順序閥和單閥控制原理、區(qū)別及操作注意事項(xiàng).doc

汽輪機(jī)的配汽方式改變汽輪機(jī)功率，可通過改變蒸汽在葉柵通流部分的焓降和改變進(jìn)汽量。這種改變進(jìn)汽量和焓降的方式稱為汽輪機(jī)的配汽。汽輪機(jī)的配汽有節(jié)流配汽、噴嘴配汽和旁通配汽多種方式?，F(xiàn)在的汽輪機(jī)普遍采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具備閥門管理功能，即同一臺(tái)汽輪機(jī)既可以采用閥門同時(shí)啟閉的節(jié)流配汽(稱為單閥控制)，也可以采用閥門順序啟閉的噴嘴配汽(稱為順序閥控制)，目前汽輪機(jī)都有調(diào)節(jié)級(jí)。三種配汽方式一、節(jié)流配汽采用節(jié)流配汽的汽輪機(jī)，其全部蒸汽通過一個(gè)或幾個(gè)同時(shí)啟閉閥門，進(jìn)入汽輪機(jī)的第一級(jí)，調(diào)節(jié)汽門后的壓力即為汽輪機(jī)的進(jìn)口壓力。在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，閥后壓力決定于流量比，進(jìn)汽溫度基本保持不變12。特點(diǎn)如下：1.負(fù)荷小于額定值時(shí)，所有進(jìn)汽受到節(jié)流作用。節(jié)流配汽在部分負(fù)荷下相對(duì)內(nèi)效率下降的主要原因是調(diào)節(jié)汽門的節(jié)流損失，低負(fù)荷時(shí)調(diào)節(jié)汽門的進(jìn)汽機(jī)構(gòu)節(jié)流損失大，并且隨負(fù)荷下降而損失增大。2.同樣負(fù)荷下，背壓越高，節(jié)流效率越低，所以，背壓式汽輪機(jī)一般不用節(jié)流配汽。與噴嘴配汽相比，由于沒有調(diào)節(jié)級(jí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，定壓運(yùn)行流量變化時(shí)，各級(jí)溫度變化較小，熱應(yīng)力小，對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性較好。二、噴嘴配汽將汽輪機(jī)高壓缸的第一級(jí)設(shè)為調(diào)節(jié)級(jí)，將該級(jí)的噴嘴分成4組或更多組。每一噴嘴組由1個(gè)獨(dú)立的調(diào)節(jié)汽門供汽，通常認(rèn)為調(diào)節(jié)級(jí)后的壓力相等13。為減小噴嘴配汽調(diào)節(jié)級(jí)的漏汽量，調(diào)節(jié)級(jí)采用低反動(dòng)度(約0.05）的沖動(dòng)式。特點(diǎn)如下：1.部分進(jìn)汽度e1，存在部分進(jìn)汽損失，余速不能被利用，100負(fù)荷效率低于純節(jié)流配汽機(jī)組。2.部分負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷大小，調(diào)門順序開啟，只有通過部分開啟的調(diào)門有節(jié)流損失，而通過全開調(diào)門的汽流沒有節(jié)流損失，因此效率高于節(jié)流。既可以承擔(dān)基本負(fù)荷，又可調(diào)峰。3.變工況時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)汽室及高壓缸各級(jí)溫度變化較大，引起的熱應(yīng)力較大。三、旁通配汽旁通配汽主要用于船舶和工業(yè)汽輪機(jī)，通過設(shè)置內(nèi)部或外部旁通閥增大汽輪機(jī)的流量，增大汽輪機(jī)的功率輸出或增大汽輪機(jī)的抽汽供熱量。噴嘴調(diào)節(jié)與節(jié)流調(diào)節(jié)的比較一、調(diào)節(jié)級(jí)壓力與流量的關(guān)系調(diào)節(jié)級(jí)的最危險(xiǎn)工況是當(dāng)?shù)谝徽{(diào)節(jié)汽門全開而其他調(diào)節(jié)汽門都關(guān)閉時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉受力最大，為最危險(xiǎn)工況14。1.當(dāng)只有第一調(diào)節(jié)汽門全開而其他調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉時(shí),第一級(jí)理想比焓降最大；2.此時(shí)流過第一噴嘴組的流量是第一噴嘴組的最大流量；3.這股流量集中在第一噴嘴組后少數(shù)動(dòng)葉上，每片動(dòng)葉分?jǐn)偟恼羝髁孔畲螅?.動(dòng)葉的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之積。二、噴嘴調(diào)節(jié)與節(jié)流調(diào)節(jié)的比較1.汽缸沿圓周上溫度的均勻性節(jié)流調(diào)節(jié)原多應(yīng)用于小型機(jī)組，目的是使調(diào)節(jié)系統(tǒng)及汽缸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是，現(xiàn)在大型機(jī)組亦有采用節(jié)流調(diào)節(jié)，其理由是：節(jié)流調(diào)節(jié)可以做到全周進(jìn)汽，使汽缸在進(jìn)汽段（高溫段）溫度均勻，汽缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減小汽缸體內(nèi)的熱應(yīng)力和因溫度不勻引起的翹曲。對(duì)于大型機(jī)組采用節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)，為著避免節(jié)流調(diào)節(jié)閥尺寸過大，開啟閥門所需要的提升力過大，將節(jié)流調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)成為相同的若干個(gè)，外觀上與噴嘴調(diào)節(jié)相同，但各閥同步開啟和關(guān)閉。當(dāng)用數(shù)個(gè)調(diào)節(jié)閥時(shí)，可以在機(jī)內(nèi)內(nèi)部聯(lián)通成為全周進(jìn)汽，亦可以分為幾個(gè)弧段進(jìn)汽（降低汽缸承受的最大壓差），這時(shí)進(jìn)汽度稍小于1。噴嘴調(diào)節(jié)是幾個(gè)調(diào)節(jié)閥分別向幾個(gè)對(duì)應(yīng)的噴嘴弧段供汽，隨著負(fù)荷的增加，各閥依次開啟15。為使汽缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，調(diào)節(jié)閥可設(shè)計(jì)安置在機(jī)旁，用導(dǎo)汽管與汽缸內(nèi)噴嘴弧段（蒸汽室）相聯(lián)。因考慮熱膨脹，導(dǎo)汽管甚長(zhǎng)，使調(diào)節(jié)閥后有一不小的中間容積。當(dāng)調(diào)節(jié)閥的數(shù)目較多、閥的尺寸較小時(shí)，亦有直接布置在上汽缸和下汽缸上，與汽缸直接相連。由于噴嘴調(diào)節(jié)的噴嘴弧段是依次投入工作的，所以有一些弧段內(nèi)為新汽，有一部分是節(jié)流后的新汽，當(dāng)調(diào)節(jié)閥尚未開啟時(shí)，該噴嘴弧段中的壓力和溫度和調(diào)節(jié)級(jí)后相等，使噴嘴弧段間的溫差甚大，同時(shí)與其相鄰及相接的汽缸亦有較大的溫差；加上在調(diào)節(jié)級(jí)只有調(diào)節(jié)閥開啟的弧段有強(qiáng)烈蒸汽流動(dòng)，對(duì)應(yīng)于未開啟調(diào)節(jié)閥的弧段沒有蒸汽流動(dòng)。這些都將導(dǎo)致調(diào)節(jié)級(jí)處汽缸沿周向溫度不均勻，除在汽缸體內(nèi)會(huì)引起熱應(yīng)力外，還會(huì)使汽缸產(chǎn)生熱翹曲。為了保證安全運(yùn)行，使得汽輪機(jī)的前軸封和第一非調(diào)節(jié)級(jí)的噴嘴板汽封的徑向間隙不能調(diào)得過小，否則會(huì)引起動(dòng)、靜之間碰磨，使機(jī)組發(fā)生事故。但較大的汽封間隙將增大漏汽量，降低效率。有一些機(jī)組采用了噴嘴調(diào)節(jié)，又不希望在調(diào)節(jié)級(jí)汽缸處有過大的熱應(yīng)力和熱變形，故設(shè)計(jì)成在開機(jī)及低負(fù)荷時(shí)各調(diào)節(jié)閥都開一些，各噴嘴弧段都有一些蒸汽通過，使汽缸圓周間溫度較均勻。隨著負(fù)荷增加，進(jìn)入汽輪機(jī)的流量隨之增大，除正常工作的噴嘴弧段外，其它調(diào)節(jié)閥及相應(yīng)的噴嘴弧段又停止進(jìn)汽，只有到大負(fù)荷時(shí)方重新開啟。純滑壓運(yùn)行常是調(diào)節(jié)閥全開，新汽溫度維持不變，故汽缸在進(jìn)汽段沿圓周間溫度是均勻的。另外，有些機(jī)組滑壓運(yùn)行時(shí)不是讓各調(diào)節(jié)閥都全開，這時(shí)汽缸沿圓周溫度將不均勻。2.調(diào)節(jié)級(jí)葉片的負(fù)載對(duì)于節(jié)流調(diào)節(jié)或滑壓調(diào)節(jié)，由于調(diào)節(jié)級(jí)工作噴嘴數(shù)不變，工作時(shí)通流面積不變，調(diào)節(jié)級(jí)前溫度近似不變或不變；則認(rèn)為在不同進(jìn)汽流量下，調(diào)節(jié)級(jí)前后壓力比近似認(rèn)為不變，即焓降不變，葉片上所受到的蒸汽作用力只是隨著流量的增大而增大，故在最大流量時(shí)，葉片受力為最大。對(duì)于噴嘴調(diào)節(jié)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)調(diào)節(jié)閥剛?cè)_時(shí)，噴嘴前的壓力近于新汽壓力，調(diào)節(jié)級(jí)后壓力由于流量較小而較低，故這時(shí)級(jí)的焓降為最大。同時(shí)級(jí)前后壓差亦為最大，這時(shí)雖然全機(jī)流量并不大，但通過每一個(gè)工作噴嘴的流量卻為最大（常為臨界流量），故這時(shí)作用到與工作噴嘴相對(duì)應(yīng)的葉片上所受的蒸汽作用力要比額定工況時(shí)大得多16。加上工作葉片有時(shí)有工作蒸汽流過，有時(shí)又沒有，使葉片所受到的擾動(dòng)力很大，動(dòng)應(yīng)力大。調(diào)節(jié)葉片強(qiáng)度即按此工況設(shè)計(jì)，所以對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)葉片強(qiáng)度要求很高，常把葉根設(shè)計(jì)成雙T型，或者橄樹型。葉片的寬度亦隨機(jī)組的容量增大而增大，葉寬由高壓機(jī)組的50mm左右逐步增大到75mm、100mm，甚至大到120mm左右，而相同參數(shù)及容量的節(jié)流調(diào)節(jié)機(jī)組，第一級(jí)葉片的寬度只有7080mm。噴嘴調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)級(jí)葉片在葉頂還需要較厚的包箍或雙包箍，有時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)就采用分流，而第一壓力級(jí)并不分流，目的之一也是為了降低調(diào)節(jié)級(jí)葉片應(yīng)力。為了減小噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)組低負(fù)荷時(shí)的應(yīng)力，應(yīng)當(dāng)增大第一個(gè)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)的流量，提高調(diào)節(jié)級(jí)后壓力，減小這時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)的理想焓降。若采用較大尺寸的第一個(gè)調(diào)節(jié)閥，又會(huì)引起閥門設(shè)計(jì)和制造上的麻煩，并使開啟閥門的提升力過大，調(diào)節(jié)閥零件不能互換等缺點(diǎn)，故常用的方法是讓第一、二個(gè)調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)相同并同時(shí)開啟，要比只一個(gè)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)全機(jī)流量大一倍，調(diào)節(jié)級(jí)后壓力亦高一倍，使焓降變小，有時(shí)還會(huì)使通過每個(gè)葉片的流量變?。ㄗ?yōu)椴怀R界），使調(diào)節(jié)級(jí)葉片應(yīng)力變小。3.負(fù)荷變化時(shí)汽缸及轉(zhuǎn)子溫度的變化對(duì)于噴嘴調(diào)節(jié)的機(jī)組，在負(fù)荷變小時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)級(jí)后壓力變低，調(diào)節(jié)級(jí)的焓降增大，使調(diào)節(jié)級(jí)后的汽溫隨負(fù)荷升降而變動(dòng)，這就使轉(zhuǎn)子和汽缸受到冷卻或加熱，它們的內(nèi)外溫差增大，引起較大的交變熱應(yīng)力，因而限制了機(jī)組的負(fù)荷變化速度，以保證機(jī)組一定的使用壽命。對(duì)于節(jié)流調(diào)節(jié)，汽輪機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，用調(diào)節(jié)閥節(jié)流降低新汽壓力，汽溫亦有些降低，但在流量由100%下降到25時(shí)（以CLN600-24.2/566/566型600MW汽輪機(jī)為例）汽溫只下降38，只是噴嘴調(diào)節(jié)的三分之一多些，故負(fù)荷適應(yīng)性能較好17。對(duì)于滑壓調(diào)節(jié)，在負(fù)荷降低新汽壓力降低時(shí)，但新汽溫度不變，則轉(zhuǎn)子及汽缸最高溫度在負(fù)荷變動(dòng)時(shí)基本不變，這樣就允許機(jī)組的負(fù)荷有較快的變動(dòng)，即機(jī)組的適應(yīng)性為最好。4.高壓缸排汽溫度在負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，高壓缸排汽溫度亦將發(fā)生變化，當(dāng)流量由100減小到25時(shí)，對(duì)噴嘴調(diào)節(jié)的機(jī)組，高壓缸排汽溫度下降108，節(jié)流調(diào)節(jié)只下降21，而滑壓調(diào)節(jié)還升高8。由上可以看出，對(duì)于節(jié)流調(diào)節(jié)的機(jī)組，在流量由100下降到25時(shí)，高壓缸內(nèi)的蒸汽溫度平均下降2040，滑壓調(diào)節(jié)時(shí)高壓缸內(nèi)蒸汽、汽缸溫度近似于不變。故從整個(gè)高壓轉(zhuǎn)子和汽缸的溫度變化大小來看，噴嘴調(diào)節(jié)不適于負(fù)荷快速變化，滑壓調(diào)節(jié)的負(fù)荷適應(yīng)性最好。應(yīng)當(dāng)注意，上述的數(shù)據(jù)都是對(duì)穩(wěn)態(tài)而言，對(duì)于動(dòng)態(tài)過程，由于中間再熱機(jī)組有一甚大的中間再熱容積，容積時(shí)間常大到1015s，這使得在汽輪機(jī)負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，例如負(fù)荷降低時(shí)，高壓缸的排汽壓力、中間再熱壓力較緩慢的下降，對(duì)于調(diào)節(jié)級(jí)或者節(jié)流調(diào)節(jié)的第一級(jí)來講，距中間再熱容積較遠(yuǎn)，受中間再熱容積的壓力影響較小，隨著負(fù)荷下降，流量下降，壓力較快下降，但不是階躍式下降；對(duì)于距中間容積最近的一些級(jí)，例如高壓缸最后一個(gè)級(jí)組，因級(jí)組前的壓力因流量減小而降低，但級(jí)組后壓力受中間容積中壓力慣性的影響下降得很少，使得這一級(jí)組的焓降變小，效率變低，使高壓缸的排汽溫度不但不隨負(fù)荷的降低而降低，反而有所升高，然后高壓缸排汽溫度再隨著中間再熱容積壓力降低而降低。5.汽輪機(jī)的效率對(duì)于節(jié)流調(diào)節(jié)和滑壓調(diào)節(jié)來講，高壓缸的理想焓降在負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，基本上不變，當(dāng)流量由100下降到25時(shí)，節(jié)流調(diào)節(jié)高壓缸理想焓降基本上不變，只稍有增加，約4.2kJ/kg，對(duì)滑壓調(diào)節(jié)亦是稍有增加，增加23kJ/kg，即理想焓降分別增大3及5%，故高壓缸的相對(duì)內(nèi)效率可以近似地認(rèn)為不變。對(duì)于噴嘴調(diào)節(jié)而言，全開調(diào)節(jié)閥后壓力近似于不變，而高壓缸的排汽壓力因流量減小而降低，使蒸汽在高壓缸內(nèi)的理想焓降增大361.7kJ/kg，非調(diào)節(jié)級(jí)的理想焓降因噴嘴前溫度變低，還會(huì)變少一些，調(diào)節(jié)級(jí)的理想焓降比此值還大一些（393kJ/kg)，使調(diào)節(jié)級(jí)的理想焓降增大了幾倍（3.13倍），亦即使級(jí)的速度比變小，離開設(shè)計(jì)點(diǎn)較多，使調(diào)節(jié)級(jí)的效率顯著下降，高壓缸的相對(duì)內(nèi)效率下降。根據(jù)對(duì)調(diào)節(jié)方案的分析，從熱效率來看，節(jié)流調(diào)節(jié)及滑壓調(diào)節(jié)都因初壓變低，使每公斤蒸汽的作功能力變小，而噴嘴調(diào)節(jié)的每公斤蒸汽作功能力為最大。雖然噴嘴調(diào)節(jié)因高壓缸排汽溫度下降，使蒸汽在再熱器中吸熱量增大，仍可能是噴嘴調(diào)節(jié)的熱效率高些。對(duì)具體機(jī)組要具體分析，進(jìn)行比較最后方能決定18。一般地說，對(duì)于超高壓機(jī)組，在負(fù)荷變低時(shí)，還是噴嘴調(diào)節(jié)的熱效率稍高些、稍經(jīng)濟(jì)些，或者說與滑壓調(diào)節(jié)的熱效率相近。對(duì)于額定負(fù)荷來講，噴嘴調(diào)節(jié)時(shí)仍是部分進(jìn)汽，所以調(diào)節(jié)級(jí)有鼓風(fēng)損失和斥汽損失，使調(diào)節(jié)級(jí)效率稍低，而節(jié)流調(diào)節(jié)和滑壓調(diào)節(jié)，可以設(shè)計(jì)成全周進(jìn)汽，或者部分進(jìn)汽度較大，斥汽損失、鼓風(fēng)損失較小，故在額定負(fù)荷時(shí)調(diào)節(jié)級(jí)的效率稍高，較噴嘴調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)級(jí)的效率高出0.4%0.6%，此數(shù)值雖小，對(duì)于經(jīng)常在滿負(fù)荷下運(yùn)行的大機(jī)組，亦是一個(gè)不可忽視的因素19。順序閥改造方案汽輪機(jī)原有閥門控制函數(shù)托電汽輪機(jī)原有高壓調(diào)門控制函數(shù)與純單閥稍有不同，采取的是滑壓復(fù)合配汽方式運(yùn)行，如圖3-1所示20212223。圖中可以看出，先后兩種控制方式對(duì)應(yīng)兩種不同的進(jìn)汽方式，低流量時(shí)單閥方式可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的節(jié)流調(diào)節(jié)運(yùn)行，高流量時(shí)部分實(shí)現(xiàn)機(jī)組的噴嘴調(diào)節(jié)運(yùn)行。為減小啟動(dòng)過程中的熱沖擊，以單閥方式啟動(dòng)即采用節(jié)流配汽（全周進(jìn)汽方式），避免汽缸及轉(zhuǎn)子應(yīng)力過大，保證機(jī)組順利啟動(dòng)，在達(dá)到目標(biāo)負(fù)荷且溫度場(chǎng)趨于穩(wěn)定后可以切換到部分噴嘴配汽，提高一定的經(jīng)濟(jì)性。在大部分運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，四個(gè)調(diào)門均參與調(diào)節(jié)，節(jié)流損失大。由于是采用中壓缸啟動(dòng)，在流量0-20%期間，高壓調(diào)門并不開啟，而是由中調(diào)門進(jìn)行控制，中調(diào)門全開后，高調(diào)門開始開啟。再熱蒸汽通過2個(gè)中壓聯(lián)合汽閥進(jìn)入中壓部分，中壓部分為全周進(jìn)汽，因此中壓調(diào)節(jié)閥僅采用節(jié)流調(diào)節(jié)方式運(yùn)行。流量在20以下時(shí)起調(diào)節(jié)作用，以維持再熱器內(nèi)必要的最低壓力，流量大于20時(shí)，調(diào)節(jié)閥一直保持全開，僅由高壓調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)負(fù)荷24252627。圖3-1 原有汽輪機(jī)高壓調(diào)門函數(shù)曲線Fig 3-1 The original function curves of turbine governing valves汽輪機(jī)高壓閥門位置及原有順序圖托電汽輪機(jī)原有高壓閥門位置及順序見圖3-2。圖3-2 原有汽輪機(jī)高壓閥門位置及開啟順序Fig 3-2 The original position and opening sequence of turbine governing valves啟動(dòng)過程無論是采用中壓缸啟動(dòng)還是高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)，在汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng)、帶低負(fù)荷階段一般選用節(jié)流調(diào)節(jié)方式。因該方式為汽流全周進(jìn)入中壓缸或高壓調(diào)節(jié)級(jí)，使汽缸和轉(zhuǎn)子能均勻地加熱膨脹，故能有效降低啟動(dòng)過程中的熱應(yīng)力和調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉的機(jī)械應(yīng)力。圖3-3所示為托電汽輪機(jī)的閥門升程曲線及調(diào)節(jié)級(jí)后溫度變化曲線。圖3-4所示為托電汽輪機(jī)的調(diào)門升程曲線。圖3-3 汽輪機(jī)調(diào)門升程及調(diào)節(jié)級(jí)后溫度變化曲線Fig 3-3 The curved line of governing valve lift and temperature change behind velocity stage of turbine圖3-4 汽輪機(jī)調(diào)門升程曲線Fig 3-4 The curved line of governing valve lift of turbine汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)配汽數(shù)據(jù)托電汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)配汽數(shù)據(jù)見表3-1，調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴組數(shù)據(jù)見表3-2。表3-1 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)配汽數(shù)據(jù)Table 3-1The steam distributing data of turbine velocity stage名稱型線Kp(Kd)出口角節(jié)距葉片數(shù)葉高葉寬出口面積面積比符號(hào)NoSin1g(2g)1g(2g)tZLp/LdBFp(Fd)Fd/Fp單位/mm只mmmmcm2/噴嘴JZ.640.250914.5317.09184/19255.954.86440.92/動(dòng)葉DZ.370.38722.7774.634458.976.2717.261.627備注=1時(shí),Z=156只,靜葉平均直徑971mm,動(dòng)葉平均直徑973mm。表3-2 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴組數(shù)據(jù)Table 3-2 The nozzle group data of turbine velocity stage噴嘴組號(hào)進(jìn)汽率噴嘴出口面積噴嘴數(shù)符號(hào)FpFpZpZp單位/cm2cm2只只0.29690.2969136.60136.6057570.18230.479283.88220.4835920.18230.661583.88304.35351270.29690.9583136.60440.9257184確定順序閥改造方案噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)組在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴部分進(jìn)汽。不同的閥門開啟順序，進(jìn)汽的部位不同，對(duì)機(jī)組產(chǎn)生不同的影響。主要影響有兩個(gè)。一是啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)汽的部位不同，汽缸被加熱的部位不同，產(chǎn)生的熱應(yīng)力有大有小。但是，600MW機(jī)組用單閥啟動(dòng)，全周進(jìn)汽，沒有這個(gè)問題。二是部分進(jìn)汽時(shí)，進(jìn)汽的動(dòng)葉受到一個(gè)汽流產(chǎn)生的切向力和前后壓差產(chǎn)生的軸向力，不進(jìn)汽的動(dòng)葉就沒有這些力。所以，調(diào)節(jié)級(jí)葉輪受到不均衡的切向力和軸向力28。這些力通過轉(zhuǎn)子作用到軸承上，對(duì)1號(hào)和2號(hào)軸承的載荷產(chǎn)生較大的影響，不同的開啟順序產(chǎn)生不同的影響，而且調(diào)節(jié)級(jí)功率越大，產(chǎn)生的影響越大，不容忽視。托電汽輪機(jī)順序閥改造提出三種方案，如圖3-5所示。圖3-5 汽輪機(jī)高壓閥門開啟順序三種改造方案Fig 3-5 Three transforming schemes of opening sequence of turbine governing valves經(jīng)過比較，B方案是比較安全的，最終確定了“1號(hào)、4號(hào)調(diào)門同時(shí)先開，然后依次開2號(hào)和3號(hào)調(diào)門”的方案，如圖3-6。圖3-6汽輪機(jī)高壓閥門位置及開啟順序的改造方案順序閥切換時(shí)間的選擇順序閥不容易實(shí)現(xiàn)的原因之一就是單閥與順閥切換過程中機(jī)組跳閘，使人產(chǎn)生害怕心理。盤山電廠在切換過程中機(jī)組多次跳閘，平圩電廠機(jī)組也因此跳閘過。經(jīng)過分析認(rèn)為是切換時(shí)間短，蒸汽的擾動(dòng)力大，使轉(zhuǎn)子失穩(wěn)，軸瓦溫度和振動(dòng)快速上升。經(jīng)驗(yàn)表明切換時(shí)間大于10分鐘，蒸汽的擾動(dòng)力減少很多，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定，軸瓦溫度和振動(dòng)變化緩慢。初步確定托電汽輪機(jī)單閥、順序閥切換時(shí)間為15分鐘。單閥、順序閥切換試驗(yàn)單閥、順序閥方式切換方法兩套函數(shù)（單閥控制函數(shù)為原控制函數(shù)，順閥控制函數(shù)為新設(shè)計(jì)函數(shù)），根據(jù)要求由運(yùn)行人員手動(dòng)進(jìn)行閥門控制方式切換。在機(jī)組主畫面“DEH CV MODE”按鈕，進(jìn)入“CV CONTROL MODE”畫面(即單閥、順序閥切換操作畫面)。該畫面與“DEH AUTO CTL”(DEH自動(dòng)控制)畫面類似，除畫面中新增的兩個(gè)按鈕“CV CTRL MODE”和“MODE HOLD”外，其余按鈕及對(duì)話框所具備的功能與“DEH AUTO CTL”畫面中的相應(yīng)的按鈕及對(duì)話框一致，畫面如圖3-8。1.在單閥控制方式下，“CV CONTROL MODE”畫面顯示相關(guān)描述為：顯示字體“SINGLE VLV MODE”?！癟RANSFORM PROCESS”為“100%”?！癟IME”所對(duì)應(yīng)的時(shí)間為完成整個(gè)轉(zhuǎn)換過程所需要的時(shí)間。2.在順序閥控制方式下，“CV CONTROL MODE”畫面顯示相關(guān)描述為：顯示字體“SEQUENCE VLV MODE”?！癟RANSFORM PROCESS”為“100%”。“TIME”所指示的時(shí)間為完成整個(gè)轉(zhuǎn)換過程所需要的時(shí)間。圖3-8單閥、順序閥切換操作畫面Fig 3-8 The operation frame of switching from single-valve to sequence-valve mode3.由單閥控制方式向順序閥控制方式轉(zhuǎn)換點(diǎn)擊“CV CTRL MODE”按鈕，彈出對(duì)話框，“SINGLE”為紅色字體，“SEQ”為黑色字體，“CONFIRM”為灰色字體；點(diǎn)擊“SEQ”按鈕，在“CONFIRM”變?yōu)楹谏煮w時(shí)迅速點(diǎn)擊其按鈕，則轉(zhuǎn)換過程開始，然后“SEQ”變?yōu)榧t色字體，“SINGLE”變?yōu)楹谏煮w，“CONFIRM”恢復(fù)為灰色字體。轉(zhuǎn)換過程中畫面文字主要顯示：“SINGLE TO SEQUENCE”閃爍；“TRANSFORM PROCESS”從0%向100% 變化；字體“SINGLE VLV MODE”消失。轉(zhuǎn)換完成后畫面顯示順序閥控制狀態(tài)下的正常顯示。4.順序閥控制方式向單閥控制方式轉(zhuǎn)換點(diǎn)擊“CV CTRL MODE”按鈕，彈出對(duì)話框，“SEQ”為紅色字體，“SINGLE”為黑色字體，“CONFIRM”為灰色字體；點(diǎn)擊“SINGLE”按鈕，在“CONFIRM”變?yōu)楹谏煮w時(shí)迅速點(diǎn)擊其按鈕，則轉(zhuǎn)換過程開始，然后“SINGLE”變?yōu)榧t色字體，“SEQ”變?yōu)楹谏煮w，“CONFIRM”恢復(fù)為灰色字體。轉(zhuǎn)換過程中畫面文字主要顯示：“SEQUENCE TO SINGLE”閃爍；“TRANSFORM PROCESS”從0%向100%變化；字體“SEQUENCE VLV MODE”消失。轉(zhuǎn)換完成后畫面顯示單閥控制狀態(tài)下的正常顯示。5.“MODE HOLD”按鈕的使用在CV調(diào)門控制方式轉(zhuǎn)換過程中，系統(tǒng)一但出現(xiàn)異常情況，運(yùn)行人員可點(diǎn)擊“MODE HOLD”按鈕，在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊“HOLD”按鈕，使轉(zhuǎn)換過程停止并保持在當(dāng)前狀態(tài)，畫面顯示紅色閃爍字體“HOLD”。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，再點(diǎn)擊“MODE HOLD”按鈕對(duì)話框中的“RESET”鍵，使轉(zhuǎn)換過程繼續(xù)進(jìn)行。此按鈕只有在CV控制模式轉(zhuǎn)換過程中起作用，與“DEH AUTO CTL”畫面中的“GOHOLD”按鈕無任何關(guān)系。單閥、順序閥方式切換注意事項(xiàng)1.汽輪機(jī)沖車前確認(rèn)CV控制方式在“SINGLE VLV MODE”；2.機(jī)組首次進(jìn)行CV控制方式轉(zhuǎn)換時(shí)使用DEH LOAD CONTROL；3.當(dāng)實(shí)際負(fù)荷與負(fù)荷指令偏差大于20MW時(shí)或DEH在手動(dòng)控制方式都會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換過程自動(dòng)停止（相當(dāng)于手動(dòng)點(diǎn)擊“MODE HOLD”按鈕）；4.從“HOLD”狀態(tài)恢復(fù)到模式轉(zhuǎn)換過程只能通過運(yùn)行人員手動(dòng)按“HOLD MODE”中的“RESET”鍵。5.在轉(zhuǎn)換過程中，可隨時(shí)進(jìn)行反切換。例如在由單閥控制方式向順序閥控制方式轉(zhuǎn)換過程中，若想停止轉(zhuǎn)換過程并重新恢復(fù)到單閥控制模式，可參照前面所述的“由順序閥控制方式向單閥控制方式轉(zhuǎn)換”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行操作即可；反之亦然。順序閥運(yùn)行及切換安全措施根據(jù)試驗(yàn)過程，制定了順序閥運(yùn)行及切換安全措施：1順閥運(yùn)行時(shí)順序閥運(yùn)行期間，負(fù)荷出現(xiàn)大幅度異常波動(dòng)，立即將汽機(jī)自動(dòng)切至手動(dòng)，機(jī)組參數(shù)穩(wěn)定后，再重新投入。順序閥運(yùn)行期間，加強(qiáng)對(duì)#1、2瓦溫度及振動(dòng)的監(jiān)視。順序閥運(yùn)行期間，每班對(duì)照兩次閥門函數(shù)表，觀察閥門位置是否正常，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)專業(yè)，并通知熱控人員。2切換注意事項(xiàng)單閥、順閥互切時(shí)，將機(jī)組負(fù)荷維持300MW以上(盡量低一些)，各參數(shù)穩(wěn)定后再進(jìn)行切換。首先解除機(jī)、爐主控自動(dòng)，退出CCS CTL(協(xié)調(diào)順序系統(tǒng))，投入LOAD CTL(DEH負(fù)荷控制)，然后開始進(jìn)行切換。切換過程中，出現(xiàn)負(fù)荷或閥位擺動(dòng)大，立即按“HOLD”按鈕進(jìn)行保持(切換時(shí)負(fù)荷與初始負(fù)荷偏差達(dá)到20MW后，切換自動(dòng)保持)，解除汽機(jī)DEH自動(dòng)，手動(dòng)調(diào)整總閥位指令，維持切換前負(fù)荷參數(shù)穩(wěn)定后，投入DEH自動(dòng)及LOAD CTL，按“RESET”復(fù)位，繼續(xù)進(jìn)行切換。3特殊方式下注意事項(xiàng)沖轉(zhuǎn)前必須確認(rèn)汽機(jī)調(diào)門控制方式在“單閥”方式，否則切換至單閥方式。正常停機(jī)，機(jī)組負(fù)荷300MW時(shí)將汽機(jī)調(diào)門控制方式切換至“單閥”方式。汽機(jī)總閥位指令順閥與單閥時(shí)不同，機(jī)組發(fā)生RB、滅火等緊急降負(fù)荷的情況時(shí)，注意觀察機(jī)組負(fù)荷及各調(diào)門開度，防止逆功率保護(hù)動(dòng)作。改造效果及其評(píng)價(jià)托電公司汽輪機(jī)順序閥改造后，降低了軸承金屬溫度，軸承振動(dòng)沒有大的變化，提高機(jī)組了運(yùn)行的安全性和可靠性；順序閥有明顯節(jié)能效益，汽輪機(jī)熱耗下降從而使煤耗降低，提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。節(jié)能效果顯著托電公司目前裝機(jī)容量為8600MW，由于線路送出受阻八臺(tái)，機(jī)組運(yùn)行最大負(fù)荷將近4000MW，最大負(fù)荷率將近90%，正常負(fù)荷率75%，即機(jī)組平均負(fù)荷為450MW。根據(jù)試驗(yàn)及實(shí)際運(yùn)行情況看，汽輪機(jī)順序閥改造后的機(jī)組發(fā)電煤耗下降在1.5克/千瓦時(shí)以上。托電2007年八臺(tái)機(jī)組發(fā)電量約244億kWh，消耗原煤約1290萬噸，折合標(biāo)煤約782萬噸。按煤耗降低1.5克/千瓦時(shí)(實(shí)際發(fā)電煤耗311.19克/千瓦時(shí))，節(jié)約原煤約62180噸，折合標(biāo)煤約37694噸，按照標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)246.8元/噸計(jì)算，燃料成本將降低約930.29萬元。