國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW機(jī)組閥切換負(fù)荷波動(dòng)原因分析與對(duì)策

1、國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW機(jī)組閥切換負(fù)荷波動(dòng)原因分析及對(duì)策 發(fā)表時(shí)間:2002-8-29 作者： 摘要：1前言     珠江電廠(chǎng)裝機(jī)四臺(tái)國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW機(jī)組，汽機(jī)控制系統(tǒng)用上海新華公司的DEH控制系統(tǒng)，汽機(jī)閥門(mén)管理有兩種方式，即單閥和多閥運(yùn)行方式，經(jīng)嚴(yán)格的熱力試驗(yàn)，多閥運(yùn)行比單閥運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，低負(fù)荷更加明顯，180MW時(shí)單閥運(yùn)行煤耗比多閥運(yùn)行高15g/kw.h。因此機(jī)組啟動(dòng)暖機(jī)結(jié)束，當(dāng)負(fù)荷穩(wěn)定后，應(yīng)進(jìn)行閥門(mén)控制方式的切換。   機(jī)組閥切閥時(shí)由于單閥與多閥的閥門(mén)控制方式不同，單閥切多閥時(shí)由于調(diào)節(jié)級(jí)壓力上升，做功能力增加，機(jī)組負(fù)荷將增大，而順序

2、閥切單閥時(shí)由于調(diào)節(jié)級(jí)壓力下降，機(jī)組負(fù)荷將下降，其切換過(guò)程中存一定的負(fù)荷擾動(dòng)，良好的閥門(mén)管理程序當(dāng)閥切換時(shí)機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)10MW，對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行影響較小。但目前國(guó)內(nèi)有多臺(tái)機(jī)組在閥切閥時(shí)出現(xiàn)負(fù)荷大幅變化現(xiàn)象，仍末有良好的解決方法。珠江電廠(chǎng)#1機(jī)組DCS改造時(shí)也出現(xiàn)類(lèi)似的現(xiàn)象，經(jīng)新華控制工程公司和珠江電廠(chǎng)技術(shù)人員共同努力，有效地解決了這一問(wèn)題。2閥切換引起負(fù)荷大幅波動(dòng)現(xiàn)象    珠江電廠(chǎng)#1機(jī)在2001年初的大修中由上海新華控制工程公司進(jìn)行了DCS改造，機(jī)組改造后一次啟動(dòng)成功，閥門(mén)管理程序通過(guò)在機(jī)組帶仿真機(jī)試驗(yàn)正常，但機(jī)組運(yùn)行后在180MW和240MW負(fù)荷進(jìn)行了

3、兩次閥切換，閥切換前后機(jī)組負(fù)荷都發(fā)生了較大負(fù)荷的變化。     4月11日9：30#1機(jī)負(fù)荷230MW多閥運(yùn)行，進(jìn)行閥切換，切換前主蒸汽壓力15.7MPa, 閥切換至單閥運(yùn)行后負(fù)荷突降至184MW，主汽壓升至18.4Mpa，高、低壓旁路聯(lián)開(kāi)，高壓加熱器跳閘，汽包水位下降至-300mm，A、B小機(jī)自動(dòng)跳至手動(dòng)狀態(tài)，經(jīng)運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整后穩(wěn)定，機(jī)組險(xiǎn)些跳閘。3負(fù)荷大幅波動(dòng)原因分析      閥切換時(shí)，閥門(mén)管理程序通過(guò)切換前的負(fù)荷指令為依據(jù)，通過(guò)閥門(mén)的特性曲線(xiàn)，確定另一種方式下的閥位值，當(dāng)閥門(mén)特性曲線(xiàn)符合機(jī)組的真

4、實(shí)值時(shí)，則閥切換后負(fù)荷波動(dòng)較小，而國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型300MW機(jī)組的閥門(mén)特性曲線(xiàn)一直延用原美國(guó)西屋公司出廠(chǎng)制定的特性曲線(xiàn)，但是由于機(jī)組大修中對(duì)閥門(mén)行程的調(diào)整，將造成閥門(mén)的的流量特性出現(xiàn)大的改變，如果繼續(xù)使用原來(lái)的特性曲線(xiàn)，將造成切換前后同負(fù)荷指令下不同蒸汽流量，必將引起機(jī)組負(fù)荷大幅波動(dòng)，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)不利影響。    因此有必要重新進(jìn)行閥門(mén)流量特性的的測(cè)試，并通過(guò)新流量特性曲線(xiàn)進(jìn)行閥門(mén)切換后的負(fù)荷校核，當(dāng)計(jì)算流量與閥切閥后接近一致時(shí)，方可以進(jìn)行閥切閥。4閥門(mén)流量特性試驗(yàn)41  試驗(yàn)?zāi)亢蜅l件      在機(jī)組運(yùn)

5、行時(shí)，通過(guò)閥門(mén)試驗(yàn)測(cè)取閥門(mén)升程流量特性，優(yōu)化閥門(mén)管理程序，改善單/多閥切換過(guò)程的調(diào)節(jié)品質(zhì)。測(cè)取單閥方式下高調(diào)門(mén)升程h與流量（調(diào)節(jié)級(jí)壓力）特性。測(cè)取多閥方式下，高調(diào)門(mén)升程h與流量特性。應(yīng)包括各組閥依次交界點(diǎn)，即前組閥全開(kāi)，緊接下一組閥將開(kāi)但未開(kāi)之點(diǎn)（也可只測(cè)單閥特性）。測(cè)量過(guò)程應(yīng)主要記錄如下測(cè)點(diǎn)： 閥位給定（REF）、流量指令（FDEM）、閥位開(kāi)度（LVDT（GV1GV6）、主汽壓（TP）、調(diào)節(jié)級(jí)壓力（IMP）、主汽溫（TT）、 高壓排汽壓力（HEP）、高壓排汽溫度（HET）、實(shí)際功率（MW）。42 試驗(yàn)方法    蒸汽工況調(diào)整由鍋爐控制系統(tǒng)完成。閥門(mén)運(yùn)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(yùn)行人員改變給定值（即閥位指令）達(dá)到各試驗(yàn)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(jí)壓力代替并加以修正。試驗(yàn)用的多閥管理曲線(xiàn)采用無(wú)重疊度（關(guān)閉DPU01組態(tài)中P52B25：輸出置為T(mén)。原曲線(xiàn)自動(dòng)變?yōu)闊o(wú)重疊度）。DEH逐點(diǎn)給定閥位（給定值定點(diǎn)要求變化），爐控調(diào)整汽壓穩(wěn)定后，DEH采集數(shù)據(jù)。對(duì)通流部分改造過(guò)的機(jī)組為了防止閥門(mén)全開(kāi)下超過(guò)機(jī)組允許負(fù)荷，主汽壓可適當(dāng)降低，但整個(gè)過(guò)程應(yīng)保持主汽壓不變（16.0Mpa）。   試驗(yàn)時(shí)DEH閥門(mén)管理程序在單閥方式下， DEH給定值（即負(fù)荷指令

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

8、        TPR：額定負(fù)荷時(shí)試驗(yàn)壓力值，試驗(yàn)時(shí)要求試驗(yàn)壓力穩(wěn)定         TP： 不同負(fù)荷下的試驗(yàn)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(mén)行程的特性曲線(xiàn)，縱座標(biāo)為負(fù)荷調(diào)門(mén)門(mén)開(kāi)度指令，橫座標(biāo)為流量指令（負(fù)荷指令），可以看出，由于新華原DEH閥門(mén)管理程序是采用原西屋公司提供的閥門(mén)特性曲線(xiàn)，在相同負(fù)荷下，對(duì)應(yīng)相同閥門(mén)指令時(shí)，兩條曲線(xiàn)的對(duì)應(yīng)的流量有較大的差別，閥切換時(shí)將造成負(fù)荷大幅下降。44 閥

9、門(mén)切換負(fù)荷波動(dòng)的驗(yàn)算   根據(jù)實(shí)測(cè)流量曲線(xiàn)，對(duì)4月11日閥切換時(shí)負(fù)荷波動(dòng)情況進(jìn)行了如下校驗(yàn)計(jì)算，將試驗(yàn)前、后的閥門(mén)特性曲線(xiàn)進(jìn)行比較，上取兩點(diǎn)，試驗(yàn)情況進(jìn)行復(fù)核計(jì)算如下：通過(guò)上面計(jì)算可知，80%負(fù)荷多閥切單閥運(yùn)行時(shí)，由于實(shí)際單閥流量曲線(xiàn)左移，因此原曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)負(fù)荷偏高11%左右，切換后對(duì)應(yīng)的負(fù)荷應(yīng)下降11%。5修改特性曲線(xiàn)后閥門(mén)切換試驗(yàn)情況    由于計(jì)算閥門(mén)負(fù)荷波動(dòng)數(shù)據(jù)比實(shí)際負(fù)荷波動(dòng)略低，在進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化和數(shù)據(jù)處理后、優(yōu)化閥門(mén)了管理程序，修改DPU01組態(tài)。然后進(jìn)行了優(yōu)化后的閥門(mén)管理特性試驗(yàn)，線(xiàn)性化檢驗(yàn)。并進(jìn)行單/多閥切換。  

10、試驗(yàn)時(shí)DEH功率回路、調(diào)節(jié)級(jí)壓力回路投入。DCS自動(dòng)回路（汽包水位等）未投入。DCS自動(dòng)回路（汽包水位協(xié)調(diào)等）投入。單/多閥切換時(shí)間由120秒適當(dāng)延長(zhǎng)至300s，目的是有利于觀(guān)察負(fù)荷波動(dòng)情況，正常后切換時(shí)間改為180秒，試驗(yàn)分四個(gè)階段進(jìn)行，主汽壓為15MPa進(jìn)行單/多閥切換試驗(yàn)，其閥切換前后，負(fù)荷波動(dòng)明顯減小，見(jiàn)下表：由上表可以看出，經(jīng)過(guò)流量特性修正后的曲線(xiàn)，其負(fù)荷波動(dòng)較小，進(jìn)行機(jī)組閥切換時(shí)能保證機(jī)組安全運(yùn)行，但仍存在一定的波動(dòng)，主要是因?yàn)榍袚Q前后，調(diào)節(jié)級(jí)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(xiàn)后多閥切單閥負(fù)荷波動(dòng)情況。6. 結(jié)論：61 珠江電廠(chǎng)閥切換時(shí)造成負(fù)荷大幅波動(dòng)原因是原閥門(mén)特性曲線(xiàn)與閥門(mén)實(shí)際流量特性曲線(xiàn)不符造成的。62 通過(guò)實(shí)測(cè)閥門(mén)流量特性曲線(xiàn)，并進(jìn)行校核計(jì)算試驗(yàn)