CN104089762A - 一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法，包括步骤有：(1)以2％的幅度手动改变单个试验阀门的给定值，即阀位指令由0％-100％，由DEH给定单个阀位2％的变化量进行试验，直至完成全部阀门的测试；(2)记录开度与调节级压力变化的关系；(3)计算每变化2％开度时对应的差压；(4)将差压修正到额定主汽压力下的差压值；(5)计算出每个差压在所有差压之和中所占的比例：(6)计算出每个阀门开度下对应的流量值：(7)得出流量值及阀门开度的关系；(8)得出汽轮机阀门的流量特性曲线。本发明实现对汽轮机调速汽门的流量特性曲线的测试，为汽轮机调节系统优化试验提供技术参考依据。

Description

一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法

技术领域

本发明属于汽轮机控制技术领域，尤其是一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法。

背景技术

汽轮机调节汽门作为最直接的负荷调节执行机构，其稳定、快速性影响着发电机组的调节特性及安全、经济运行水平。阀门流量特性曲线是阀门开度与通过阀门的蒸汽流量的对应关系，数字电液调节系统(DEH)系统阀门流量特性曲线是汽轮机出厂前依据设计和试验数据来设置的，由于制作安装的工艺都不一致、阀门长期的磨损以及机组大修后结构和配汽方式的改变，均可以引起实际的阀门流量特性曲线与设计的不符，从而使机组在自动发电控制(AGC)调节和一次调频时，可能出现负荷突变和调节缓慢的问题，同时增大了阀门的节流损失，严重影响了机组的调节特性及安全、经济性。因此对阀门的流量特性进行研究，实现阀门重叠度及顺序阀流量特性曲线的优化，是减小阀门节流损失，提高机组经济性的重要手段。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法，包括步骤如下：

(1)阀门运行工况由DEH试验程序完成；DEH在单阀，阀位控制方式下，功率回路切除，阀位40％，以2％的幅度手动改变单个试验阀门的给定值，即阀位指令由0％-100％，然后由DEH给定单个阀位2％的变化量进行试验，每个阀门开度恢复到试验前开度后，再进行下一个阀门的试验，直至完成全部阀门的测试；

(2)由DEH系统和数据记录仪同时完成压力、温度、给定值、流量、阀位、功率参数的采集，记录开度与调节级压力变化的关系；

(3)根据阀门开度变化和变化前后调节级压力的数据，计算每变化2％开度时对应的差压；

△P_i＝P_i+1-P_i……(I)

P——调节级压力

△P——差压；

(4)将差压修正到额定主汽压力下的差压值；

△P'＝△P*P_tp0/P_tp……(II)

△P'——差压修正

P_tp0——额定主汽压力

P_tp——主汽压力；

(5)根据公式(II)的计算结果，计算出每个差压在所有差压之和中所占的比例：

$\mathrm{\Δ}{P^{\′\′}}_i=\mathrm{\Δ}{P^{\′}}_i/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{P^{\′}}_i\×100\%---\left(\mathrm{III}\right)$

△P″——差压比例

即每变化2％时，流量变化占总流量的比例；

(6)根据公式(III)的计算结果，计算出每个阀门开度下对应的流量值：

Q_i＝Q_i-1+△P″_i……(IV)

Q——流量；

(7)依据公式(IV)的计算结果及阀门开度，得出流量值及阀门开度的关系；

(8)依据流量值及阀门开度的关系，可得出汽轮机阀门的流量特性曲线。

而且，所述步骤(1)中由DEH给定单个阀位2％的变化量的具体方式是，每次动作后待炉控调整汽压稳定后，再进行下个给定。

而且，在所述步骤(1)的全部阀门的测试中，为了防止阀门全开下超过机组允许负荷，主汽压可适当小于额定压力，但整个过程应保持不变。

而且，在所述步骤(2)的数据采集与记录中，对于DEH没有的点，高压调门后压力、高排温度，则由分散控制系统(DCS)采集记录，流量用调节级压力代替。

本发明的优点和积极效果是：

本发明通过试验方法得出阀门开度与调节级压力变化之间的关系，实现对汽轮机调速汽门的流量特性曲线的测试，为汽轮机调节系统优化试验提供技术参考依据。

附图说明

图1是本发明方法的逻辑步骤图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法，该方法的实施条件为，A,机组采用单阀方式运行，DEH可手动控制单个高调门开关；B,机组退出AGC控制方式，锅炉投自动，汽机投手动；C,在试验主汽压力参数下，阀门全关到全开范围内，负荷在锅炉允许范围波动；D,主要测点变送器、测量通道校验合格；E，将机组投入锅炉跟随(BF)方式；机前压力调整由锅炉控制系统完成，维持在一定范围内，机组负荷保持不变。

如图1所示，该方法的步骤如下：

(1)阀门运行工况由DEH试验程序完成；DEH在单阀，阀位控制方式下，功率回路切除，阀位40％，以2％的幅度手动改变单个试验阀门的给定值，即阀位指令由0％-100％；

DEH给定单个阀位2％的变化量；其中，每次动作后待炉控调整汽压稳定后，再进行下个给定；

每个阀门开度恢复到试验前开度后，再进行下一个阀门的试验，直至完成全部阀门的测试；其中，为了防止阀门全开下超过机组允许负荷，主汽压可适当小于额定压力，但整个过程应保持不变。

(2)由DEH系统和数据记录仪同时完成压力、温度、给定值、流量、阀位、功率参数的采集，记录开度与调节级压力变化的关系；

其中，对于DEH没有的点，如高压调门后压力、高排温度，则由分散控制系统(DCS)采集记录，流量用调节级压力代替；

(3)根据阀门开度变化和变化前后调节级压力的数据，计算每变化2％开度时对应的差压：

△P_i＝P_i+1-P_i……(I)

P——调节级压力

△P——差压

(4)将差压修正到额定主汽压力下的差压值：

△P'＝△P*P_tp0/P_tp……(II)

△P'——差压修正

P_tp0——额定主汽压力

P_tp——主汽压力

(5)根据公式(II)的计算结果，计算出每个差压在所有差压之和中所占的比例：

$\mathrm{\Δ}{P^{\′\′}}_i=\mathrm{\Δ}{P^{\′}}_i/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{P^{\′}}_i\×100\%---\left(\mathrm{III}\right)$

△P″——差压比例

即每变化2％时，流量变化占总流量的比例；

(6)根据公式(III)的计算结果，计算出每个阀门开度下对应的流量值：

Q_i＝Q_i-1+△P″_i……(IV)

Q——流量

(7)依据公式(IV)的计算结果及阀门开度，得出流量值及阀门开度的关系。

(8)依据流量值及阀门开度的关系，可得出汽轮机阀门的流量特性曲线。

Claims (4)

1.一种汽轮机调速汽门流量特性测试方法，其特征在于包括步骤如下：

(1)阀门运行工况由DEH试验程序完成；DEH在单阀，阀位控制方式下，功率回路切除，阀位40％，以2％的幅度手动改变单个试验阀门的给定值，即阀位指令由0％-100％，然后由DEH给定单个阀位2％的变化量进行试验，每个阀门开度恢复到试验前开度后，再进行下一个阀门的试验，直至完成全部阀门的测试；

(2)由DEH系统和数据记录仪同时完成压力、温度、给定值、流量、阀位、功率参数的采集，记录开度与调节级压力变化的关系；

(3)根据阀门开度变化和变化前后调节级压力的数据，计算每变化2％开度时对应的差压；

△P_i＝P_i+1-P_i……(I)

P——调节级压力

△P——差压；

(4)将差压修正到额定主汽压力下的差压值；

△P'＝△P*P_tp0/P_tp……(II)

△P'——差压修正

P_tp0——额定主汽压力

P_tp——主汽压力；

(5)根据公式(II)的计算结果，计算出每个差压在所有差压之和中所占的比例：

$\mathrm{\Δ}{P^{\′\′}}_i=\mathrm{\Δ}{P^{\′}}_i/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{P^{\′}}_i\×100\%---\left(\mathrm{III}\right)$

△P″——差压比例

即每变化2％时，流量变化占总流量的比例；

(6)根据公式(III)的计算结果，计算出每个阀门开度下对应的流量值：

Q_i＝Q_i-1+△P″_i……(IV)

Q——流量；

(7)依据公式(IV)的计算结果及阀门开度，得出流量值及阀门开度的关系；

(8)依据流量值及阀门开度的关系，可得出汽轮机阀门的流量特性曲线。

2.根据权利要求1所述的汽轮机调速汽门流量特性测试方法，其特征在于：所述步骤(1)中由DEH给定单个阀位2％的变化量的具体方式是，每次动作后待炉控调整汽压稳定后，再进行下个给定。

3.根据权利要求1所述的汽轮机调速汽门流量特性测试方法，其特征在于：在所述步骤(1)的全部阀门的测试中，为了防止阀门全开下超过机组允许负荷，主汽压可适当小于额定压力，但整个过程应保持不变。

4.根据权利要求1所述的汽轮机调速汽门流量特性测试方法，其特征在于：在所述步骤(2)的数据采集与记录中，对于DEH没有的点，高压调门后压力、高排温度，则由分散控制系统DCS采集记录，流量用调节级压力代替。