國產(chǎn)引進型300MW機組閥切換負荷波動原因分析與對策

1、國產(chǎn)引進型300MW機組閥切換負荷波動原因分析及對策 發(fā)表時間:2002-8-29 作者： 摘要：1前言     珠江電廠裝機四臺國產(chǎn)引進型300MW機組，汽機控制系統(tǒng)用上海新華公司的DEH控制系統(tǒng)，汽機閥門管理有兩種方式，即單閥和多閥運行方式，經(jīng)嚴格的熱力試驗，多閥運行比單閥運行經(jīng)濟，低負荷更加明顯，180MW時單閥運行煤耗比多閥運行高15g/kw.h。因此機組啟動暖機結(jié)束，當負荷穩(wěn)定后，應(yīng)進行閥門控制方式的切換。   機組閥切閥時由于單閥與多閥的閥門控制方式不同，單閥切多閥時由于調(diào)節(jié)級壓力上升，做功能力增加，機組負荷將增大，而順序

2、閥切單閥時由于調(diào)節(jié)級壓力下降，機組負荷將下降，其切換過程中存一定的負荷擾動，良好的閥門管理程序當閥切換時機組負荷波動不應(yīng)超過10MW，對機組的安全運行影響較小。但目前國內(nèi)有多臺機組在閥切閥時出現(xiàn)負荷大幅變化現(xiàn)象，仍末有良好的解決方法。珠江電廠#1機組DCS改造時也出現(xiàn)類似的現(xiàn)象，經(jīng)新華控制工程公司和珠江電廠技術(shù)人員共同努力，有效地解決了這一問題。2閥切換引起負荷大幅波動現(xiàn)象    珠江電廠#1機在2001年初的大修中由上海新華控制工程公司進行了DCS改造，機組改造后一次啟動成功，閥門管理程序通過在機組帶仿真機試驗正常，但機組運行后在180MW和240MW負荷進行了

3、兩次閥切換，閥切換前后機組負荷都發(fā)生了較大負荷的變化。     4月11日9：30#1機負荷230MW多閥運行，進行閥切換，切換前主蒸汽壓力15.7MPa, 閥切換至單閥運行后負荷突降至184MW，主汽壓升至18.4Mpa，高、低壓旁路聯(lián)開，高壓加熱器跳閘，汽包水位下降至-300mm，A、B小機自動跳至手動狀態(tài)，經(jīng)運行人員及時調(diào)整后穩(wěn)定，機組險些跳閘。3負荷大幅波動原因分析      閥切換時，閥門管理程序通過切換前的負荷指令為依據(jù)，通過閥門的特性曲線，確定另一種方式下的閥位值，當閥門特性曲線符合機組的真

4、實值時，則閥切換后負荷波動較小，而國產(chǎn)引進型300MW機組的閥門特性曲線一直延用原美國西屋公司出廠制定的特性曲線，但是由于機組大修中對閥門行程的調(diào)整，將造成閥門的的流量特性出現(xiàn)大的改變，如果繼續(xù)使用原來的特性曲線，將造成切換前后同負荷指令下不同蒸汽流量，必將引起機組負荷大幅波動，對機組安全運行帶來不利影響。    因此有必要重新進行閥門流量特性的的測試，并通過新流量特性曲線進行閥門切換后的負荷校核，當計算流量與閥切閥后接近一致時，方可以進行閥切閥。4閥門流量特性試驗41  試驗?zāi)亢蜅l件      在機組運

5、行時，通過閥門試驗測取閥門升程流量特性，優(yōu)化閥門管理程序，改善單/多閥切換過程的調(diào)節(jié)品質(zhì)。測取單閥方式下高調(diào)門升程h與流量（調(diào)節(jié)級壓力）特性。測取多閥方式下，高調(diào)門升程h與流量特性。應(yīng)包括各組閥依次交界點，即前組閥全開，緊接下一組閥將開但未開之點（也可只測單閥特性）。測量過程應(yīng)主要記錄如下測點： 閥位給定（REF）、流量指令（FDEM）、閥位開度（LVDT（GV1GV6）、主汽壓（TP）、調(diào)節(jié)級壓力（IMP）、主汽溫（TT）、 高壓排汽壓力（HEP）、高壓排汽溫度（HET）、實際功率（MW）。42 試驗方法    蒸汽工況調(diào)整由鍋爐控制系統(tǒng)完成。閥門運行工況由DE

6、H完成。DEH在閥位控制方式下（MW、IMP回路切除），由運行人員改變給定值（即閥位指令）達到各試驗工況的變化。壓力、溫度、給定值、流量、閥位、功率參數(shù)采集，由DEH完成。流量用調(diào)節(jié)級壓力代替并加以修正。試驗用的多閥管理曲線采用無重疊度（關(guān)閉DPU01組態(tài)中P52B25：輸出置為T。原曲線自動變?yōu)闊o重疊度）。DEH逐點給定閥位（給定值定點要求變化），爐控調(diào)整汽壓穩(wěn)定后，DEH采集數(shù)據(jù)。對通流部分改造過的機組為了防止閥門全開下超過機組允許負荷，主汽壓可適當降低，但整個過程應(yīng)保持主汽壓不變（16.0Mpa）。   試驗時DEH閥門管理程序在單閥方式下， DEH給定值（即負荷指令

7、）從最低負荷135MW開始，逐漸加至額定負荷。單閥試驗完畢后，要進行多閥試驗，為了避免部分負荷下閥切換帶來的負荷波動，應(yīng)在300MW負荷進行閥切換，因此時單閥與多閥的實際閥門開度都是100%。在順序閥方式下從300MW開始逐漸減負荷至135MW。加減負荷時每隔5MW停留，待汽壓穩(wěn)定后數(shù)據(jù)采樣完成后再進行負荷調(diào)整。43 閥門流量曲線的制定數(shù)據(jù)處理、優(yōu)化閥門管理程序。通過如下數(shù)據(jù)處理過程得出實際流量與閥門開度特性曲線，而實際流量是通過如下公式得出。IMP：調(diào)節(jié)級壓力         IMP0：額定調(diào)節(jié)級壓力 

8、        TPR：額定負荷時試驗壓力值，試驗時要求試驗壓力穩(wěn)定         TP： 不同負荷下的試驗壓力    如附圖二為優(yōu)化前和優(yōu)化后多閥與單閥的流量與調(diào)門行程的特性曲線，縱座標為負荷調(diào)門門開度指令，橫座標為流量指令（負荷指令），可以看出，由于新華原DEH閥門管理程序是采用原西屋公司提供的閥門特性曲線，在相同負荷下，對應(yīng)相同閥門指令時，兩條曲線的對應(yīng)的流量有較大的差別，閥切換時將造成負荷大幅下降。44 閥

9、門切換負荷波動的驗算   根據(jù)實測流量曲線，對4月11日閥切換時負荷波動情況進行了如下校驗計算，將試驗前、后的閥門特性曲線進行比較，上取兩點，試驗情況進行復(fù)核計算如下：通過上面計算可知，80%負荷多閥切單閥運行時，由于實際單閥流量曲線左移，因此原曲線對應(yīng)負荷偏高11%左右，切換后對應(yīng)的負荷應(yīng)下降11%。5修改特性曲線后閥門切換試驗情況    由于計算閥門負荷波動數(shù)據(jù)比實際負荷波動略低，在進行適當優(yōu)化和數(shù)據(jù)處理后、優(yōu)化閥門了管理程序，修改DPU01組態(tài)。然后進行了優(yōu)化后的閥門管理特性試驗，線性化檢驗。并進行單/多閥切換。  

10、試驗時DEH功率回路、調(diào)節(jié)級壓力回路投入。DCS自動回路（汽包水位等）未投入。DCS自動回路（汽包水位協(xié)調(diào)等）投入。單/多閥切換時間由120秒適當延長至300s，目的是有利于觀察負荷波動情況，正常后切換時間改為180秒，試驗分四個階段進行，主汽壓為15MPa進行單/多閥切換試驗，其閥切換前后，負荷波動明顯減小，見下表：由上表可以看出，經(jīng)過流量特性修正后的曲線，其負荷波動較小，進行機組閥切換時能保證機組安全運行，但仍存在一定的波動，主要是因為切換前后，調(diào)節(jié)級壓力變化引起的，這是正?，F(xiàn)象。      如下圖：為修改流量特性曲線后多閥切單閥負荷波動情況。6. 結(jié)論：61 珠江電廠閥切換時造成負荷大幅波動原因是原閥門特性曲線與閥門實際流量特性曲線不符造成的。62 通過實測閥門流量特性曲線，并進行校核計算試驗