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汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造方案淺析

時(shí)間:2008-12-02 13:40:00來源:fenghy

導(dǎo)語(yǔ):?先進(jìn)的數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)可靈活組態(tài)各種控制策略,可滿足現(xiàn)代汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的要求,在系統(tǒng)的安全性、可靠性方面也已經(jīng)達(dá)到電廠的要求
1..前言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)電廠供電品質(zhì)及發(fā)電成本提出了更高的要求,老機(jī)組原純液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)在可控性和控制功能方面已不能滿足機(jī)組協(xié)調(diào)控制(CCS)和電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)等要求,且還存在著調(diào)節(jié)系統(tǒng)部套易卡澀、遲緩率大、調(diào)節(jié)品質(zhì)差、不能實(shí)現(xiàn)閥門管理等等缺點(diǎn)。先進(jìn)的數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)可靈活組態(tài)各種控制策略,可滿足現(xiàn)代汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的要求,在系統(tǒng)的安全性、可靠性方面也已經(jīng)達(dá)到電廠的要求。因此我省已有清鎮(zhèn)電廠#7、#8機(jī)組、盤縣電廠#2機(jī)組由純液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造為高壓抗燃油數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),并還有許多電廠將要進(jìn)行改造。本文淺析目前國(guó)內(nèi)采用的各種改造方案,指出各種改造方案的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)幾個(gè)問題進(jìn)行探討,供各電廠在進(jìn)行汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造時(shí)參考。 2.目前國(guó)內(nèi)采用的改造方案簡(jiǎn)介 目前國(guó)內(nèi)采用的改造方案有以下幾種: a:同步器控制 b:電液并存(包括聯(lián)合控制、切換控制兩種) c:透平油純電調(diào)控制(包括保留凸輪配汽機(jī)構(gòu)、去掉凸輪配汽機(jī)構(gòu)兩種) d:抗燃油純電調(diào)控制 下面一一進(jìn)行簡(jiǎn)介: 2.1 同步器控制改造方案 原液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)不變,只改造同步器、啟動(dòng)閥。 DEH控制信號(hào)通過原同步器電動(dòng)機(jī)與液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的閉環(huán)控制。原同步器由一般的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),控制特性差,與CCS自動(dòng)接口有困難,且此類電動(dòng)機(jī)一般都有轉(zhuǎn)速高、易惰走、不穩(wěn)速、控制精度低、控制接點(diǎn)易拉弧、燒壞等缺陷。改造采用高性能的電動(dòng)機(jī)或高級(jí)電動(dòng)執(zhí)行器,控制性能好,接口方便易實(shí)現(xiàn)CCS協(xié)調(diào)控制。 同步器的控制可以由CCS系統(tǒng)直接控制或者做一套獨(dú)立的PI調(diào)節(jié)器,與原液壓系統(tǒng)構(gòu)成串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)升降轉(zhuǎn)速、負(fù)荷控制。 2.2 電液并存控制改造方案 原液壓系統(tǒng)全部保留,增加一套電調(diào)系統(tǒng),二套系統(tǒng)并存、切換運(yùn)行。 此改造方案包括以下兩種: a:聯(lián)合控制改造方案 DEH控制信號(hào)通過電液轉(zhuǎn)換器和同步器電動(dòng)機(jī)與液壓系統(tǒng)接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的閉環(huán)控制。其中,電液轉(zhuǎn)換器與二次脈動(dòng)油路構(gòu)成電液放大器,取代液壓放大器,接受DEH控制信號(hào),完成對(duì)油動(dòng)機(jī)的控制。在原液壓系統(tǒng)的脈動(dòng)油路上并聯(lián)引出一個(gè)油路,連接到電液轉(zhuǎn)換器,使DEH通過電液轉(zhuǎn)換器控制脈動(dòng)油的排油量(或進(jìn)油量)來控制機(jī)組。 電液轉(zhuǎn)換器和同步器可采用轉(zhuǎn)移的方式完成聯(lián)合控制:電液轉(zhuǎn)換器擔(dān)任調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的作用,同步器用于承擔(dān)緩變負(fù)荷。穩(wěn)態(tài)時(shí)電液轉(zhuǎn)換器處于零位。在穩(wěn)態(tài)時(shí)可無(wú)擾切除電液轉(zhuǎn)換器,變?yōu)橥狡骺刂品绞健? 電調(diào)、液調(diào)按小選(或大選)方式控制:若將同步器置于最高位(或低位)將液調(diào)排除,使液壓放大器完全退出工作,由電液放大器完成全電調(diào)控制。若同步器減小(或增加)到一定的值后,仍可退為同步器控制。 b:切換控制改造方案 DEH控制信號(hào)通過電液轉(zhuǎn)換器和同步器電動(dòng)機(jī)與液壓系統(tǒng)接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的閉環(huán)控制。同步器通過模擬脈動(dòng)油路實(shí)現(xiàn)電液跟蹤,DEH可控制切換閥實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換。 在電調(diào)位置時(shí),由DEH控制的電液轉(zhuǎn)換器的節(jié)流控制排油口,取代調(diào)速器滑閥控制的油口,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)組的控制。 為了使電調(diào)、液調(diào)之間能夠相互跟蹤,實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換,增設(shè)了模擬脈動(dòng)油路和跟蹤、切換閥控制回路。 2.3 透平油純電調(diào)控制改造方案 液壓調(diào)節(jié)器取消,采用數(shù)字調(diào)節(jié)器,執(zhí)行機(jī)構(gòu)、保護(hù)系統(tǒng)基本保留。 此改造方案包括以下兩種: a:保留凸輪配汽機(jī)構(gòu)控制改造方案 DEH控制信號(hào)通過電液轉(zhuǎn)換器與油動(dòng)機(jī)構(gòu)成的電液油動(dòng)機(jī)接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的閉環(huán)控制。電液轉(zhuǎn)換器與油動(dòng)機(jī)滑閥及油動(dòng)機(jī)活塞緊密結(jié)合在一起,油動(dòng)機(jī)脈動(dòng)油直接由電液轉(zhuǎn)換器控制,構(gòu)成了電液伺服油動(dòng)機(jī)。DEH伺服單元與電液伺服油動(dòng)機(jī)、油動(dòng)機(jī)行程傳感器LVDT組成位置隨動(dòng)系統(tǒng)。將原液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速測(cè)量、同步器給定、調(diào)速器滑閥、中間滑閥、油動(dòng)機(jī)反饋滑閥等全部排除在系統(tǒng)之外。 本方案保留了凸輪配汽機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)固定模式閥門管理,管理模式為混合調(diào)節(jié)模式。 b:去掉凸輪配汽機(jī)構(gòu)控制改造方案 將凸輪、凸輪軸、原油動(dòng)機(jī)和所有液壓調(diào)節(jié)部件去掉,僅保留保安系統(tǒng)部套,油動(dòng)機(jī)滑閥與電液轉(zhuǎn)換器組裝在一起,油缸(活塞)固定在凸輪軸座上,油缸為頂推式,代替凸輪推動(dòng)杠桿來開啟調(diào)節(jié)閥門,油缸上只有一根脈動(dòng)油管,一根排油管,很好密封,可以嚴(yán)防漏油,能避免因而可能引起的火災(zāi),高壓調(diào)節(jié)閥為一閥一缸方式,中壓調(diào)節(jié)閥仍為一缸拖四閥方式,可實(shí)現(xiàn)可變閥門管理功能,本方案的控制功能與高壓抗燃油純電調(diào)的完全一樣。但卻免去了另設(shè)一套油源的投資、維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用。 2.4 抗燃油純電調(diào)控制改造方案 除了閥門以外,調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本上全部進(jìn)行改造。 本方案既可采用高壓抗燃油作為工作介質(zhì),也可采用中壓抗燃油作為工作介質(zhì)。目前國(guó)內(nèi)采用較多的是高壓抗燃油方案。 本方案要求另外設(shè)置一套抗燃油的獨(dú)立油源,將原液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的所有調(diào)節(jié)部套去掉,更換調(diào)節(jié)閥操縱座,在調(diào)節(jié)閥的操縱座上放置抗燃油油動(dòng)機(jī),直接拖動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥桿。 3.各種改造方案的比較 已改造機(jī)組 遼寧阜新電廠100MW 安徽蕪湖電廠125MW 等 安徽銅陵電廠125MW 三水電廠50MW 等 吉林長(zhǎng)山熱電廠200MW 云南陽(yáng)宗海電廠200MW 等 云南小龍?zhí)峨姀S100MW 江蘇常熟電廠300MW 等 暫無(wú)資料 貴州清鎮(zhèn)電廠200MW 貴州盤縣電廠200MW 等 上述各種形式的DEH裝置,其控制功能的絕大部分是任何一種形式的DEH都能實(shí)現(xiàn)的,特別是DEH改造最主要達(dá)到的功能:自動(dòng)大范圍升速閉環(huán)控制、功率閉環(huán)控制、CCS控制及AGC控制。 如上所述,同步器控制改造方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在其改造工作量小,改造費(fèi)用低,也可實(shí)現(xiàn)CCS控制及AGC控制,但因其液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)均未改造,液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的缺點(diǎn)無(wú)法消除,適用于原液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作狀況良好的中小機(jī)組。 電液并存控制改造方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在系統(tǒng)用油統(tǒng)一,便于管理;具有液調(diào)跟蹤后備,可以適當(dāng)降低電子設(shè)備的冗余要求,甚至可以單CPU、單I/O配置,從而減少系統(tǒng)投資,對(duì)于那些配備液調(diào)并且已經(jīng)投入運(yùn)行的機(jī)組,尤其是帶基本負(fù)荷的機(jī)組,是一個(gè)較為理想的控制方案。在獲得相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),不可避免地在另外方面帶來局限,液調(diào)后備的存在使得機(jī)械液壓環(huán)節(jié)相應(yīng)增多,系統(tǒng)遲緩率等性能受到一定影響;統(tǒng)一用油存在一定的油質(zhì)干擾風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)調(diào)整也比較麻煩。在系統(tǒng)跟蹤上,液調(diào)對(duì)電調(diào)的跟蹤是通過同步器進(jìn)行的,因此,跟蹤死區(qū)設(shè)置過小、同步器電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)很快損壞,跟蹤死區(qū)設(shè)置過大又會(huì)導(dǎo)致切換時(shí)誤差大,輸出波動(dòng)大。此方案適用于原系統(tǒng)放大部分工作良好的中小機(jī)組。 透平油純電調(diào)控制改造方案由于工作壓力較低,提升力受到限制,對(duì)大容量的機(jī)組會(huì)使得油動(dòng)機(jī)及管路過大,據(jù)計(jì)算,同樣推力的油動(dòng)機(jī),工作油壓由12.8MPa降到4MPa時(shí),其油動(dòng)機(jī)直徑需增到原直徑的1.79倍。取消了液壓調(diào)節(jié)器而采用數(shù)字調(diào)節(jié)器,去掉凸輪配汽機(jī)構(gòu)的改造方案可以實(shí)現(xiàn)可變閥門管理功能,在控制功能可以與高壓抗燃油系統(tǒng)相同。調(diào)節(jié)用油可以采用獨(dú)立油源而避免統(tǒng)一用油存在一定的油質(zhì)干擾風(fēng)險(xiǎn)。隨著國(guó)家環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和環(huán)保政策的完善,抗燃油的微毒特性來的環(huán)保問題越來越突出,透平油純電調(diào)控制改造方案就越來越受到人們的重視。此方案性能價(jià)格比較優(yōu),適用于大中型機(jī)組。 抗燃油純電調(diào)系統(tǒng)由于其工作壓力大大提高,提升力得到有效保證,對(duì)目前各種容量機(jī)組可以實(shí)現(xiàn)可變閥門管理,這一方面可以最大限度減少液壓環(huán)節(jié),提高動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)。另一方面可以在機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行的不同階段進(jìn)行全周進(jìn)汽和部分進(jìn)汽選擇,使機(jī)組以更為經(jīng)濟(jì)的方式運(yùn)行(母管制機(jī)組除外)。此外,控制用油的獨(dú)立型和抗燃油的使用最大限度消除了油質(zhì)影響和火災(zāi)隱患。但抗燃油供油及再生裝置的使用使系統(tǒng)更加復(fù)雜,系統(tǒng)價(jià)格、調(diào)試維作量、備品備件量以及相應(yīng)費(fèi)用都顯著提高,中小容量機(jī)組難以承受,且抗燃油的微毒特性來的環(huán)保問題越來越受到人們的重視。此方案適用于資金充足的大型機(jī)組。 4.幾個(gè)相關(guān)問題的探討 4.1 關(guān)于調(diào)節(jié)油油源的選擇 在DEH控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)油油源有兩種選擇:一種是抗燃油;一種是透平油。 采用高壓抗燃油的由來是:隨著汽輪機(jī)組容量的增大,蒸汽參數(shù)的提高汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)變小,為了使甩負(fù)荷的轉(zhuǎn)速超調(diào)量控制在不超標(biāo)的范圍內(nèi),要求減小油動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)間;另一方面,機(jī)組容量大,參數(shù)高,作用在調(diào)節(jié)閥上的力就大,要求增加油動(dòng)機(jī)的提升力。要滿足提升力及關(guān)閉時(shí)間的要求,油動(dòng)機(jī)的尺寸又不至過大,就要求提高動(dòng)力油壓力。油壓力提高,易引起泄漏,噴到高溫部件上可能引起火災(zāi),因而采用高壓抗燃油。 抗燃油是一種化學(xué)合成的三芳基磷酸脂液體。具有輕微毒性,不會(huì)自行分解,對(duì)環(huán)境有危害,廢液不能簡(jiǎn)單掩埋,必需送交生產(chǎn)廠集中處理。在使用過程中高溫環(huán)境會(huì)加速它的劣化,造成酸值升高和固體顆粒物的增多。酸值升高會(huì)對(duì)液壓部件產(chǎn)生腐蝕,顆粒污染會(huì)使液壓部件卡澀和磨損,這些問題是液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的主要故障;因油動(dòng)機(jī)體積小,部套體積和動(dòng)靜間隙較小,對(duì)抗燃油油質(zhì)要求高;由于油壓高,易造成壓力油管路焊接處、管壁、蓄能器內(nèi)膽破裂。 由于抗燃油的以上缺點(diǎn),特別是對(duì)環(huán)境造成的污染,所以國(guó)外汽輪機(jī)廠也提供采用透平油作為介質(zhì)的純電調(diào)系統(tǒng),如日本日立600MW以下機(jī)組均采用透平油純電調(diào)控制方案。從目前國(guó)內(nèi)機(jī)組改造的情況看,采用透平油為調(diào)節(jié)油油源的機(jī)組,已經(jīng)能使機(jī)組甩負(fù)荷的轉(zhuǎn)速超調(diào)量控制在合格范圍內(nèi)。此外現(xiàn)代汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和套裝油管等技術(shù)己大大緩解了油系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)。近年進(jìn)口的大容量汽輪機(jī)所配純電調(diào)系統(tǒng)中有30%左右就是使用透平油作為液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的。如ABB公司,但附有明確具體的配套設(shè)計(jì)要求。最近在已運(yùn)行的機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造時(shí),也有部分電調(diào)系統(tǒng)采用透平油作為液壓介質(zhì)。 采用透平油作液壓介質(zhì)時(shí),由于工作壓力低,部件的尺寸較大,間隙也較大,因此對(duì)于油的固體顆粒污染度的控制要求也可以適當(dāng)降低。采用高壓抗燃油時(shí),顆粒污染度的要求一般為14/11(根據(jù)ETSI資料)。采用透平油時(shí),顆粒污染度的要求為16/13,極限值為17/14(根據(jù)ABB資料)。但是由于透平油在運(yùn)行過程中會(huì)混人水分,因此在采用透平油作液壓介質(zhì)時(shí),必需加強(qiáng)油的除水并對(duì)汽輪機(jī)的汽封系統(tǒng)進(jìn)行必要的改進(jìn)并加強(qiáng)維護(hù)管理以減少進(jìn)入油中的水量。 綜上所述,采用抗燃油及透平油作為調(diào)節(jié)油油源均各有利弊,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)、環(huán)保的目光看,中小容量機(jī)組采用透平油是比較合適的。不管是采用何種油源,都要保證油質(zhì)的清潔,因?yàn)橛捎谟唾|(zhì)的問題引起電液伺服閥或電液轉(zhuǎn)換器的卡澀,都會(huì)直接影響機(jī)組的正常運(yùn)行。 4.2 關(guān)于閥門管理功能的探討 閥門管理功能包括可變閥門管理及固定閥門管理兩種。一般所說的閥門管理指可變閥門管理。 汽輪機(jī)的進(jìn)汽量,隨著電負(fù)荷的變化而需要調(diào)節(jié)。有兩種調(diào)節(jié)方式:節(jié)流調(diào)節(jié)(全周進(jìn)汽)和噴嘴調(diào)節(jié)(部分進(jìn)汽)。前者,調(diào)節(jié)閥同時(shí)一起升降,可以均勻加熱汽輪機(jī),使機(jī)組啟動(dòng)升溫時(shí)沿圓周溫度較均勻,熱應(yīng)力較小,但節(jié)流損失較大,不經(jīng)濟(jì);后者,可分多個(gè)調(diào)節(jié)閥,部分進(jìn)汽,這些閥順序開啟,前一個(gè)閥開足后,再開下一個(gè)閥,用這種方式控制機(jī)組啟動(dòng)升溫加熱不均勻,容易形成較大熱應(yīng)力,但在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)節(jié)流損失少經(jīng)濟(jì)性較好。所以一般理想的控制方式為用節(jié)流調(diào)節(jié)方式控制啟機(jī),機(jī)組升溫完成后,用噴嘴調(diào)節(jié)方式控制負(fù)荷變化。如安順電廠300MW機(jī)組,機(jī)組啟動(dòng)時(shí)采用單閥控制(節(jié)流調(diào)節(jié)),負(fù)荷升至30%ECR時(shí)切換為順閥控制(噴嘴調(diào)節(jié))。 一般國(guó)產(chǎn)大中型機(jī)組有4個(gè)高壓調(diào)節(jié)閥,#1、#2閥分別控制高壓缸對(duì)稱位置的進(jìn)汽,進(jìn)汽量大約占70%,同時(shí)升、降為節(jié)流調(diào)節(jié)。#1、#2閥開足后#3閥開啟,它控制30%左右的流量。#4閥為超載閥,因機(jī)組運(yùn)行參數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)值而要帶額定負(fù)荷或超過額定負(fù)荷時(shí)由#4閥控制。這種開啟程序由機(jī)械的凸輪配汽機(jī)構(gòu)固定下來,它不是完全的節(jié)流調(diào)節(jié),也不是完全的噴嘴調(diào)節(jié),而是一種兼顧了兩方面的混合方式,可稱作“固定閥門管理”。 “可變閥門管理”是美國(guó)West House公司推出的一種控制功能,通常是指高壓進(jìn)汽節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)兩種方式的無(wú)擾切換,可實(shí)現(xiàn)調(diào)門的順序閥控制及單閥控制。 現(xiàn)將“可變閥門管理”和“固定閥門管理”兩種配汽方式從機(jī)組的幾個(gè)運(yùn)行工況比較如下: a:?jiǎn)?dòng)階段: 升速時(shí):“可變閥門管理”4閥全周進(jìn)汽,“固定閥門管理”2閥對(duì)稱進(jìn)汽。全周進(jìn)汽的均熱效果略優(yōu)于對(duì)稱進(jìn)汽,而對(duì)稱進(jìn)汽節(jié)流損失低于全周進(jìn)汽。 升負(fù)荷時(shí):多采用滑壓升負(fù)荷,“可變閥門管理”方式是4閥全開,“固定閥門管理”方式也是4閥全開,對(duì)轉(zhuǎn)子加熱的溫度均勻性完全相同。 b:全負(fù)荷工況:“可變閥門管理”方式開#1、#2、#3閥,“固定閥門管理”方式也開#1、#2、#3閥,完全相同。 c:變負(fù)荷工況:由于要保證鍋爐的穩(wěn)定燃燒,大多數(shù)情況下,機(jī)組負(fù)荷不能小于70%,因此變負(fù)荷控制只有#3閥參與調(diào)節(jié),“可變閥門管理”與“固定閥門管理”方式一樣。 事實(shí)上,DEH系統(tǒng)閥門管理程序中的順序閥曲線,就是按“固定閥門管理”方式的凸輪配汽機(jī)構(gòu)程序翻譯成計(jì)算機(jī)軟件的。 從上面幾種運(yùn)行工況的比較可以看出, “可變閥門管理” 除在機(jī)組啟動(dòng)初期優(yōu)于“固定閥門管理”外,其他運(yùn)行工況是差不多的。 目前國(guó)內(nèi)許多人有一種認(rèn)識(shí):“可變閥門管理”可以將各閥門的重疊度調(diào)至0,能提高機(jī)組的效率。這種認(rèn)識(shí)存在一定的誤區(qū),原因如下: a:配汽機(jī)構(gòu)(或閥門管理規(guī)律)的首要任務(wù),是通過合理安排各調(diào)節(jié)閥升程以得到合理的流量特性,該特性應(yīng)保證蒸汽流量隨總閥位信號(hào)成比例變化,變化過程應(yīng)是連續(xù)穩(wěn)定的。適當(dāng)?shù)闹丿B度是獲得上述特性所必須。 b:由于閥門流量特性的非線性,其重疊度應(yīng)是根據(jù)流量特性確定的壓力重疊度,而不是行程重疊度。 c:在重疊度范圍內(nèi)節(jié)流損失為兩閥節(jié)流損失的疊加。但在重疊度范圍內(nèi),接近關(guān)閉的調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失很小,而剛開的調(diào)節(jié)閥流量很小,其節(jié)流損失也很小。兩者疊加結(jié)果,其損失僅是比無(wú)限多閥理想噴咀調(diào)節(jié)增大,但仍比每閥的最大節(jié)流損失為小。每閥最大節(jié)流損失發(fā)生在該閥中間流量處。所以,0重疊只能節(jié)省重疊度范圍內(nèi)的節(jié)流損失,且此節(jié)流損失很小,對(duì)提高機(jī)組效率作用不大。 d:在每閥的中間流量位置,節(jié)流損失應(yīng)是與0重疊度的情況相同。 因此可以認(rèn)為,汽輪機(jī)制造廠原設(shè)計(jì)的凸輪配汽機(jī)構(gòu)基本合理,不需作大的改動(dòng)。至于具體機(jī)組,若重疊度沒有調(diào)好,可細(xì)調(diào)滾輪間隙加以改善。 綜上所述,固定閥門管理(凸輪配汽機(jī)構(gòu))是一種很好的管理方式,能適應(yīng)中小機(jī)組的啟動(dòng)運(yùn)行要求,至于現(xiàn)用凸輪配汽機(jī)構(gòu)存在的一些缺陷,例如調(diào)門剛開時(shí)的開啟速度過大,某些局部有自鎖現(xiàn)象等等,可以通過局部修改凸輪型線的辦法來解決。 當(dāng)然,可變閥門管理也有著它的優(yōu)越性。如我省安順電廠300MW機(jī)組,因投入順序閥控制時(shí)#1軸振較大,通過調(diào)整DEH系統(tǒng)組態(tài)軟件改為單閥控制節(jié)流調(diào)節(jié)后振動(dòng)有所好轉(zhuǎn),后來將#3、#4閥開啟順序改變后振動(dòng)明顯下降。如是固定閥門管理就必須停機(jī)更改凸輪型線方能實(shí)現(xiàn),在時(shí)間、資金上均花費(fèi)較大。可變閥門管理還可以實(shí)現(xiàn)3閥全開滑壓運(yùn)行方式,使機(jī)組在較低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)蒸汽參數(shù)不至于降得太低、比4閥全開滑壓運(yùn)行方式高,以降低機(jī)組熱耗率,提高機(jī)組熱效率。   4.3 關(guān)于DEH功能應(yīng)用的探討 DEH由于其電氣回路的靈活性可以很容易的適應(yīng)汽輪機(jī)各種運(yùn)行要求,特別是在應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)后,采用靈活的組態(tài)軟件使得電氣回路的適應(yīng)性更強(qiáng)。由此可見DEH系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能遠(yuǎn)比液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)多。但是實(shí)際上這些功能在現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用的情況如何呢? 應(yīng)用效果不好的功能中有兩種情況:第一情況是該功能是能夠完成的,但是實(shí)際使用得不多,對(duì)于這種情況,主要是人們的觀念與功能之間的不適應(yīng)所造成的。例如閥門試驗(yàn)功能。在機(jī)組運(yùn)行過程中定期將閥門關(guān)閉后再重新開啟以確定閥門的工作情況,對(duì)于保證汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的正常工作是非常必要的。閥門關(guān)閉再重開會(huì)給汽機(jī)運(yùn)行工況帶來擾動(dòng),還會(huì)短時(shí)影響機(jī)組的負(fù)荷。汽輪機(jī)制造廠要求在70一80%額定負(fù)荷以下進(jìn)行閥門試驗(yàn),且保證試驗(yàn)時(shí)對(duì)負(fù)荷的影響不會(huì)超過5%。在上述條件下每周試驗(yàn)一次是不難實(shí)現(xiàn)的,但人們普遍擔(dān)心閥門失靈,而不愿進(jìn)行試驗(yàn)。電調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)閥門試驗(yàn)功能的目的就是要早期了解閥門的失靈情況,如在閥門試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)閥門失靈正好表明定期進(jìn)行閥門試驗(yàn)的必要性,即使發(fā)現(xiàn)個(gè)別閥門失靈,機(jī)組也有足夠的時(shí)間安全退出運(yùn)行,何況有時(shí)閥門失靈的故障是可以在運(yùn)行過程中處理的。總之閥門失靈并不是閥門試驗(yàn)功能造成的,而是通過這一功能發(fā)現(xiàn)的。類似的情況在負(fù)荷限制功能中也存在。 另一種情況則是DEH系統(tǒng)中原設(shè)計(jì)的功能與實(shí)際汽輪機(jī)本體的特性或運(yùn)行要求不符造成的。例如汽輪機(jī)的自啟動(dòng)功能(ATC),在溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)時(shí),常規(guī)啟動(dòng)方式是快速?zèng)_轉(zhuǎn)、升速、并網(wǎng),將負(fù)荷帶至高壓缸內(nèi)壁溫度對(duì)應(yīng)的初始負(fù)荷后再按一定的升負(fù)荷率帶負(fù)荷暖機(jī),而DEH系統(tǒng)ATC程序則是通過應(yīng)力計(jì)算要求機(jī)組必須按照一定的溫升率升速暖機(jī),造成機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)、機(jī)組受交變應(yīng)力過大等后果。其它功能如熱應(yīng)力限制功能、壽命管理功能等也因類似原因電廠不使用。從此看出:當(dāng)DEH的功能與實(shí)際運(yùn)行要求不完全符合時(shí)是無(wú)法獲得真正應(yīng)用的??刂乒δ軆H僅能夠?qū)崿F(xiàn)是不夠的,只有真正為汽輪機(jī)運(yùn)行帶來真實(shí)效益的功能才能得到真正的應(yīng)用。 5.結(jié)論 綜上所述,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造方案有同步器控制、電液并存(包括聯(lián)合控制、切換控制兩種)、透平油純電調(diào)控制(包括保留凸輪配汽機(jī)構(gòu)、去掉凸輪配汽機(jī)構(gòu)兩種)、高壓抗燃油純電調(diào)控制等幾種,調(diào)節(jié)油油源有高壓抗燃油及透平油兩種,各種改造方案各有利弊,機(jī)組改造時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)組的現(xiàn)狀,考慮機(jī)組原來的控制方式、機(jī)組容量、現(xiàn)場(chǎng)的情況是否滿足新增加設(shè)備的布置要求,根據(jù)機(jī)組的實(shí)際情況確定改造后DEH所具備的功能,同時(shí)也要考慮改造資金情況、投入產(chǎn)出比、改造工期等等問題,以確定用何種方案進(jìn)行改造。

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