛应用于很多领域，特别在是火力发电行业，其作用对生产工艺过程至关重要，无法替代。作为原动机，汽轮机输出功率的控制和调节，依靠的是进汽调节阀门，通过改变进汽调节阀门的开度，调节进入汽轮机做功的蒸汽量，以达到对输出功率控制的目的。火力发电机组所发出的有功功率（有功电量）大小，就是由汽轮机进汽调节阀门来控制的。
汽轮机进汽调节阀门的流量特性（指流经阀门的介质流量与阀门开度之间的关系特性），直接影响输出功率的控制特性。就火力发电机组而言，它直接影响到电力系统的安全稳定运行和电能质量，因此，火电机组的有功功率控制系统就要求必须知道汽轮机进汽调节阀门的实际流量特性，通过自动修正补偿后，以实现对机组有功负荷平稳、连续、灵敏、准确地控制，保证电力系统的安全稳定和电能质量。
汽轮机进汽调节阀门的流量特性，首先可根据汽轮机设计时的理论计算所得出，但它只是一个设计的流量特性，往往在实际中，因受阀门制造、安装、检修等过程中诸多因素的影响，实际的流量特性与所设计的流量特性不一定吻合，这就需要通过测试得到各调节阀门的实际流量特性。火电机组只有在准确掌握了汽轮机各进汽调节阀门实际流量特性后，才能做好对机组有功负荷的调节和控制，提升电网和机组的安全、稳定、经济运行水平。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提供一种汽轮机阀门实际流量特性测试方法，以能正确地在工艺过程中现场完成对汽轮机进汽调节阀门实际流量特性的测试，得到准确的实际流量特性，以克服现有技术存在的汽轮机进汽调节阀门的实际流量特性测试不准确的不足。
本发明技术方案如下：它包括确定测试内容、测试条件、测试步骤和具体方法；测试步骤如下：第一，汽轮机进汽调节阀在顺序阀工作方式下，阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系测试；第二，单个进汽调节门的实际流量特性测试。
测试内容包括：①汽机进汽调节阀在顺序阀工作方式下，改变阀门控制指令，测试阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系；②保持其它进汽调节门全开不动，逐个对单个进汽调节门进行开关，测试出各单个进汽调节门的流量特性。
测试条件包括：①进汽调节门控制系统正常、阀门动作灵活可控；②阀门开度、进汽流量或汽轮机输出功率、进汽温度和压力信号测量准确灵敏；③机组运行稳定，有功负荷能在额定负荷至60%±5％的额定负荷范围之间变化；④整个测试过程要求进汽压力、温度稳定。
测试的具体方法如下：
第一，汽轮机进汽调节阀在顺序阀工作方式下，阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系测试：首先将机组负荷升至额定负荷的95%±2%，调整汽压力，使所有进汽调节门调门全开，将进汽调节门控制系统切为开环手动运行方式，然后人工逐渐减小阀门控制总指令，其步长为1.5%、变化速率为1.5%/min，每个目标点停留5±1分钟，待主、再热汽压力及温度参数稳定在试验开始时的值后，记录主汽压力、主汽温度、调节级压力、主汽流量、阀门控制总指令、各进气调节阀指令和开度、机组有功功率等参数，直至按顺序设定的、应最后关闭的进汽调节开始关闭为止，然后再使用以上方法进行一次反方向的测试；
第二，单个进汽调节门的实际流量特性测试：首先将机组负荷升至额定负荷的95%±2%，调整汽压力，使所有进汽调节门调门全开，将进汽调节门控制系统切为开环手动运行方式，然后保持其它进汽调节门全开不动，人工逐渐减小被测进汽调节阀门的控制指令，其变化速度和幅度以保证机组稳定运行和主汽压力相对稳定为前提，注意指令的变化幅度和速率与阀门的实际流量特性，在实际流量变化大处变化速度和幅度应小；在0-20%段按2.5%/min的速率每减少2.5%停留5分钟、20-50%段按5%/min的速率每减少5%停留5分钟、在50-60%段按10%/min的速率每减少10%停留5分钟、在60-100%段按20%/min的速率每减少20%停留5分钟；在每个停留点时待有关参数稳定在试验开始时的值后，记录主汽压力、主汽温度、调节级压力、主汽流量、阀门控制总指令、各进气调节阀指令和开度、机组有功功率等参数，然后在进行下一点的测试，直至该阀门全关，最后再使用以上方法进行一次该阀门反方向从全关到全开的动作测试，完成单个进汽调节门的实际流量特性测试；按照以上方法依次对所有的阀门分别进行单个进汽调节门的实际流量特性测试。
本发明的有益效果：本发明可通过测试得到汽轮机进汽调节门的实际流量特性，发现火电机组有功负荷控制中已经或可能存在的问题和隐患，为优化发电机组的有功负荷控制系统提供依据，提升机组有功负荷控制的综合性能，提高电网和电厂安全经济运行水平及电能质量。本发明还可转化技术服务项目，取得较好的直接经济效益。
附图说明
图1本发明流程图。
具体实施方式
本发发明的实施例：一种汽轮机阀门实际流量特性测试方法，它包括确定测试内容、测试条件、测试步骤和具体方法，开展测试工作。
测试内容包括二个方面：①汽机进汽调节阀在顺序阀工作方式下（指多个进汽调节阀按预先设定的程序，在阀门控制指令的作用下，按顺序进行开关动作来调节进汽量，这种工作方式经济性好，是汽轮机使用的主要运行方式），改变阀门控制指令，测试阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系。②保持其它进汽调节门全开不动，逐个对单个进汽调节门进行开关，测试出各单个进汽调节门的流量特性。
测试条件包括：①进汽调节门控制系统正常、阀门动作灵活可控；②阀门开度、进汽流量或汽轮机输出功率、进汽温度和压力等信号测量准确灵敏；③机组运行稳定，有功负荷能在额定负荷（汽机高调门全开时）至60％左右的额定负荷范围之间变化。④整个测试过程要求进汽压力、温度等主要参数相对稳定。
测试步骤和具体方法：①汽轮机进汽调节阀在顺序阀工作方式下，阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系测试。方法和步骤是首先将机组负荷升至额定负荷的95%左右，调整汽压力，使所有进汽调节门调门全开，将进汽调节门控制系统切为开环手动运行方式，然后人工逐渐减小阀门控制总指令，其步长为1.5%、变化速率为1.5%/min，每个目标点停留约5分钟，待主、再热汽压力及温度等参数稳定在试验开始时的值后，记录主汽压力、主汽温度、调节级压力、主汽流量、阀门控制总指令、各进气调节阀指令和开度、机组有功功率等参数，直至按顺序设定的、应最后关闭的进汽调节开始关闭为止，然后再使用以上方法进行一次反方向的测试。②单个进汽调节门的实际流量特性测试：方法和步骤是首先将机组负荷升至额定负荷的95%左右，调整汽压力，使所有进汽调节门调门全开，将进汽调节门控制系统切为开环手动运行方式，然后保持其它进汽调节门全开不动，人工逐渐减小被测进汽调节阀门的控制指令，其变化速度和幅度以保证机组稳定运行和主汽压力相对稳定为前提，可根据机组运行的实际情况而定，且整个过程中不要求始终保持一致。特别注意指令的变化幅度和速率应考虑阀门的实际流量特性，在实际流量变化大处变化速度和幅度应小。原则上在0-20%段按2.5%/min的速率每减少2.5%停留5分钟、20-50%段按5%/min的速率每减少5%停留5分钟、在50-60%段按10%/min的速率每减少10%停留5分钟、在60-100%段按20%/min的速率每减少20%停留5分钟。在每个停留点时待有关参数稳定在试验开始时的值后，记录主汽压力、主汽温度、调节级压力、主汽流量、阀门控制总指令、各进气调节阀指令和开度、机组有功功率等参数，然后在进行下一点的测试，直至该阀门全关，然后再使用以上方法进行一次该阀门反方向（从全关到全开）的动作测试，完成单个进汽调节门的实际流量特性测试。最后，对所有的阀门都要按此方法进行单个进汽调节门的实际流量特性测试。
Claims (3)
1.一种汽轮机阀门实际流量特性测试方法，其特征在于：它包括测试内容、测试条件、测试步骤和具体方法；测试步骤如下：第一，汽轮机进汽调节阀在顺序阀工作方式下，阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系测试；第二，单个进汽调节门的实际流量特性测试；所述的具体方法包括：
第一，汽轮机进汽调节阀在顺序阀工作方式下，阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系测试：首先将机组负荷升至额定负荷的95%±2%，调整汽压力，使所有进汽调节门调门全开，将进汽调节门控制系统切为开环手动运行方式，然后人工逐渐减小阀门控制总指令，其步长为1.5%、变化速率为1.5%/min，每个目标点停留5±1分钟，待主汽压力和再热汽压力及温度参数稳定在试验开始时的值后，记录主汽压力、主汽温度、调节级压力、主汽流量、阀门控制总指令、各进气调节阀指令和开度、机组有功功率参数，直至按顺序设定的、应最后关闭的进汽调节开始关闭为止，然后再使用以上方法进行一次反方向的测试；
第二，单个进汽调节门的实际流量特性测试：首先将机组负荷升至额定负荷的95%±2%，调整汽压力，使所有进汽调节门调门全开，将进汽调节门控制系统切为开环手动运行方式，然后保持其它进汽调节门全开不动，人工逐渐减小被测进汽调节阀门的控制指令，其变化速度和幅度以保证机组稳定运行和主汽压力相对稳定为前提，注意指令的变化幅度和速率与阀门的实际流量特性，在实际流量变化大处变化速度和幅度应小；在0-20%段按2.5%/min的速率每减少2.5%停留5分钟、20-50%段按5%/min的速率每减少5%停留5分钟、在50-60%段按10%/min的速率每减少10%停留5分钟、在60-100%段按20%/min的速率每减少20%停留5分钟；在每个停留点时待有关参数稳定在试验开始时的值后，记录主汽压力、主汽温度、调节级压力、主汽流量、阀门控制总指令、各进气调节阀指令和开度、机组有功功率参数，然后再进行下一点的测试，直至该阀门全关，最后再使用以上方法进行一次该阀门反方向从全关到全开的动作测试，完成单个进汽调节门的实际流量特性测试；按照以上方法依次对所有的阀门分别进行单个进汽调节门的实际流量特性测试。
2.根据权利要求1所述的汽轮机阀门实际流量特性测试方法，其特征在于：测试内容包括：①汽机进汽调节阀在顺序阀工作方式下，改变阀门控制指令，测试阀门控制总指令与进汽流量之间的特性关系；②保持其它进汽调节门全开不动，逐个对单个进汽调节门进行开关，测试出各单个进汽调节门的流量特性。
3.根据权利要求1所述的汽轮机阀门实际流量特性测试方法，其特征在于：测试条件包括：①进汽调节门控制系统正常、阀门动作灵活可控；②阀门开度、进汽流量或汽轮机输出功率、进汽温度和压力信号测量准确灵敏；③机组运行稳定，有功负荷能在额定负荷至60%±5％的额定负荷范围之间变化；④整个测试过程要求进汽压力、温度稳定。
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