汽輪機(jī)優(yōu)化配汽翟金星

1、汽輪機(jī)優(yōu)化配汽DEH系統(tǒng)順序閥方式邏輯優(yōu)化的研究和應(yīng)用翟金星 葛麗清 劉敏虎（通遼霍林河坑口發(fā)電有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古通遼霍林河市029200 ）摘要：為了提高機(jī)組在順序閥工作下的安全性和經(jīng)濟(jì)性，通遼霍林河坑口發(fā)電有限責(zé)任公司#1和#2機(jī)組在原有DEH系統(tǒng)配汽方式下的測(cè)試、分析和計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)配汽方式進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整并設(shè)置機(jī)爐協(xié)調(diào)的PID控制參數(shù)。在優(yōu)化過(guò)程中，對(duì)原DEH系統(tǒng)順序閥控制邏輯作了合理的修改，使汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)配汽合理、運(yùn)行穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：DEH配汽 順序閥 機(jī)爐協(xié)調(diào) 重疊度 AGC 一次調(diào)頻0 引言隨著電力體制改革的深化，以及節(jié)能減排的需要。對(duì)汽輪機(jī)的配汽提出了更高的要求，為了提高機(jī)

2、組在順序閥工作下的安全性和經(jīng)濟(jì)性，通遼霍林河坑口發(fā)電有限責(zé)任公司#1和#2機(jī)組在原有DEH系統(tǒng)配汽方式下的測(cè)試、分析和計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)配汽方式進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整并設(shè)置機(jī)爐協(xié)調(diào)的PID控制參數(shù)。目的是使機(jī)組在安全的前提下，有較好的配汽節(jié)能性能，滿足機(jī)組DEH閥門(mén)管理程序的要求，保證機(jī)組長(zhǎng)期有效投運(yùn)順序閥。并降低機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)#1、#2瓦的瓦溫，使機(jī)組在各負(fù)荷點(diǎn)#1、#2瓦的瓦溫均與單閥運(yùn)行時(shí)的瓦溫相當(dāng)且單順序閥切換時(shí)溫度波動(dòng)范圍不大于2，各瓦溫均維持在80以下；切換過(guò)程保持主汽壓平穩(wěn)，負(fù)荷波動(dòng)不大于10MW；機(jī)組在各負(fù)荷點(diǎn)工作時(shí)軸系振動(dòng)保持不變；合理設(shè)置閥門(mén)開(kāi)啟重疊度，提高閥門(mén)特性曲線的線性度，并

3、結(jié)合機(jī)爐協(xié)調(diào)的PID控制參數(shù)調(diào)整，消除閥門(mén)、主汽壓的高頻波動(dòng)，同時(shí)降低機(jī)組在閥門(mén)開(kāi)啟重疊區(qū)域的正常運(yùn)行以及閥門(mén)切換過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性。在優(yōu)化過(guò)程中，對(duì)原DEH系統(tǒng)順序閥控制邏輯作了合理的修改，使汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)配汽合理、運(yùn)行穩(wěn)定。1 設(shè)備狀況霍林河電廠600MW空冷機(jī)組系哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的NZK600-16.7/538/538型亞臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、直接空冷凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。調(diào)節(jié)系統(tǒng)為高壓抗燃油型數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DEH），電子設(shè)備采用了ABB北京貝利控制有限公司的Symphony系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)采用了哈爾濱汽輪機(jī)控制工程有限公司成套的高壓抗燃油EH裝置。機(jī)組配有

4、兩個(gè)高壓主汽門(mén)（TV）、四個(gè)高壓調(diào)門(mén)（GV）、兩個(gè)中壓主汽門(mén)（RSV）和四個(gè)中壓調(diào)門(mén)（IV）。2 優(yōu)化項(xiàng)目背景分析哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)動(dòng)力控制與可靠性研究所于2010年6月對(duì)我廠機(jī)組進(jìn)行了汽輪機(jī)配汽方式進(jìn)行測(cè)算，得出以下結(jié)論：機(jī)組順序閥運(yùn)行時(shí)，低負(fù)荷區(qū)瓦溫、軸振增加，與高負(fù)荷運(yùn)行相比，#1瓦瓦溫最大增加12，達(dá)到88左右，#2瓦瓦溫最大增加8，達(dá)到87左右，上述事實(shí)表明，機(jī)組順序閥運(yùn)行時(shí)，調(diào)門(mén)開(kāi)啟順序存在不合理因素，存在安全隱患，故有必要對(duì)機(jī)組進(jìn)行配汽優(yōu)化。本次優(yōu)化將機(jī)組汽輪機(jī)順序閥方式由順序進(jìn)汽方式更改為對(duì)角進(jìn)汽方式，聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)動(dòng)力控制與可靠性研究所設(shè)計(jì)優(yōu)化所涉及的汽輪機(jī)優(yōu)化配汽D

5、EH系統(tǒng)部分的控制策略及SAMA圖，我廠進(jìn)行汽輪機(jī)優(yōu)化配汽DEH系統(tǒng)邏輯組態(tài)。優(yōu)化項(xiàng)目開(kāi)展伊始，我們明確了優(yōu)化的目標(biāo)，之后對(duì)優(yōu)化相關(guān)的背景情況的分析和了解，對(duì)于正確制定改進(jìn)方案極其重要。汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)配汽控制策略優(yōu)化與AGC指令、原協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS）、機(jī)組自身的調(diào)節(jié)特性、DEH調(diào)門(mén)流量特性、閥門(mén)開(kāi)度曲線參數(shù)、主汽壓力等相關(guān)，只有在充分認(rèn)識(shí)這些相關(guān)因素后，才能有針對(duì)性地制定優(yōu)化方案。2.1 配汽優(yōu)化項(xiàng)目的可行性與必要性首先，哈爾濱汽輪機(jī)廠的600MW機(jī)組都是在較早的年代從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)，所以很多配汽方案都是直接用引進(jìn)機(jī)組的自帶進(jìn)汽方案或是套用相似型號(hào)的其他成熟機(jī)組的進(jìn)汽方案，而這些配汽規(guī)律

6、都是按基本負(fù)荷設(shè)計(jì)得，并且當(dāng)時(shí)的機(jī)組也不參與電網(wǎng)調(diào)峰，因此原配汽控制邏輯不影響其順序閥的投運(yùn)。其次，目前哈汽廠國(guó)內(nèi)外訂單多任務(wù)繁重，由于此問(wèn)題根本不影響其交付發(fā)電廠使用。因此，機(jī)組配汽規(guī)律設(shè)計(jì)在剛交付發(fā)電廠使用一般是不會(huì)輕易改變?cè)信淦?guī)律的，只是會(huì)在發(fā)電廠使用一段時(shí)間后，根據(jù)實(shí)際情況才會(huì)給出一些優(yōu)化修改建議。同時(shí)，又由于發(fā)電廠用汽輪機(jī)組，最重要的就是安全問(wèn)題，再加上每臺(tái)機(jī)組由于實(shí)際生產(chǎn)與安裝過(guò)程等原因而都有各自的閥門(mén)特性，所以重新設(shè)計(jì)每臺(tái)機(jī)組的配汽規(guī)律是一個(gè)工作量很大的工程；因此，如果原有的配汽規(guī)律設(shè)計(jì)在交付發(fā)電廠使用時(shí)，如果沒(méi)有大的安全隱患哈汽廠基本就不會(huì)再有大的變動(dòng)。所以，順序進(jìn)汽的配汽

7、規(guī)律也就一直被批量的應(yīng)用于目前的大多數(shù)相同型號(hào)的機(jī)組上，而沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改造。隨著國(guó)內(nèi)電網(wǎng)裝機(jī)容量的增加和峰谷差的增大，要求原先被設(shè)計(jì)為帶基本負(fù)荷的汽輪發(fā)電機(jī)組必須參與調(diào)峰運(yùn)行，一些機(jī)組在調(diào)峰時(shí)的負(fù)荷達(dá)到了額定負(fù)荷的50%，甚至更低。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)若干臺(tái)200MW、300MW及600MW汽輪機(jī)組在調(diào)峰變負(fù)荷過(guò)程中，出現(xiàn)了一系列由于噴嘴配汽設(shè)計(jì)不當(dāng)而引發(fā)的軸系故障問(wèn)題。故障發(fā)生部位在高中壓轉(zhuǎn)子處，以調(diào)節(jié)級(jí)附近最為嚴(yán)重，故障表現(xiàn)為瓦溫升高、軸振增大等，瓦溫有時(shí)高達(dá)100度，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行。汽輪機(jī)的配汽方式雖然只是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，但是對(duì)機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性有著重

8、要的影響。2.2 機(jī)組配汽優(yōu)化改造明顯降低#1、#2瓦瓦溫我霍林河電廠#1、#2號(hào)600MW機(jī)組于2010年6月2日2010年6月3日對(duì)汽輪機(jī)配汽方式展開(kāi)了調(diào)研，通過(guò)對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)等進(jìn)行整理與分析，得到如下的計(jì)算結(jié)果圖：圖1 瓦溫時(shí)域變化圖圖2 軸振時(shí)域變化圖圖3 瓦溫實(shí)際流量關(guān)系圖圖4 軸振實(shí)際流量關(guān)系圖從上面的調(diào)研結(jié)果圖中我們可以看出：順序閥運(yùn)行時(shí)，低負(fù)荷區(qū)瓦溫、軸振增加，與高負(fù)荷運(yùn)行相比，#1瓦瓦溫最大增加12，達(dá)到88左右，#2瓦瓦溫最大增加8，達(dá)到87左右。因此，機(jī)組順序閥運(yùn)行時(shí)，調(diào)門(mén)開(kāi)啟順序存在不合理因素，存在安全隱患，有必要對(duì)機(jī)組進(jìn)行配汽改造。如圖5中所示，為霍林河汽輪機(jī)噴嘴布置圖，

9、當(dāng)#1、#2閥開(kāi)啟時(shí)，橫向附加汽流力隨著#1、#2閥的開(kāi)大而增大，當(dāng)#1、#2閥接近全開(kāi)而其它兩閥尚未開(kāi)啟時(shí)達(dá)到最大。轉(zhuǎn)子在這一附加汽流力的作用下，軸心位置將發(fā)生較大的偏移，如圖6所示，進(jìn)油油楔面積減小，軸承供油量不足，從而將導(dǎo)致機(jī)組#1、#2瓦瓦溫升高、振動(dòng)增大等軸系故障。從配汽不平衡汽流力產(chǎn)生的機(jī)理可知，非對(duì)稱進(jìn)汽是調(diào)節(jié)級(jí)配汽不平衡汽流力產(chǎn)生的根源，因此，為了消除配汽不平衡汽流力應(yīng)采用對(duì)稱進(jìn)汽，從而可以達(dá)到降低瓦溫和瓦振的實(shí)際效果。對(duì)于圖5所示的調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴室布置，有四種開(kāi)啟順序可供選擇：A:#1+#3à#4à#2B:#1+#3à#2à#4C:#2+#

10、4à#3à#1D:#2+#4à#1à#3圖5部分進(jìn)汽附加汽流力示意圖 圖6 附加汽流力作用下軸承工作情況軸承載荷是軸承正常工作的根本保證，大量實(shí)踐證明調(diào)節(jié)級(jí)配汽不平衡汽流力的方向?qū)C(jī)組的影響是不同的。對(duì)于垂直方向的不平衡汽流力，向下的方向有利于增加軸系的穩(wěn)定性，對(duì)機(jī)組軸承的工作有利；而對(duì)于水平方向的不平衡汽流力，使進(jìn)油油楔面積增大的不平衡汽流力，對(duì)機(jī)組軸承的工作有利，因此，在進(jìn)行高負(fù)荷區(qū)的順序閥配汽設(shè)計(jì)中，應(yīng)使順序開(kāi)啟的調(diào)節(jié)閥所產(chǎn)生的配汽不平衡汽流力的方向?qū)C(jī)組軸承的工作有利。然而，上述原則僅是理想情況下的基本原則。實(shí)際情況下，由于機(jī)組軸系安裝等方面的原

11、因，如軸系標(biāo)高、軸承間隙、軸承張口等可能導(dǎo)致軸承載荷分配的不合理，致使某些軸承載荷偏高或偏低，這時(shí)軸承瓦溫、振動(dòng)等將會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)配汽不平衡汽流力的方向尤為敏感。因此，在確定調(diào)門(mén)開(kāi)啟順序時(shí)，需通過(guò)對(duì)機(jī)組軸承瓦溫、振動(dòng)等實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)以及調(diào)節(jié)級(jí)噴嘴組布置、噴嘴組噴嘴數(shù)目、調(diào)門(mén)預(yù)啟閥開(kāi)度等因素進(jìn)行綜合分析，對(duì)上述四種開(kāi)啟順序進(jìn)行綜合比較，從而確定一種對(duì)機(jī)組軸系工作最有利的調(diào)門(mén)開(kāi)啟順序。2.3 機(jī)組配汽優(yōu)化改造消除閥門(mén)波動(dòng)從圖7中可以看出：閥門(mén)調(diào)節(jié)時(shí)存在明顯的波動(dòng)。從理論分析以及實(shí)際的機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果上，確定了引起這種現(xiàn)象的原因主要有兩點(diǎn)：第一，是現(xiàn)有的閥門(mén)特性曲線性度差引起的，如下圖8所示；第二，

12、是由于機(jī)爐協(xié)調(diào)控制里面的PID參數(shù)引起的。此外，上述原因會(huì)引起主汽壓的波動(dòng)，而主汽壓的波動(dòng)又會(huì)進(jìn)一步惡化閥門(mén)的波動(dòng)，這兩點(diǎn)是耦在一起相互影響的。因此，可以首先通過(guò)對(duì)閥門(mén)特性曲線的線性度優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上再對(duì)PID控制參數(shù)的進(jìn)行合理設(shè)置，達(dá)到消除閥門(mén)波動(dòng)性的效果。圖7 調(diào)門(mén)開(kāi)度時(shí)域圖圖8 閥門(mén)特性曲線線性度2.4 機(jī)組配汽優(yōu)化改造減小主汽壓的波動(dòng)從下面的計(jì)算結(jié)果圖9中，我們可以看出：在順序閥投運(yùn)時(shí)，主汽壓是波動(dòng)的比較厲害，主要原因是由于閥門(mén)特性曲線線性度差和機(jī)爐協(xié)調(diào)的PID控制參數(shù)設(shè)置相互作用引起的，解決汽輪機(jī)配汽問(wèn)題，即可在消除閥門(mén)波動(dòng)的同時(shí)，消除主汽壓的波動(dòng)性。（實(shí)際上我廠在順序閥邏輯優(yōu)化完畢

13、并投運(yùn)后，原有機(jī)爐協(xié)調(diào)控制，尤其是PID控制，通過(guò)調(diào)整PID參數(shù)進(jìn)行折中調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化主汽壓波動(dòng)性的目的。）圖9 主汽壓時(shí)域圖2.5 機(jī)組配汽優(yōu)化改造使閥門(mén)特性曲線具有較好的線性度從上面的計(jì)算結(jié)果圖8中，我們可以看出：閥門(mén)特性曲線的線性度有一些差，這會(huì)直接導(dǎo)致閥門(mén)和主汽壓的波動(dòng)，另外這也會(huì)影響機(jī)組跟蹤AGC指令的跟蹤性能以及機(jī)組的一次調(diào)頻特性。因此，需要對(duì)其重新優(yōu)化，使其線性度更好。2.6 優(yōu)化閥門(mén)重疊度提高閥門(mén)重疊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)性圖10 調(diào)門(mén)開(kāi)度實(shí)際流量關(guān)系圖從上面的計(jì)算結(jié)果圖10中，我們可以看出：閥門(mén)開(kāi)啟的重疊度設(shè)置不合理，這從最后一個(gè)閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)閥門(mén)流量特性的線性度變陡也可以得出，這就會(huì)導(dǎo)

14、致機(jī)組在閥門(mén)開(kāi)啟重疊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)性下降。因此，需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，使重疊度變得更加合理一些，提高閥門(mén)開(kāi)啟重疊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)性。2.7 單閥-順序閥切換時(shí)的經(jīng)濟(jì)性分析對(duì)于單閥-順序閥切換過(guò)程，切換時(shí)間越短經(jīng)濟(jì)性越高，切換時(shí)間越長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)性越差。因此，本配汽優(yōu)化改造項(xiàng)目，在原DEH中的固定的閥門(mén)切換時(shí)間范圍內(nèi)，在調(diào)門(mén)切換，負(fù)荷波動(dòng)允許范圍內(nèi)最快時(shí)間內(nèi)使機(jī)組完成切換過(guò)程，從而保持良好的經(jīng)濟(jì)性。2.8 對(duì)機(jī)組滑壓運(yùn)行曲線的影響由于汽輪機(jī)進(jìn)行配汽優(yōu)化改造前和改造后都是采用順序閥運(yùn)行方案，而滑壓運(yùn)行曲線調(diào)節(jié)的是主汽壓與負(fù)荷的關(guān)系，因此，各負(fù)荷點(diǎn)的閥門(mén)節(jié)流損失在改造前和改后是基本不變的。因此，滑壓運(yùn)行曲線也就可以維持不

15、變。2.9 配汽優(yōu)化改造項(xiàng)目的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)本配汽優(yōu)化項(xiàng)目主要是針對(duì)的DEH中的閥門(mén)特性曲線以及對(duì)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制的PID參數(shù)進(jìn)行修改，不存在任何硬件設(shè)施的更改，并且本項(xiàng)目所使用的閥門(mén)特性曲線辨識(shí)軟件能夠很好的根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)閥門(mén)的重疊度以及線性度做合理的優(yōu)化。因此，即使是改造效果不好，也可以通過(guò)對(duì)原有的DEH中的曲線特性以及機(jī)爐協(xié)調(diào)控制中的PID控制參數(shù)的備份恢復(fù)到原有特性的狀態(tài)。所以，改造的風(fēng)險(xiǎn)基本為零。通過(guò)變動(dòng)負(fù)荷和汽機(jī)調(diào)門(mén)的擾動(dòng)試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，得出汽輪機(jī)配汽的動(dòng)態(tài)特性，并計(jì)算出機(jī)組在各負(fù)荷段可能達(dá)到的配氣流量及相應(yīng)的主要參數(shù)的變化。這些試驗(yàn)、分析和計(jì)算將作為制訂優(yōu)化方案和系統(tǒng)調(diào)

16、整的依據(jù)。3 改造方案及實(shí)施3.1 DEH系統(tǒng)閥門(mén)開(kāi)啟順序更改機(jī)組調(diào)門(mén)的開(kāi)啟順序?yàn)?1+#3à#4à#2，即先開(kāi)1、3號(hào)調(diào)門(mén)，再開(kāi)4號(hào)調(diào)門(mén)，再開(kāi)2號(hào)調(diào)門(mén)，閥門(mén)配置詳細(xì)見(jiàn)圖11所示。圖11閥門(mén)配置和開(kāi)啟順序（從調(diào)速器端向發(fā)電機(jī)方向看）根據(jù)DEH程序的流程，閥門(mén)綜合流量指令FDEM經(jīng)過(guò)單閥函數(shù)塊輸出單閥配汽規(guī)律的閥門(mén)開(kāi)度，經(jīng)過(guò)4個(gè)順序閥函數(shù)塊后輸出順序閥配汽規(guī)律的閥門(mén)開(kāi)度。因此，本項(xiàng)目的配汽優(yōu)化改造是通過(guò)對(duì)DEH程序中閥門(mén)管理頁(yè)的單閥和順序閥函數(shù)塊的修改來(lái)實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的理論計(jì)算并根據(jù)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況，調(diào)整配汽優(yōu)化改造單閥運(yùn)行的函數(shù)塊參數(shù)；調(diào)整配汽優(yōu)化改造順序閥運(yùn)行的函數(shù)塊

17、參數(shù)（具體參數(shù)表不予列出請(qǐng)諒解）。3.2 優(yōu)化前后的閥門(mén)開(kāi)啟規(guī)律對(duì)比圖12 改造前后的閥門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)律對(duì)比圖3.3 優(yōu)化后的閥門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)律與實(shí)際規(guī)律對(duì)比圖13 優(yōu)化后單閥的設(shè)計(jì)規(guī)律與實(shí)際規(guī)律對(duì)比圖圖14 優(yōu)化后順序閥的設(shè)計(jì)規(guī)律與實(shí)際規(guī)律對(duì)比圖對(duì)機(jī)組的運(yùn)行狀況、調(diào)門(mén)的實(shí)際流量特性等因素進(jìn)行綜合分析和校核，并確定相關(guān)參數(shù)及控制策略。以圖12中曲線為依據(jù)，機(jī)組的原設(shè)計(jì)規(guī)律重疊度在3%左右。（注：采用噴嘴調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)，當(dāng)前一個(gè)調(diào)節(jié)汽門(mén)尚未完全開(kāi)啟時(shí)就讓后一個(gè)調(diào)節(jié)汽門(mén)開(kāi)啟，即稱調(diào)節(jié)汽門(mén)具有一定的重疊度。調(diào)節(jié)汽門(mén)的重疊度通常為10%左右，也就是說(shuō)前一個(gè)汽門(mén)開(kāi)啟到閥后壓力為閥前壓力的90%左右時(shí)，后一個(gè)調(diào)節(jié)汽門(mén)隨

18、即開(kāi)啟。）優(yōu)化改后的閥門(mén)開(kāi)啟規(guī)律曲線相對(duì)比較平滑，而且順序閥也配以設(shè)計(jì)比較合理的重疊度；同時(shí)，以圖13中曲線為依據(jù)，閥門(mén)開(kāi)度的設(shè)計(jì)規(guī)律與實(shí)際規(guī)律，流量特性曲線的線性度等匹配。這些既會(huì)使機(jī)組滿足AGC指令跟蹤以及一次調(diào)頻性能，同時(shí)也會(huì)使機(jī)組的經(jīng)濟(jì)及安全性更加合理化。4 優(yōu)化后試驗(yàn)為了對(duì)機(jī)組進(jìn)行閥門(mén)管理，配汽優(yōu)化改造需開(kāi)展如下4個(gè)試驗(yàn)：改造前閥門(mén)順序開(kāi)啟試驗(yàn)、冷態(tài)試驗(yàn)、熱態(tài)試驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)性考核試驗(yàn)。4.1 改造前閥門(mén)順序開(kāi)啟試驗(yàn)若機(jī)組一直處于單閥運(yùn)行狀態(tài)，沒(méi)有機(jī)組閥門(mén)順序開(kāi)啟的運(yùn)行數(shù)據(jù)，為此，為了進(jìn)行機(jī)組配汽優(yōu)化改造，需要進(jìn)行改造前閥門(mén)順序開(kāi)啟試驗(yàn)。改造前閥門(mén)順序開(kāi)啟試驗(yàn)?zāi)康氖谦@取機(jī)組閥門(mén)順序開(kāi)啟的試

19、驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便確定機(jī)組配汽優(yōu)化改造的閥門(mén)開(kāi)啟順序以及閥門(mén)流量特性。4.2 冷態(tài)試驗(yàn)冷態(tài)試驗(yàn)是在機(jī)組未起機(jī)狀態(tài)下，而EH油系統(tǒng)、油動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)汽門(mén)、DEH控制系統(tǒng)等已完全就緒的情況下，基于汽輪機(jī)組的仿真模型，通過(guò)給定一系列負(fù)荷指令以及單閥順序閥切換指令而開(kāi)展的汽輪機(jī)閥門(mén)管理功能驗(yàn)證性試驗(yàn)。該試驗(yàn)的目的在于考核機(jī)組DEH系統(tǒng)閥門(mén)管理程序的順序閥控制邏輯以及單閥順序閥切換邏輯的正確性、閥門(mén)動(dòng)作的平穩(wěn)性、EH油壓的穩(wěn)定性以及負(fù)荷控制的穩(wěn)定性，從而為控制系統(tǒng)的正常動(dòng)作提供必要的保證。4.3 熱態(tài)試驗(yàn)在冷態(tài)試驗(yàn)合格后，需進(jìn)行順序閥控制以及單閥順序閥切換的熱態(tài)試驗(yàn)，此時(shí)，在DEH系統(tǒng)的閥門(mén)管理程序中，改造后的順

20、序閥控制程序正常投入運(yùn)行，進(jìn)行機(jī)組的順序閥控制以及單閥順序閥切換控制。熱態(tài)試驗(yàn)的目的在于考查機(jī)組帶負(fù)荷過(guò)程中，順序閥控制以及單閥順序閥切換控制的邏輯正確性和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的正確性，EH油系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，油動(dòng)機(jī)動(dòng)作和閥桿振動(dòng)情況，閥門(mén)切換的穩(wěn)定性和可靠性，以及#1和#2軸承不同的負(fù)荷下瓦溫、軸振和瓦振等是否合格。4.4 經(jīng)濟(jì)性考核試驗(yàn)在機(jī)組順序閥改造的熱態(tài)試驗(yàn)考核合格后，為了掌握機(jī)組進(jìn)行配汽改造后的經(jīng)濟(jì)性，需進(jìn)行機(jī)組改造前后，即進(jìn)行單閥和順序閥方式兩種運(yùn)行工況下的熱經(jīng)濟(jì)性對(duì)比和考核試驗(yàn)。建議請(qǐng)電科院進(jìn)行單閥和順序閥方式（盡可能進(jìn)行）的熱經(jīng)濟(jì)性考核和對(duì)比試驗(yàn)。考核時(shí)建議采用定壓運(yùn)行，并且考核點(diǎn)建議

21、選在額定負(fù)荷、80%、65%和50%幾個(gè)負(fù)荷點(diǎn)處。 試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)清單序號(hào)參數(shù)1高調(diào)門(mén)GV1開(kāi)度2高調(diào)門(mén)GV2開(kāi)度3高調(diào)門(mén)GV3開(kāi)度4高調(diào)門(mén)GV4開(kāi)度5功率6綜合流量指令7主汽壓力8調(diào)節(jié)級(jí)后壓力9高排壓力10主汽溫度11高排溫度12調(diào)節(jié)級(jí)后溫度13#1瓦溫度114#1瓦溫度215#1瓦x振動(dòng)X16#1瓦y振動(dòng)Y17#2瓦溫度118#2瓦溫度219#2瓦x振動(dòng)X20#2瓦y振動(dòng)Y21#3瓦溫度122#3瓦溫度223#3瓦x振動(dòng)X24#3瓦y振動(dòng)Y25背壓該試驗(yàn)的目的在于準(zhǔn)確了解機(jī)組在進(jìn)行配汽改造后的經(jīng)濟(jì)性。4.5 危險(xiǎn)源分析及對(duì)策序號(hào)作業(yè)工序危險(xiǎn)及潛在危險(xiǎn)消除或減少危險(xiǎn)及潛在危險(xiǎn)措施1EH油壓波動(dòng)

22、EH油壓大幅度波動(dòng)引發(fā)跳機(jī)冷態(tài)單閥切順序閥試驗(yàn)中，校核閥門(mén)的開(kāi)啟順序和EH系統(tǒng)工作狀況，并注意監(jiān)測(cè)EH壓的波動(dòng)情況，如有問(wèn)題，重新調(diào)整到合格范圍內(nèi)，并留有適當(dāng)裕度，2主汽壓力波動(dòng)過(guò)大功率大幅度波動(dòng)引發(fā)跳機(jī)主汽壓力的波動(dòng)應(yīng)保證<0.3MPa，切換時(shí)間設(shè)置應(yīng)不小于4分鐘，試驗(yàn)前檢查DCS系統(tǒng)工作正常，功率回路工作正常3#1、#2、#3軸承溫度燒瓦甚至跳機(jī)如果軸承溫度>95，立即中止試驗(yàn)，并切換回單閥方式運(yùn)行；4#1、#2、#3軸承振動(dòng)振動(dòng)大甚至跳機(jī)如果軸振>130um立即中止試驗(yàn)，并切換回單閥方式運(yùn)行；5切換時(shí)間太快過(guò)渡過(guò)程功率或主汽壓力波動(dòng)過(guò)大引發(fā)跳機(jī)切換時(shí)間應(yīng)不小于4分鐘6調(diào)

23、節(jié)級(jí)溫度波動(dòng)調(diào)節(jié)級(jí)較大的熱應(yīng)力，影響疲勞壽命加長(zhǎng)切換時(shí)間，切換過(guò)程中保證機(jī)組參數(shù)穩(wěn)定；檢查調(diào)節(jié)系統(tǒng)所工作正常；如果推力瓦塊溫度超過(guò)規(guī)程中規(guī)定的值，立即中止試驗(yàn)，并切換回單閥方式運(yùn)行7推力瓦塊超溫?zé)呱踔撂鴻C(jī)如果推力瓦塊溫度超過(guò)規(guī)程中規(guī)定的值，立即中止試驗(yàn)，并切換回單閥方式運(yùn)行；8油動(dòng)機(jī)和閥桿振動(dòng)有可能振斷閥桿或閥頭，負(fù)荷擺動(dòng)油動(dòng)機(jī)和閥桿橫向振動(dòng)超過(guò)120um，或者縱向振動(dòng)超過(guò)40um，立即中止試驗(yàn)，并切換回單閥方式運(yùn)行；9順序閥控制投入長(zhǎng)期運(yùn)行閥門(mén)卡澀定期進(jìn)行閥門(mén)活動(dòng)試驗(yàn)5 節(jié)能分析與效果評(píng)價(jià)5.1 對(duì)機(jī)組#1、#2瓦瓦溫、振動(dòng)的影響配汽改造后，機(jī)組采用對(duì)角進(jìn)汽，調(diào)節(jié)級(jí)配汽不平衡汽流力較小，軸

24、心位置在變負(fù)荷過(guò)程中變化不大，軸承的負(fù)載不會(huì)因?yàn)樨?fù)荷的變化而改變，#1、#2號(hào)軸承基本工作在設(shè)計(jì)工況下，瓦溫和軸振與單閥運(yùn)行時(shí)基本相當(dāng)，保持在安全范圍內(nèi)。5.2 對(duì)軸系對(duì)中的影響配汽優(yōu)化改造后，機(jī)組采用對(duì)角進(jìn)汽，調(diào)節(jié)級(jí)配汽不平衡汽流力較小，機(jī)組在變負(fù)荷過(guò)程中#1瓦和#2瓦處軸心位置與單閥運(yùn)行時(shí)幾乎不會(huì)發(fā)生變化，因此機(jī)組在動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中軸系對(duì)中狀況能保持良好的狀態(tài)。5.3 對(duì)#1、#2瓦軸承承載能力及穩(wěn)定性的影響配汽優(yōu)化改造后，機(jī)組采用對(duì)角進(jìn)汽，調(diào)節(jié)級(jí)配汽不平衡汽流力較小，機(jī)組在變負(fù)荷過(guò)程中#1、#2號(hào)軸承所承擔(dān)的載荷基本為轉(zhuǎn)子自重，軸承能工作在設(shè)計(jì)工況下，這樣在保證其承載能力的前提下，穩(wěn)定性不

25、會(huì)受到影響。5.4 對(duì)推力瓦溫度的影響配汽優(yōu)化改造后，機(jī)組采用對(duì)角進(jìn)汽，調(diào)節(jié)級(jí)配汽不平衡汽流力較小，機(jī)組在變負(fù)荷過(guò)程中#1、#2號(hào)軸承幾乎不承受傾覆力矩，推力瓦溫度與單閥運(yùn)行時(shí)基本相當(dāng)，保持在安全范圍內(nèi)。5.5 對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)葉片動(dòng)應(yīng)力的影響配汽優(yōu)化改造后，機(jī)組連續(xù)弧段進(jìn)汽改變?yōu)榉沁B續(xù)弧段進(jìn)汽，調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉片所受的進(jìn)汽激振力頻率增加一倍，此頻率最高達(dá)到110Hz。由于調(diào)節(jié)級(jí)動(dòng)葉片比較短，其固有頻率一般都在500Hz以上，因此不會(huì)對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)葉片造成不良影響，多臺(tái)同類機(jī)組改造后的長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐充分證明了其安全性。5.6 對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)效率的影響配汽優(yōu)化改造后，機(jī)組采用調(diào)門(mén)順序開(kāi)啟的方式進(jìn)汽，低負(fù)荷區(qū)兩個(gè)調(diào)門(mén)同時(shí)開(kāi)啟，高負(fù)荷區(qū)調(diào)門(mén)依次開(kāi)啟，同一時(shí)刻只有一個(gè)調(diào)門(mén)或兩個(gè)調(diào)門(mén)處于部分開(kāi)啟狀態(tài)存在節(jié)流損失，機(jī)組節(jié)流損失小，調(diào)節(jié)級(jí)效率較高，機(jī)組具有較好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。5.7 對(duì)機(jī)組熱應(yīng)力、熱膨脹和上下缸溫差的影響從噴嘴組熱應(yīng)力角度而言，最佳的工作方式是全周進(jìn)汽方式。配汽改造后，調(diào)門(mén)開(kāi)啟形成的對(duì)角進(jìn)汽格局，汽流沿周向分布更趨均勻，有利于減小部分負(fù)荷下機(jī)組的熱應(yīng)力。從熱膨脹的角度而言，決定缸脹的因素是汽缸（尤其是外缸）體積平均溫度。配汽改造后，可能改變的僅是調(diào)節(jié)級(jí)處的內(nèi)缸溫度周向分布，對(duì)熱膨脹基本沒(méi)有影響。從上下缸溫差而言，一方面，上下缸