汽輪機(jī)高壓調(diào)門擺動(dòng)原因分析及解決方案要素分析

王永杰

摘要：汽輪機(jī)高壓調(diào)門在相關(guān)機(jī)械運(yùn)行安全質(zhì)量維護(hù)方面輔助功效深刻，其調(diào)節(jié)能效將直接對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速以及機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定狀態(tài)造成影響，任何細(xì)節(jié)處理不當(dāng)都將令機(jī)組安全地位受損。因此，本文具體結(jié)合300MW抽汽供熱汽輪機(jī)在特殊工作狀況下出現(xiàn)的高壓調(diào)門異常擺動(dòng)隱患進(jìn)行深度解析，同時(shí)匹配優(yōu)質(zhì)化解決方案，相信會(huì)對(duì)其余電廠長(zhǎng)久科學(xué)化運(yùn)行奠定深刻適應(yīng)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；高壓調(diào)門；閥門曲線；擺動(dòng)狀況；解決方案

前言：依照新疆天電瑪納斯發(fā)電有限責(zé)任公司相鄰300MW供熱機(jī)組布置狀況觀察，涉及鍋爐設(shè)備主要利用直吹式制粉系統(tǒng)、液態(tài)排渣以及塔式直流爐搭建；而汽輪機(jī)高壓進(jìn)氣部分借助主汽門與調(diào)速汽門組建，運(yùn)行方式也同步延展為單閥與順序閥兩種格式，由于后者節(jié)流損失相對(duì)較小，能夠確保汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，所以目前各類發(fā)電廠中心都具體應(yīng)用順序閥運(yùn)行模式。機(jī)組操控系統(tǒng)DCS部分主要配合國(guó)電智深EDPF-NT系統(tǒng)引導(dǎo)，而DEH與EDPF-NT系統(tǒng)綁定，AGC方式會(huì)在系統(tǒng)正常運(yùn)行期間投入，而DEH系統(tǒng)便依賴硬線信號(hào)接收DCS汽機(jī)主控器提供設(shè)定值，合理轉(zhuǎn)化為單個(gè)高壓調(diào)氣門的對(duì)應(yīng)開度指令，實(shí)現(xiàn)此類裝置的科學(xué)流程運(yùn)行指標(biāo)。

一、汽輪機(jī)高壓調(diào)門擺動(dòng)問題背景研究

結(jié)合特定電廠相鄰機(jī)組在投入順序閥控制流程狀況觀察，涉及現(xiàn)場(chǎng)汽輪機(jī)對(duì)應(yīng)各類調(diào)門控制動(dòng)作仍算正常，即便存在突發(fā)異常狀況也是伺服器卡塞與零漂矛盾現(xiàn)象導(dǎo)致，基本上可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)停。但是后期機(jī)組運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)，高調(diào)門工作期間衍生大面積振動(dòng)隱患，一旦說DEH閥門總體指令在順序閥內(nèi)部相鄰交叉位置產(chǎn)生小范圍波動(dòng)反應(yīng)時(shí)，振動(dòng)狀況就立即出現(xiàn)，令機(jī)組負(fù)荷、門體以及EH油壓同時(shí)波動(dòng)，情況危急時(shí)更會(huì)導(dǎo)致高壓調(diào)門彈簧過度疲勞甚至直接斷裂。須知汽輪機(jī)高壓調(diào)門作為設(shè)備核心調(diào)節(jié)媒介，其可靠程度將直接決定機(jī)組安全質(zhì)量，尤其是在高壓調(diào)節(jié)門內(nèi)部彈簧運(yùn)行期間突然斷裂過程中，現(xiàn)場(chǎng)控制秩序必將紊亂，在機(jī)組跳閘環(huán)節(jié)中，高壓調(diào)節(jié)門必須透過彈簧力實(shí)現(xiàn)快速關(guān)閉目標(biāo)，但是相關(guān)輔助設(shè)備失效變提升調(diào)速系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間，放縱不管勢(shì)必造成汽輪機(jī)超速運(yùn)行狀況，后果將十分嚴(yán)重。所以，針對(duì)此類高壓調(diào)節(jié)門振動(dòng)問題進(jìn)行細(xì)致解析，同時(shí)聯(lián)合高科技手段進(jìn)行根源遏制，絕對(duì)是抑制相同事件滋生的最佳途徑。

二、上述問題產(chǎn)生原因分析

機(jī)組在正常運(yùn)作期間，DEH系統(tǒng)將直接進(jìn)入到遙控控制格式，透過DCS汽機(jī)主控器提供的負(fù)荷設(shè)定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行負(fù)荷偏差調(diào)頻疊加，經(jīng)過負(fù)荷流量曲線多遠(yuǎn)轉(zhuǎn)換形成特殊指令內(nèi)容。這部分總流量指令會(huì)利用順序閥開啟需求，聯(lián)同函數(shù)有機(jī)轉(zhuǎn)換成單個(gè)高壓調(diào)門的流量指令，之后借由閥門特性曲線變換規(guī)則進(jìn)行任意閥門開度指令匹配，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓調(diào)門動(dòng)作的科學(xué)校正。機(jī)組在初始運(yùn)行階段，由于電網(wǎng)AGC指令不存在調(diào)頻項(xiàng)目，供熱負(fù)荷與調(diào)整范圍不大，加上主汽壓力控制水準(zhǔn)較高，所以DEH與AGC指令相對(duì)穩(wěn)定期間形成的閥門指令相對(duì)統(tǒng)一，直至閥門開度負(fù)荷相同狀況下都不會(huì)滋生任何差異效果，而機(jī)組時(shí)常運(yùn)作的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)也不至于與順序控制閥相鄰閥門交叉點(diǎn)相碰撞。須知當(dāng)機(jī)組經(jīng)過重復(fù)調(diào)頻且電網(wǎng)AGC指令調(diào)頻功能激活后期，機(jī)組實(shí)際電負(fù)荷指令將隨之波動(dòng)，DEH接收的設(shè)定點(diǎn)也開始發(fā)生變化；另外，供熱負(fù)荷調(diào)整范圍急劇加大，令相同電負(fù)荷對(duì)應(yīng)閥門總體開度差異現(xiàn)象廣布。因?yàn)榇祟愋吞?hào)汽輪機(jī)高壓調(diào)門存在六個(gè)，且順序閥運(yùn)作時(shí)GV1、GV2持續(xù)開滿，并與其他閥門依次交接，自然就會(huì)產(chǎn)生三個(gè)交叉節(jié)點(diǎn)，如若內(nèi)部曲線設(shè)置精度不達(dá)標(biāo)，閥門在交叉點(diǎn)滋生擺動(dòng)隱患的幾率就相當(dāng)之高。

三、汽輪機(jī)高壓調(diào)門擺動(dòng)問題解決方案要素有機(jī)補(bǔ)充

因?yàn)橹萍s負(fù)荷對(duì)應(yīng)閥門總體開度的源點(diǎn)在于主汽壓力功效，結(jié)合初期設(shè)計(jì)方案進(jìn)行局部滑壓曲線進(jìn)行調(diào)試，就是汽輪機(jī)閥門實(shí)際開度作用引起調(diào)門擺動(dòng)時(shí)，令主汽壓力設(shè)定點(diǎn)自行疊加某類偏置量，實(shí)現(xiàn)主汽壓力設(shè)定轉(zhuǎn)換，進(jìn)而調(diào)整汽機(jī)閥門總體開度，令衍生擺動(dòng)現(xiàn)象的閥門盡量遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)特性曲線放大核心位置，就是說在經(jīng)過設(shè)定死區(qū)轉(zhuǎn)移過后，在完成主汽壓力原設(shè)計(jì)曲線的恢復(fù)工作。這類手段相對(duì)地遏制高壓調(diào)門擺動(dòng)危機(jī)，但是實(shí)際布置中因?yàn)樾陆祀姮敿{斯發(fā)電有限責(zé)任公司2X300MW與容量結(jié)構(gòu)存在限制，實(shí)踐起來未免困難重重。

后期經(jīng)過技術(shù)員工多次論證與實(shí)踐解析，有關(guān)DEH側(cè)閥門控制邏輯修正方案正式頒布。其主張透過原有閥門曲線函數(shù)進(jìn)行額外函數(shù)內(nèi)容增加，結(jié)合高限塊實(shí)施兩項(xiàng)要素有機(jī)轉(zhuǎn)換。如若完成此類功能必須結(jié)合以下文本塊進(jìn)行有機(jī)搭配。

結(jié)合上述修改程序進(jìn)行解析，有關(guān)閥門曲線函數(shù)在閥門放大區(qū)域內(nèi)部減小會(huì)相應(yīng)地遏制調(diào)門在臨界中心的擺動(dòng)狀況，這樣能夠有效適應(yīng)調(diào)門非常態(tài)負(fù)荷狀態(tài)下調(diào)門擺動(dòng)頻率，避免內(nèi)部彈簧受力過大并產(chǎn)生斷裂危機(jī)。再就是進(jìn)行各類參數(shù)調(diào)試過程中，需要細(xì)心關(guān)注以下細(xì)節(jié)因素：首先，修改既定邏輯主要配合DPU引導(dǎo)，并有序開展靜態(tài)測(cè)驗(yàn)。具體就是先針對(duì)邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)預(yù)測(cè)，包括調(diào)門擺動(dòng)頻率與調(diào)試品質(zhì)下降期間，筆者一般選擇將DPU切換至工作狀態(tài)，并使得邏輯控制層恢復(fù)改前狀態(tài)。其次，參數(shù)運(yùn)行方式指引，機(jī)組并網(wǎng)過程中夾雜負(fù)荷效應(yīng)并投入U(xiǎn)CC，而DEH投入遙控并利用順序閥控制，增負(fù)荷使GV4在臨界，GV1處于調(diào)節(jié)狀態(tài)，觀察調(diào)門擺動(dòng)情況。微調(diào)負(fù)荷指令，觀察調(diào)門擺動(dòng)情況，后續(xù)一直重復(fù)此類工序。后期結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)輔導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)高限塊檢測(cè)出各閥門流量指令大于98℅時(shí)，將發(fā)切換指令GV4T、GV3T、GV2T、GV1T將流量函數(shù)切至新流量函數(shù)，使得流量指令在閥門曲線放區(qū)上升和下降間產(chǎn)生一個(gè)死區(qū)，從而減小因閥門曲線在放大區(qū)造成的油動(dòng)機(jī)大幅度擺動(dòng)。

結(jié)語：綜上所述，針對(duì)高調(diào)門控制邏輯實(shí)施修正并在后期完成靜態(tài)測(cè)試流程，發(fā)現(xiàn)各類調(diào)門在調(diào)門非常態(tài)負(fù)荷環(huán)境下調(diào)節(jié)功能施展較為流暢，尤其在GV趨勢(shì)曲線角度下能夠輕松界定調(diào)門在特定負(fù)荷空間下對(duì)于擺動(dòng)隱患的克制實(shí)效，其中控制邏輯在修正前后期進(jìn)行對(duì)比，調(diào)門結(jié)構(gòu)總算獲得平穩(wěn)。但是此類方案在閥門內(nèi)部流量特性突變過程中，必須時(shí)常進(jìn)行曲線、特性匹配關(guān)聯(lián)重新驗(yàn)證，否則各類隱患問題必將重生。

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