CN113404553B

CN113404553B - 进汽调节阀的间接配汽方法、装置和汽轮机

Info

Publication number: CN113404553B
Application number: CN202110744232.8A
Authority: CN
Inventors: 杨海生; 李路江; 张营; 间晓沛; 戴喜庆
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd; State Grid Hebei Energy Technology Service Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd; State Grid Hebei Energy Technology Service Co Ltd
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2023-05-09
Anticipated expiration: 2041-06-30
Also published as: CN113404553A

Abstract

本发明适用于电力技术领域，提供了一种进汽调节阀的间接配汽方法、装置和汽轮机，其中，该方法包括：根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量‑开度函数；将接收的目标流量指令输入至由顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令；将目标流量指令输入至单阀流量修正函数，得到第二中间指令；根据汽轮机的运行控制模式、第一中间指令、第二中间指令以及临界流量‑开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。采用本发明可以提高汽轮机进汽流量的控制效果。

Description

进汽调节阀的间接配汽方法、装置和汽轮机

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种进汽调节阀的间接配汽方法、装置和汽轮机。

背景技术

汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸汽的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机数字电液控制系统(DigitalElectro-Hydraulic，DEH)作为汽轮机起动、停止、正常运行和事故工况下的调节控制器，是汽轮机发电机组的重要组成部分。

DEH通过各个进汽调节阀的配汽函数，能够控制汽轮机的进汽流量。对于采用进汽调节阀+喷嘴配汽的汽轮机而言，合理设置的配汽函数是实现机组功率控制、电网一次调频等功能的基础，其可以保证汽轮机在不同控制方式下进汽流量的精准控制。

目前，在汽轮机配汽函数的设置方面，尚无统一的行业标准来进行规范。可以采用间接配汽模式设置配汽函数，即通过多个中间转换函数，将汽轮机的流量指令换算为各个进汽调节阀的阀位指令。然而，现有的间接配汽模式所设置的配汽函数，设置繁琐且具体含义模糊，对汽轮机进汽流量的控制效果较差，迫切需要一种精准控制汽轮机流量的进汽调节阀间接配汽的设置方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种进汽调节阀的间接配汽方法、装置和汽轮机，以解决汽轮机进汽流量控制效果较差的问题

第一方面，本发明实施例提供了一种进汽调节阀的间接配汽方法，包括：

根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数；其中，第一预设流量特性试验为在汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度的条件下进行的流量特性试验，第二预设流量特性试验为在汽轮机单阀工作状态下进行的流量特性试验；

将接收的目标流量指令输入至由顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令；将目标流量指令输入至单阀流量修正函数，得到第二中间指令；

根据汽轮机的运行控制模式、第一中间指令、第二中间指令以及临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。

第二方面，本发明实施例提供了一种进汽调节阀的间接配汽装置，包括：

函数获取模块，用于根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数；其中，第一预设流量特性试验为在汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度的条件下进行的流量特性试验，第二预设流量特性试验为在汽轮机单阀工作状态下进行的流量特性试验；

输入模块，用于将接收的目标流量指令输入至由顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令；将目标流量指令输入至单阀流量修正函数，得到第二中间指令；

指令生成模块，用于根据汽轮机的运行控制模式、第一中间指令、第二中间指令以及临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。

第三方面，本发明实施例提供了一种汽轮机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本发明实施例提供一种进汽调节阀的间接配汽方法、装置和汽轮机，可以根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数。之后，可以将接收的目标流量指令输入至由顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令，以及将目标流量指令输入至单阀流量修正函数，得到第二中间指令。最后，根据汽轮机的运行控制模式、第一中间指令、第二中间指令以及临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。

如此，可以基于现场试验，结合理论计算，并通过特定的设置操作步骤，可以测算出汽轮机在间接配汽方式下的配汽函数，为汽轮机优化其配汽性能及调节性能提供准确的定量数据，从而可以为汽轮机配汽及调节特性的优化提供准确的参数设置，便于现场实施，极大地提高了汽轮机进汽流量的控制效果。

此外，还解决了目前现场面临的规范整定及设置问题，能够在现场试验的基础上对汽轮机流量进行精准控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种进汽调节阀的间接配汽方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例提供的一种流量指令处理流程图；

图3是本发明实施例提供的一种进汽调节阀的间接配汽装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种汽轮机的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

如背景技术所描述的，现有的间接配汽模式所设置的配汽函数，对汽轮机进汽流量的控制效果较差。

此外，在汽轮机配汽函数的设置方面，尚无统一的行业标准来进行规范，故而也迫切需要一种用于进汽调节阀的间接配汽方法，来解决目前现场面临的规范及设置问题。

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种进汽调节阀的间接配汽方法、装置和汽轮机。下面首先对本发明实施例所提供的进汽调节阀的间接配汽方法进行介绍。

如图1所示，本发明实施例提供的进汽调节阀的间接配汽方法可以包括以下步骤：

步骤S110、根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数。

其中，第一预设流量特性试验为在汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度的条件下进行的流量特性试验，第二预设流量特性试验为在汽轮机单阀工作状态下进行的流量特性试验。

可选的，步骤S110的具体处理可以如下：

获取第一预设流量特性试验中各个进汽调节阀在多个开度下的第一试验数据；其中，第一试验数据至少包括调节级后压力、调节级后温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度以及各个进汽调节阀的开度；

根据第一试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数；

获取第二预设流量特征试验中各个进汽调节阀在多个开度下的第二试验数据；其中，第二试验数据至少包括调节级后压力、调节级后温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度以及各个进汽调节阀的开度；

根据第二试验数据，获取汽轮机的单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数。

在一些实施例中，第一预设流量特性试验的过程可以如下：

退出机组运行协调控制，退出一次调频及汽轮机遥控功能，以及去除汽轮机顺序阀工作状态下的进汽调节阀的重叠度；

在机组额定负荷、额定主蒸汽温度的条件下，调节汽轮机主蒸汽压力，以使各进汽调节阀全开，并记录此时主蒸汽压力，并保持主蒸汽压力在后续试验过程中不变；

在缓慢降低汽轮机总流量指令的过程中，逐渐关闭各个进汽调节阀，直至最后两只进汽调节阀的开度调整至某一开度，例如30％。

记录各个进汽调节阀在不同开度下处于稳定状态的负荷、主蒸汽压力、主蒸汽温度、调节级后压力、调节级后温度以及各个进汽调节阀的开度。

在一些实施例中，第二预设流量特性试验的过程可以如下：

退出机组运行协调控制，退出一次调频及汽轮机遥控功能，进入汽轮机单阀调节方式；

在机组额定负荷、额定主蒸汽温度条件下，调节汽轮机主蒸汽压力，使各进汽调节阀全开，记录此时主蒸汽压力，并在以后试验过程中保持不变；

缓慢降低汽轮机总流量指令，各个进汽调节阀保持同步关小，直至最后所有调节阀的开度调整至某一开度，例如20％以下。

记录各个进汽调节阀稳定状态下的主要参数，包括负荷、主蒸汽压力及温度、调节级压力及温度、各进汽调节阀开度等。

可选的，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数的具体处理，可以如下：根据第一试验数据，获取各个进汽调节阀在开度状态下的实际相对流量及对应的总临界流量；根据各个进汽调节阀在开度状态下的实际相对流量及对应的总临界流量，生成实际相对流量与总临界流量的曲线；将实际相对流量与总临界流量的曲线的函数，确定为汽轮机的顺序阀背压修正函数。

在一些实施例中，可以通过公式(1)，计算各个进汽调节阀稳定状态下的实际相对流量，具体如下：

其中，p₂、υ₂、p_ms分别为调节级后压力、调节级后比容及主蒸汽压力，单位分别为MPa、m3/kg、MPa，带下角标“0”的参数为额定负荷状态参数。

之后，可以通过如下步骤计算汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度条件下的调节级临界压比及进汽调节阀调节级总临界压比，具体处理如下：

i).利用公式(2)，计算顺序阀工作状态各个阀点工况(进汽调节阀全开工况)时的调节级前后压比：

其中，ε_n表示调节级压比；p₀表示调节级前压力，单位MPa。

当阀点工况下进汽调节阀全开时，调节级前压力为进汽调节阀后压力，可以采用公式(3)计算得到：

其中，PL为汽轮机进汽截止阀及进汽调节阀全开状态下的设计压降，单位％。

ii).当某种阀点工况的调节级前后压比小于0.5时，取此阀点工况为临界压比计算基准工况，用下角标“B”表示。取所有进汽调节阀全开工况数据，用下角标“VWO”表示，计算R特性值：

其中，p₀、T₀分别表示调节级级前压力及级前温度，单位为MPa及K。

iii).采用公式(4)，计算调节级的临界压比：

iv).采用公式(5)，计算进汽调节阀调节级总临界压比：

由此，可以得到进汽调节阀调节级总临界压比。

接着，在得到进汽调节阀调节级总临界压比，可以利用下式计算各个进汽调节阀开度稳定状态下的总临界流量：

其中，ε_n(vb)表示进汽调节阀及调节级的总临界压比，ε_nc(vb)表示进汽调节阀调节级总临界压比，Fr_c为各个进汽调节阀开度稳定状态下的总临界流量。

最后，可以根据各个进汽调节阀开度状态下计算得到的实际相对流量及对应的总临界流量，绘制顺序阀状态下的流量指令-总临界流量曲线，该曲线对应的函数即为顺序阀背压修正函数F(x1)，其中，流量指令取试验得到的实际相对流量值。

可选的，获取汽轮机的流量分配函数的具体处理，可以如下：根据第一试验数据，获取各个进汽调节阀在开始开启时对应的总临界流量，以及各个进汽调节阀在全开时对应的总临界流量；根据开始开启时对应的总临界流量和全开时对应的总临界流量之间的预设对应关系，获取汽轮机的流量分配函数。

在一些实施例中，第(i)个进汽调节阀的流量分配函数可以表示为下式：

F_rfc(i)＝KX+B；

其中，F_rfc(i)为第(i)个进汽调节阀的临界流量指令百分比，单位％；X为自变量，取机组总临界流量，单位％；K值采用下式求解：

B值采用下式求解：

可以通过检查汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度条件下的流量特性试验计算数据，记录第(i)个进汽调节阀开始开启及全开时对应的总临界流量，分别标记为为Frc_(i)s及Fr_c(i)e，1≤i≤n，n为进汽调节阀总数。

可选的，获取汽轮机的重叠度修正函数的具体处理，可以如下：根据第一试验数据，获取部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比；根据部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比，确定相邻开启的两个进汽调节阀的重叠度设置起始位置和重叠度设置终止位置；根据相邻开启的两个进汽调节阀的重叠度区域情况，确定汽轮机的重叠度修正函数。

在一些实施例中，可以通过下述步骤计算出在汽轮机顺序阀方式且去除进汽调节阀重叠度条件下，部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比，具体处理如下：

i).计算某一状态下全开进汽调节阀的进汽流量：

其中，带下角标“1”的符号表示求解状态下的参数，带下角标“B”的符号表示临界压比计算时的基准阀点工况；Fr_1a表示某一试验状态下通过全开进汽调节阀的相对流量，单位％；ε_n1a表示某一试验状态下通过全开进汽调节阀的相对压比，由前述公式(2)计算得到。

ii).通过公式(6)，计算某一状态下通过部分开启进汽调节阀的进汽流量为：

Fr_1b＝Fr₁-Fr_1a(6)

其中，Fr₁为某一试验状态下通过所有进汽调节阀的相对流量，单位％，其可以根据公式(1)计算得到。

iii).根据部分开启进汽调节阀的进汽流量，求解此时调节级对应的相对压比，取p_01b＝p_0B，T_01b＝T_0B，可以得到：

iv).部分开启进汽调节阀后的压力，即调节级级前压力为下式(7)：

p_01b＝p₂/ε_n1b(7)

可以根据部分开启进汽调节阀后的焓值与主蒸汽焓值相同的原理，求解相应的调节级级前压力T_01b。之后，代入相对压比计算公式，再次求解，直至两次压比计算误差值小于规定误差。此时，最终得到的调节级级前压力及级前温度为此部分开启进汽调节阀后的最终压力及最终温度。

v).通过公式(8)，计算部分开启进汽调节阀部分开度下的前后压比值。

如此，可以得到部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比。

接着，可以观察各试验工况数据及进汽调节阀部分开度下计算的前后压比值，当流量指令增加1％，且引起的前一开启进汽调节阀开度增加速率超过某一设定速率值(如8％，可随现场情况设定)且进汽调节阀开度增加前的阀前后压比值大于87％时，可以定义此时流量指令(FOs)对应的临界流量值FO_cs为重叠度起始位置，此时，前一开启调节阀的对应开度为P_1s，前一开启调节阀对应的临界流量指令百分比F_rfcs(i)根据流量分配函数F_rfc(i)计算(X取FO_cs值)得到；后一开启调节阀对应的临界流量指令百分比F_rfcs(i+1)，可以根据流量分配函数F_rfc(i+1)计算(X取FO_cs值)得到。

之后，可以通过公式(9)，确定两个进汽调节阀的重叠度区域结束位置对应的流量指令为：

其中，FO_s、FO_e为相邻开启的两个进汽调节阀重叠度区域起始及结束位置对应的流量指令，单位均为％；P_1s为两个进汽调节阀重叠度区域起始时前一开启调节阀的开度，单位％；S_V为流量指令增加1％时进汽调节阀开度增加速率限值，单位％/％。

这样，可以根据重叠度设置结束位置对应的流量指令FO_e，并结合顺序阀背压修正函数F(x1)，查找到流量指令FO_e对应的临界流量值FO_ce，此时，后一开启调节阀开度为P_2e。另外，后一开启调节阀对应的临界流量指令百分比F_rfce(i+1)，可以根据其流量分配函数F_rfc(i+1)计算得到(X取FO_ce值)，前一开启调节阀对应的临界流量指令百分比F_rfce(i)根据其流量分配函数F_rfc(i)计算得到(X取FO_ce值)。

同时，在设定重叠度区域内，当前一开启的进汽调节阀临界流量指令百分比随总临界流量线性变化时，且在原进汽调节阀临界流量指令百分比100％时(对应的总临界流量为Fr_c(i)e)，对应的新的临界流量指令百分比为：

其中，F_{rfc(i)_100％}为原进汽调节阀临界流量指令百分比100％时对应的新的临界流量指令百分比，单位％；ΔF_c(i)为手动设定偏差值，可用于校正重叠度区域内阀门开度与流量指令的线性度，单位％。

这样，当前一开启的进汽调节阀与相邻进汽调节阀仅存在一个重叠度区域时，前一开启进汽调节阀在重叠度区域内的重叠度修正函数如下表一所示。

表一

另外，对于后一开启的进汽调节阀在设定重叠度区域内的临界流量指令百分比修正值，如果在设定重叠度区域内，后一开启的进汽调节阀临界流量指令百分比随总临界流量线性变化时，在后一进汽调节阀原开始开启、临界流量指令百分比0％时(对应的总临界流量为Fr_c(i)e)，临界流量指令百分比(与无重叠度设定相比)为：

F_{rfc(i+1)_0％}＝100-F_{rfc(i)_100％}；

其中，F_{rfc(i+1)_0％}为后一进汽调节阀原开始开启、临界流量指令百分比0％时对应的新的临界流量指令百分比，单位％。

这样，当后一开启的进汽调节阀与相邻进汽调节阀仅存在一个重叠度区域时，后一开启进汽调节阀在重叠度区域内的重叠度修正函数如下表二所示。

表二

原临界流量指令百分比(％)	修正后的临界流量指令百分比(％)
		-600	0
<![CDATA[F<sub>rfcs(i+1)</sub>]]>	0
		0	<![CDATA[F<sub>rfc(i+1)_0％</sub>]]>
<![CDATA[F<sub>rfce(i+1)</sub>]]>	<![CDATA[F<sub>rfce(i+1)</sub>]]>
		100	100
800	100

值得一提的是，当某一进汽调节阀既与前一进汽调节阀存在重叠度区域，也与后一进汽调节阀存在重叠度区域时，可以分别确定临界流量指令百分比修正函数，再进行合并(获得8个函数点)，从而获得最终的重叠度区域内修正函数。

可选的，获取汽轮机的临界流量-开度函数的具体处理，可以如下：根据第二试验数据，获取各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的临界流量；根据各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的临界流量，生成临界流量与开度的曲线；将临界流量与开度的曲线的函数，确定为汽轮机的临界流量-开度函数。

在一些实施例中，在进行第二预设流量特性试验后，可以基于得到的第二试验数据，可以采用下述各式计算各个进汽调节阀在不同开度稳定状态下的实际相对流量及临界流量。

实际相对流量的计算公式如下：

其中，p₂、υ₂、p_ms分别为调节级后压力、调节级后比容及主蒸汽压力，单位分别为MPa、m3/kg、MPa；带下角标“0”的参数，表示额定负荷状态参数。

临界流量的计算公式如下：

其中，ε_n(vb)表示进汽调节阀及调节级的总压比，ε_nc(vb)表示进汽调节阀调节级总临界压比。

之后，可以利用上述获取的各开度状态下计算得到的临界流量数据，绘制符合试验实际情况的相对临界流量-调节阀开度曲线，该曲线对应的函数即为调节阀流量开度函数F(x4)。此外，相对临界流量，可以取试验得到的各进汽调节阀相对流量值与进汽调节阀全开状态下相对流量值的百分比。

可选的，获取单阀流量修正函数的具体处理，可以如下：根据第二试验数据，获取各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的实际相对流量和其对应的临界流量；根据各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的实际相对流量和其对应的临界流量，生成实际相对流量和临界流量的曲线；将实际相对流量和临界流量的曲线的函数，确定为汽轮机的单阀流量修正函数。

在一些实施例中，可以根据各个进汽调节阀开度状态下计算得到的相对流量及临界流量数据，绘制符合试验实际情况的相对流量-相对临界流量曲线，该曲线对应的函数即为调节阀单阀流量修正函数F(x3)。

步骤S120、将接收的目标流量指令输入至由顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令；将目标流量指令输入至单阀流量修正函数，得到第二中间指令。

步骤S130、根据汽轮机的运行控制模式、第一中间指令、第二中间指令以及临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。

在一些实施例中，可以根据汽轮机具体的运行控制模式，选择相应的指令作为临界流量-开度函数的输入，以得到进汽调节阀的开度指令。

具体的，在汽轮机的运行控制模式为顺序阀调节模式的情况下，将第一中间指令输入至临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。在汽轮机的运行控制模式为单阀调节模式的情况下，将第二中间指令输入至临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。

需要说明的是，上述获取到的汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数的总和，即为间接配汽模式所设置的配汽函数，通过这些函数，可以将汽轮机的流量指令换算为各个进汽调节阀的开度指令。

如图2所示，示出了一种步骤S120-S130中的流量指令处理流程，通过上述间接配汽模式所设置的配汽函数，可以将输入的流量指令配置为进汽调节阀的开度指令。

值得一提的是，图2中的流量分配函数和重叠度修正函数为串行结构，该结构便于现场实施，实现成本低。

在本发明实施例中，可以根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数。之后，可以将接收的目标流量指令输入至由顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令，以及将目标流量指令输入至单阀流量修正函数，得到第二中间指令。最后，根据汽轮机的运行控制模式、第一中间指令、第二中间指令以及临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。

基于上述实施例提供的进汽调节阀的间接配汽方法，相应地，本发明还提供了应用于该进汽调节阀的间接配汽方法的进汽调节阀的间接配汽装置的具体实现方式。请参见以下实施例。

如图3所示，提供了一种进汽调节阀的间接配汽装置300，该装置包括：

函数获取模块310，用于根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数；其中，第一预设流量特性试验为在汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度的条件下进行的流量特性试验，第二预设流量特性试验为在汽轮机单阀工作状态下进行的流量特性试验；

输入模块320，用于将接收的目标流量指令输入至由顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令；将目标流量指令输入至单阀流量修正函数，得到第二中间指令；

指令生成模块330，用于根据汽轮机的运行控制模式、第一中间指令、第二中间指令以及临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。

可选的，函数获取模块还用于：

根据第一试验数据，获取各个进汽调节阀在开度状态下的实际相对流量及对应的总临界流量；

根据各个进汽调节阀在开度状态下的实际相对流量及对应的总临界流量，生成实际相对流量与总临界流量的曲线；

将实际相对流量与总临界流量的曲线的函数，确定为汽轮机的顺序阀背压修正函数。

可选的，函数获取模块还用于：

根据第一试验数据，获取各个进汽调节阀在开始开启时对应的总临界流量，以及各个进汽调节阀在全开时对应的总临界流量；

根据开始开启时对应的总临界流量和全开时对应的总临界流量之间的预设对应关系，获取汽轮机的流量分配函数。

可选的，函数获取模块还用于：

根据第一试验数据，获取部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比；

根据部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比，确定相邻开启的两个进汽调节阀的重叠度设置起始位置和重叠度设置终止位置；

根据相邻开启的两个进汽调节阀的重叠度区域情况，确定汽轮机的重叠度修正函数。

可选的，函数获取模块还用于：

根据第二试验数据，获取各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的临界流量；

根据各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的临界流量，生成临界流量与开度的曲线；

将临界流量与开度的曲线的函数，确定为汽轮机的临界流量-开度函数。

可选的，函数获取模块还用于：

根据第二试验数据，获取各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的实际相对流量和其对应的临界流量；

根据各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的实际相对流量和其对应的临界流量，生成实际相对流量和临界流量的曲线；

将实际相对流量和临界流量的曲线的函数，确定为汽轮机的单阀流量修正函数。

可选的，指令生成模块还用于：

在汽轮机的运行控制模式为顺序阀调节模式的情况下，将第一中间指令输入至临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令；

在汽轮机的运行控制模式为单阀调节模式的情况下，将第二中间指令输入至临界流量-开度函数，得到进汽调节阀的开度指令。

图4是本发明实施例提供的汽轮机的示意图。如图4所示，该实施例的汽轮机4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个进汽调节阀的间接配汽方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤110至步骤130。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块310至330的功能。

示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述汽轮机4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成图3所示的模块310至340。

所述汽轮机可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是汽轮机4的示例，并不构成对汽轮机4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述汽轮机还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器41可以是所述汽轮机4的内部存储单元，例如汽轮机4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述汽轮机4的外部存储设备，例如所述汽轮机4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述汽轮机4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述汽轮机所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个进汽调节阀的间接配汽方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种进汽调节阀的间接配汽方法，其特征在于，包括：

根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数；

将接收的目标流量指令输入至由所述顺序阀背压修正函数、所述流量分配函数以及所述重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令；将所述目标流量指令输入至所述单阀流量修正函数，得到第二中间指令；

根据所述汽轮机的运行控制模式、所述第一中间指令、所述第二中间指令以及所述临界流量-开度函数，得到所述进汽调节阀的开度指令；

其中，所述第一预设流量特性试验为在汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度的条件下进行的流量特性试验，所述第二预设流量特性试验为在汽轮机单阀工作状态下进行的流量特性试验；所述根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取所述汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数，包括：获取第一预设流量特性试验中各个所述进汽调节阀在多个开度下的第一试验数据；其中，所述第一试验数据至少包括调节级后压力、调节级后温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度以及各个所述进汽调节阀的开度；根据所述第一试验数据，获取所述汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数；获取第二预设流量特征试验中各个所述进汽调节阀在多个开度下的第二试验数据；其中，所述第二试验数据至少包括调节级后压力、调节级后温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度以及各个所述进汽调节阀的开度；根据所述第二试验数据，获取所述汽轮机的单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数；

所述根据所述第一试验数据，获取所述汽轮机的顺序阀背压修正函数，包括：

根据所述第一试验数据，获取各个所述进汽调节阀在开度状态下的实际相对流量及对应的总临界流量；根据各个所述进汽调节阀在开度状态下的实际相对流量及对应的总临界流量，生成实际相对流量与总临界流量的曲线；将所述实际相对流量与总临界流量的曲线的函数，确定为所述汽轮机的所述顺序阀背压修正函数；

所述根据所述第一试验数据，获取各个所述进汽调节阀在开度状态下的实际相对流量及对应的总临界流量，包括：

通过公式(1)，计算各个进汽调节阀稳定状态下的实际相对流量：

其中，p₂、υ₂、p_ms分别为调节级后压力、调节级后比容及主蒸汽压力，单位分别为MPa、m3/kg、MPa，带下角标“0”的参数为额定负荷状态参数；

通过如下步骤计算汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度条件下的调节级临界压比及进汽调节阀调节级总临界压比：

i).利用公式(2)，计算顺序阀工作状态各个阀点工况时的调节级前后压比：

其中，ε_n表示调节级压比；p₀表示调节级前压力；

当阀点工况下进汽调节阀全开时，调节级前压力为进汽调节阀后压力通过公式(3)计算得到：

其中，PL为汽轮机进汽截止阀及进汽调节阀全开状态下的设计压降；

ii).当某种阀点工况的调节级前后压比小于0.5时，取此阀点工况为临界压比计算基准工况，用下角标“B”表示；取所有进汽调节阀全开工况数据，用下角标“VWO”表示，计算R特性值：

其中，p₀、T₀分别表示调节级级前压力及级前温度；

iii).采用公式(4)，计算调节级的临界压比：

iv).采用公式(5)，计算进汽调节阀调节级总临界压比：

在得到进汽调节阀调节级总临界压比，利用下式计算各个进汽调节阀开度稳定状态下的总临界流量：

其中，ε_n(vb)表示进汽调节阀及调节级的总临界压比，

ε_nc(vb)表示进汽调节阀调节级总临界压比，Fr_c为各个进汽调节阀开度稳定状态下的总临界流量；

所述根据所述第一试验数据，获取所述汽轮机的重叠度修正函数，包括：根据所述第一试验数据，获取部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比；根据所述部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比，确定相邻开启的两个进汽调节阀的重叠度设置起始位置和重叠度设置终止位置；根据相邻开启的两个进汽调节阀的重叠度区域情况，确定所述汽轮机的所述重叠度修正函数。

2.如权利要求1所述的进汽调节阀的间接配汽方法，其特征在于，所述根据所述第一试验数据，获取所述汽轮机的流量分配函数，包括：

根据所述第一试验数据，获取各个所述进汽调节阀在开始开启时对应的所述总临界流量，以及各个所述进汽调节阀在全开时对应的所述总临界流量；

根据所述开始开启时对应的所述总临界流量和所述全开时对应的所述总临界流量之间的预设对应关系，获取所述汽轮机的所述流量分配函数。

3.如权利要求1所述的进汽调节阀的间接配汽方法，其特征在于，根据所述第二试验数据，获取所述汽轮机的临界流量-开度函数，包括：

根据所述第二试验数据，获取各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的临界流量；

根据各个所述进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的临界流量，生成临界流量与开度的曲线；

将所述临界流量与开度的曲线的函数，确定为所述汽轮机的所述临界流量-开度函数。

4.如权利要求1所述的进汽调节阀的间接配汽方法，其特征在于，根据所述第二试验数据，获取所述汽轮机的单阀流量修正函数，包括：

根据所述第二试验数据，获取各个进汽调节阀在不同开度的稳定状态下的实际相对流量和其对应的临界流量；

将所述实际相对流量和临界流量的曲线的函数，确定为所述汽轮机的所述单阀流量修正函数。

5.如权利要求1至4任一项所述的进汽调节阀的间接配汽方法，其特征在于，所述根据所述汽轮机的运行控制模式、所述第一中间指令、所述第二中间指令以及所述临界流量-开度函数，得到所述进汽调节阀的开度指令，包括：

在所述汽轮机的运行控制模式为顺序阀调节模式的情况下，将所述第一中间指令输入至所述临界流量-开度函数，得到所述进汽调节阀的开度指令；

在所述汽轮机的运行控制模式为单阀调节模式的情况下，将所述第二中间指令输入至所述临界流量-开度函数，得到所述进汽调节阀的开度指令。

6.一种进汽调节阀的间接配汽装置，其特征在于，包括：

函数获取模块，用于根据预先进行的第一预设流量特性试验和第二预设流量特性试验的试验数据，获取汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数、重叠度修正函数、单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数；其中，所述第一预设流量特性试验为在汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度的条件下进行的流量特性试验，所述第二预设流量特性试验为在汽轮机单阀工作状态下进行的流量特性试验；

输入模块，用于将接收的目标流量指令输入至由所述顺序阀背压修正函数、所述流量分配函数以及所述重叠度修正函数依次连接组成的间接配汽函数组，得到第一中间指令；将所述目标流量指令输入至所述单阀流量修正函数，得到第二中间指令；

指令生成模块，用于根据所述汽轮机的运行控制模式、所述第一中间指令、所述第二中间指令以及所述临界流量-开度函数，得到所述进汽调节阀的开度指令；

其中，所述第一预设流量特性试验为在汽轮机顺序阀工作状态去除进汽调节阀重叠度的条件下进行的流量特性试验，所述第二预设流量特性试验为在汽轮机单阀工作状态下进行的流量特性试验；

所述函数获取模块，还用于：获取第一预设流量特性试验中各个所述进汽调节阀在多个开度下的第一试验数据；其中，所述第一试验数据至少包括调节级后压力、调节级后温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度以及各个所述进汽调节阀的开度；根据所述第一试验数据，获取所述汽轮机的顺序阀背压修正函数、流量分配函数以及重叠度修正函数；获取第二预设流量特征试验中各个所述进汽调节阀在多个开度下的第二试验数据；其中，所述第二试验数据至少包括调节级后压力、调节级后温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度以及各个所述进汽调节阀的开度；根据所述第二试验数据，获取所述汽轮机的单阀流量修正函数以及临界流量-开度函数；

所述函数获取模块，还用于：

其中，ε_n表示调节级压比；p₀表示调节级前压力；

其中，p₀、T₀分别表示调节级级前压力及级前温度；

iii).采用公式(4)，计算调节级的临界压比：

iv).采用公式(5)，计算进汽调节阀调节级总临界压比：

其中，ε_n(vb)表示进汽调节阀及调节级的总临界压比，

所述函数获取模块，还用于：根据所述第一试验数据，获取部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比；根据所述部分开启的进汽调节阀阀后压力及调节阀前后压比，确定相邻开启的两个进汽调节阀的重叠度设置起始位置和重叠度设置终止位置；根据相邻开启的两个进汽调节阀的重叠度区域情况，确定所述汽轮机的所述重叠度修正函数。

7.一种汽轮机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。