汽轮机阀门管理的优化及实现（下）

3 配汽方案优化

3．1 阀门特性试验与分析

   为确保3号机单阀至顺序阀成功切换，国华台电于2007年9月7—13日完成了3号机1—4号高调阀的特性试验。
试验选择480 MW 的负荷点，热工专业人员将1号、2号、3号、4号高调阀切为手动控制，手动改变某一个高调阀的阀位，调整锅炉燃烧状况，保持主蒸汽压力在16．75 MPa，负荷则在360~540 MW 之间缓慢变化。
通过上述的办法，测取高调阀的流量特性曲线，掌握在不同的阀序下主机振动、瓦温、高压缸上下缸温差、推力瓦温、胀差等参数的变化情况，比较不同阀门组合方式对机组安全运行的影响，确定合适的顺序阀开启阀序。
3．1．1 高调门特性分析
从试验可知，1—4号高调阀特性相似，但也存在差别。4号高调阀通流面积大于其它3个调门，当主蒸汽压力为16．75 MPa时，4号高调阀全开流量为569．5 t／h，1号高调阀为542．7 t／h，2号高调阀为545．9 t／h，3号高调阀为544．0 t／h。因此在顺序阀逻辑设置时，必须选取合适的重叠度，防止高调阀在40％阀位以上时动作速度过快而导致阀门大幅摆动或者EH油压波动。
3．1．2 安全性分析
从试验数据比较1号、2号支持瓦瓦温的情况为：关闭GV4的最高瓦温是67℃；关闭GV3的最高瓦温是83℃；关闭GV2的最高瓦温是82℃；关闭GV1的最高瓦温是83℃。比较1号、2号支持瓦处的轴振，4种情况下振动均变化不大；比较其它参数如高压缸上下缸温差、推力瓦温、轴向位移等均变化不大。

3．2 开启顺序的选择

    从机理分析可知，非对称进汽导致了配汽剩余汽流力的产生，因此采用对称进汽的方式，可以抵消由于非对称进汽导致的配汽剩余汽流力。
对称进汽的方式有4种开启顺序：
①GV1+GV4--"GV2--"GV3；
②GV1+GV4一GV3一Gv2；
③G r2+GV3一GV1一( 4；
④GV2+GV3— GV4— GV1。
按照国华公司对于统一各发电公司顺序阀运行方式的意见，结合国华台电3号机组阀门试验数据及机组本体的实际情况，选择了方式①的开启顺序。选取顺序阀阀序为GV1+GV4一Gv2一CⅣ3，通过试验测定( 1和GV4高调阀同时开启的特性曲线为图4所示。

3．3 重叠度的设计

    一般而言，重叠度大，则调门的节流损失大，经济性差；重叠度小，则会使调门总流量特性的线性度变差，影响调节系统的稳定性。根据GV1和GV4高调阀总流量特性曲线以及GV2和GV3高调阀特性曲线，将前一阀门开至45％阀位作为后一阀门开启点比较合适，即当GV1和GV4高调阀开启至45％时，逐渐开启GV2，当GV2开启至45％时开启GV3，开启过程特性曲线见图5。

4 方案实施

    根据实测的阀门流量特性，对DEH逻辑中单阀切换顺序阀的参数、逻辑等进行了修改，修改后的顺序阀特性曲线如图6所示。

    在2007年l0月26日至2007年11月07日完成了3号机静止状态下的纯仿真、混合仿真试验及热态单阀与顺序阀互相切换试验。从整个试验切换过程看，机组切换过程中负荷波动最大为14 MW，顺序阀运行后总给煤量大约减少了3．3 t／h，高压缸振动略有增加但不超过0．1 ITkln，整个轴系振动基本没有变化，l号、2号瓦温有所降低。总体上看，整个单阀与顺阀切换过程是平稳、安全的，顺序阀运行时高压缸效率提高了，煤耗降低了，试验取得了成功。

5 顺序阀方式与单阀方式的经济性比较

    按照优化方案实现单阀顺序阀切换后，又进行了机组在单阀和顺序阀两种方式下带负荷的稳定性试验、高压缸效率试验，高压缸效率曲线见图7。

    从图7中可见，机组在负荷较低时，单阀方式下高调阀开度较小，节流损失较大，与顺序阀方式比较，高压缸效率较低，经济性较差，如：400～450MW 负荷时单阀较顺序阀差4％～6％，煤耗差2．5- 4 g／kW·h；而机组负荷降至300 MW 时，高压缸效率相差则达到l0％，煤耗差可到6．5 g／kw·h。

6 结语

    试验证明，机组高压调门顺序阀采用GV1+GV4--,-GV2--,-GV3方式能够更好地适应机组不同负荷的运行工况。国华台电3号机组顺序阀的投运，实现了在提高高压缸运行效率的同时，又保证了机组的安全、稳定运行，彻底克服了由于亚临界600MW 机组轴系稳定性不良所造成的原顺序阀方式不能稳定投入状况的发生，也为国华台电4号、5号机组顺序阀的投运工作积累了详实、可靠的试验数据。

注：本文摘选自：汽轮机阀门管理的优化及实现，作者：田 雷 《广西电力》 2008年第2期

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