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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。单阀时STRAN=1，顺序阀时 图 2 切换系数逻辑图 STRAN=0。当阀门控制方式进行切换时，通过让STRAN按设定的速率从1→0（或者从0→1）来实现控制方式的切换。图2是新华DEH逻辑中切换系数的变化过程。最左边的模块起切换时间的设定作用，图上显示是180，即说明是通过180次的计算累加来使STRAN从0→1（或者从1→0）。具体的切换时间还要看本页的执行周期，如果本页的执行周期是1s，那么图示的STRAN切换时间就是180S，如果本页执行周期是500ms，即一秒钟执行两次，那么STRAN的切换时间就变为了：1÷（2×）=90s。所以在确定了页的执行周期的情况下，我们可以通过改变时间设定值的方法来改变单阀顺序阀的切换时间，即上图中的数字180，我们可以根据机组的具体状况来修改。当然切换时间越长切换过程中扰动越小，机组也越稳定。但是时间太长了，会受到省调考核（因为切换时一般都切掉CCS至就地控制），所以应当综合考虑各方面的因素确定一个合适的切换时间，一般来说3分钟比较合适。 阀门切换时总的流量保持不变，在切换的过程当中总的流量=多阀指令*（1-STRAN）+单阀指令*STRAN，只要阀门阀门修正系数比较准确的话，在其他参数不变的情况下多阀跟单阀总的流量是一致的。所以在切换当中也无需投功率控制回路，因为切换前后功率偏差不大的，但是由于许多阀门修正的不是很好，单阀多阀切换功率变化好大，那这时就需要投功率控制来维持功率的稳定也即是流量的稳定。 三、阀门控制信号 在机组冲转阶段，程序根据实际转速与目标转速的偏差来控制阀门的开度，并网以后则根据实际功率与目标功率的偏差来控制阀门的开度。无论是在转速控制阶段还是在带负荷时，阀门管理程序接受的控制信号都是蒸汽流量信号。但是蒸汽流量信号不是直接去控制阀门开度的，它还必须经过阀门特性转换、背压修正、阀门的比例偏置修正后才形成最终的阀门开度指令。 3.1阀门特性曲线 阀门管理程序流量转换成阀门开度指令，其中流量与阀门开度存在一定的对应关系，这就是通常所说的阀门特性曲线，在新华DEH中采用折线函数来完成特性计算。图3是我厂300MW机组的阀门特性曲线。 阀门特性曲线是每个阀门的物理特性，由其阀门升程，通流尺寸等因素决定，对于同一种类型的机组同一个生产厂家的话，由于设计相同，制造工艺相同所以他们所有阀门的流量特性曲线都是差不多的。也就是说一台机组的所有高调门出厂时的特性曲线都是一样的。但是机组长期运行之后由于某些阀门经常处于