1、密 級 .檢索號 16-110072杭州意能電力技術有限公司科學技術文件600mw汽輪機流量特性試驗方法研究專題報告2010二一年十二12月600mw汽輪機流量特性試驗方法研究專題報告600mw汽輪機流量特性試驗方法研究專題報告報告編寫者：張 寶 顧正皓審核者：報告審批：審批者：報告批準者：工作人員：杭州意能電力技術有限公司：張寶 顧正皓 工作時間：2010年1月1日到2010年12月1日目 錄1前言12600mw汽輪機基本情況介紹13600mw汽輪機流量特性方面存在的問題54流量特性試驗方法75應用實例106結論與展望21附錄 1 前言12 600mw汽輪機基本情況介紹13 600mw汽輪機

2、流量特性方面存在的問題64 流量特性試驗方法85 應用實例116 結論與展望215600mw汽輪機流量特性試驗方法研究專題報告摘 要： 介紹了浙江省內600mw汽輪機組的基本情況，總結了它們在流量特性方面存在的問題，主要包括：配汽方式切換時參數波動大、高壓調節汽門在“閥點”處大幅晃動、正常運行時協調響應能力差、機組一次調頻能力不穩定以及配汽方式改變時無法準確設定其流量分配函數；形成了600mw汽輪機組的流量特性試驗方法，并在多臺不同型式的機組上進行了成功實踐，結果表明，通過系統流量特性試驗，可有效提高600mw等級汽輪機組的控制、經濟與安全性能，該方法可進一步推廣應用；最后對該專題研究中發現的

3、幾個值得深入研究的問題進行了總結與展望。關鍵詞： 600mw 汽輪機 流量特性 試驗方法 專題研究報告 1 前言目前，在浙江省甚至全國的范圍內，600mw汽輪機組已成為主力機組，其控制性能的好壞對機組甚至電網運行的可控性與安全性有很大的影響。早期投產的600mw汽輪機組有的已經經歷了若干次檢修，由于老化、磨損、甚至改造的原因，汽輪機汽門與汽缸通流部分的物理狀況均可能會發生很大變化，這必然會造成其流量特性的改變。由于整臺火電機組可控參數較多，汽輪機流量特性改變較小時，其它參數的調整可以彌補汽輪機流量特性改變而帶來的控制偏差，因此它一般不易被查覺；但當汽輪機設備結構尺寸改變嚴重或流量控制方式發生改

4、變時，其流量特性對控制性能的影響是顯而易見的。汽輪機的控制是通過一組能反映其流量特性的函數來實現的，這組控制函數與汽輪機真實流量特性吻合的程度決定著控制品質的好壞。一般情況下，汽輪機生產廠家會根據汽輪機原始設計數據提供一個能反映汽輪機流量特性的計算或試驗結果，它通常由一組數據或幾條曲線組成，其來源或者是純理論計算結果、或者是單體設備（如單個汽門）的試驗結果、或者是其它同類型機組的經驗數據，這些數據一般只能反映出新機組流量特性的理論值，與汽輪機實際流量特性往往有一定偏差，特別是出現設備改造或控制方式改變時，原反映汽輪機流量特性的參數則完全不再適用，需要重新整定。這就需要尋求一種方法，能達到上述目

5、的，為此我們開展了“600mw汽輪機流量特性試驗方法”專題研究。1 2 600mw汽輪機基本情況介紹浙江省內多數600mw汽輪機從參數上可分為亞臨界與超臨界兩種類型，從生產廠家上可分為上海汽輪機廠、東方汽輪機廠、哈爾濱汽輪機廠、日本東芝和法國阿爾斯通等，其中以上海汽輪機廠與東方汽輪機廠的設置最為典型。同一廠家生產的600mw亞臨界與超臨界機型主體結構上基本相同，哈爾濱汽輪機廠設備與上海汽輪機廠設置類似，日本東芝設備與東方汽輪機廠設置相近。這些汽輪機均采用數字電液控制系統（deh）進行控制，以數字計算機作為控制器，電液轉換機構、高壓抗燃油供油系統（eh）和油動機作為執行器，實現對汽輪機的控制。同

6、一型式的汽輪機可由不同的deh系統均進行控制，結果是一致的，但不同的deh系統實現其控制目標的途徑是不相同的。2.1 上海汽輪機廠600mw亞臨界汽輪機簡介上海汽輪機廠生產的600mw亞臨界汽輪機為一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、凝汽式汽輪機，具體型號為n600-16.7/538/538。汽輪機本體通流部分由高、中、低壓三部分組成，高壓缸由調節級和11級壓力級組成，中壓缸為2×9級，低壓缸為雙流4×7級，共計58級。汽輪機主軸由高壓轉子、中壓轉子和兩根低壓轉子組成，各轉子間用剛性聯軸器連接，每個聯軸器由兩個各自與轉子整體制成的法蘭組成，用螺栓剛性地連接在一起。在兩根低壓轉子

7、之間設有一中間軸，中間軸兩端為整鍛聯軸器，如圖1所示。汽輪機進汽采用噴嘴調節，共有四組高壓缸進汽噴嘴，分歸四個高壓調門（gv）控制，這四個高壓調節汽門分成兩組，每組由一個高壓主汽門（tv）控制，如圖2所示。來自鍋爐的新蒸汽首先通過兩個高壓主汽門，然后流入高壓調節汽門。這些蒸汽分別通過四根導管連接汽缸上半部和下半部的進汽套管，每根套管通過滑動接頭與一噴嘴室連接。蒸汽通過高壓缸膨脹作功后，從外缸下部的兩個排汽口排出，匯成一路后流到鍋爐再熱器，再熱后的蒸汽分別通過兩只中壓主汽門（rsv）和四只中壓調門（iv）回到中壓缸，中壓調門出口通過滑動頭與中壓的進汽室相連，蒸汽流經中壓通流部分膨脹作功后，從兩端

8、向上的排汽口排出，再經兩根中、低壓聯通管進入低壓缸。兩個低壓缸都為反動式雙流結構，蒸汽在通流部分的中部進入，并流向兩端的排汽口，最后進入凝汽器。圖l 上海汽輪機廠600mw汽輪機軸系布置圖圖2 上海汽輪機廠600mw汽輪機高壓調門布置圖2.2 東方汽輪機廠600mw亞臨界汽輪機簡介東方汽輪機廠生產的600mw亞臨界汽輪機為沖動式、中間再熱式、高中壓合缸、三缸四排汽、單軸、凝汽式汽輪機，型號為n600-16.7/538/538-1。該機組由東方汽輪機廠按日本日立公司提供的技術制造。汽輪機本體通流部分由一個高中壓缸和兩個雙流低壓缸組成。汽輪機主軸分為三段，以剛性聯軸節相連，形成整體的通流轉子，低壓

9、轉子同樣通過剛性聯軸節與發電機相聯。汽輪機進汽采用噴嘴調節，共有四組高壓缸進汽噴嘴，分歸四個調速汽門控制。汽輪機共有熱力級21級（結構級為42級）。高壓缸調節級葉片采用單列沖動式，高、中、低壓缸葉片全部采用沖動式，其中高壓缸為9級（包括調節級）、中壓缸為5級、低壓缸為4×7級。來自鍋爐的新蒸汽首先通過兩個高壓主汽門，然后流入調門。這些蒸汽分別通過四根導管將汽缸上半部和下半部的進汽套管與噴嘴室連接。蒸汽通過高壓缸膨脹作功后，從外缸的排汽口流到鍋爐再熱器，再熱后的蒸汽通過兩只中壓主汽門至中壓調門回到中壓缸。中壓調門出口與中壓缸的進汽室相連，蒸汽流經中壓通流部分膨脹作功，再經聯通管進入低壓

10、缸，蒸汽在通流部分的中央進入，并流向兩端的排汽口，進入凝汽器。該型式汽輪機總體布置如圖3所示。圖3 東方汽輪機廠600mw汽輪機總體布置圖圖4 東方汽輪機廠600mw汽輪機高壓調門布置示意圖汽機共有十只汽閥：左右兩只高壓主汽閥（tv），四只高壓調節汽門（gv），左右兩只中壓主汽閥（rsv），及中壓調節汽門（iv）。四只高壓調節汽門共用一個調門室，中間互聯互通，從機頭向發電機側看，每個汽門相對應的噴咀組布置方式如圖4所示。中壓主汽閥和中壓調節汽門設置在同一閥體內，組成中壓聯合汽門（crv）。每只汽閥都有各自獨立的控制裝置，即各由一個油動機控制，油動機用油壓作用開啟和彈簧作用關閉。2.3 deh系

11、統實現其控制目標的兩種典型途徑首先說明的是，這里討論的deh系統實現其控制目標的途徑是指deh系統將接收到的流量指令轉化與分配給每個調節汽門的方法或過程。就上述不同型式的汽輪機而言，盡管所使用的deh系統有多種，但實現其控制目標的途徑主要有兩種典型方式。2.3.1 典型方式一：直接分配所謂直接分配是指deh接收到的流量指令沒有經過中間環節，直接由反映汽門流量特性的函數轉化為每個調節汽門的開度指令，如圖5所示。圖5 deh系統中各汽門開度指令形成方式一示意圖這種方式的特點是簡單、方便，缺點是物理意義不明確，不便于控制策略的制定者對其控制過程的理解。2.3.2 典型方式二：間接分配所謂間接分配是指

12、deh接收到的流量指令經過若干中間環節后才轉化為每個調節汽門的開度指令，如圖6所示。圖6 deh系統中各汽門開度指令形成方式二示意圖這種方式的特點是各轉化環節物理意義明確，只要分別確定每一個環節的轉化函數，串聯起來，就可以最終將deh接收到的流量指令合理分配到每個汽門，缺點是轉化環節復雜，每個轉化函數需要專門試驗進行確定。 表1是目前浙江省內每臺600mw汽輪機deh系統實現其控制目標的途徑的統計情況。表1 600mw汽輪機deh系統使用情況電廠名稱機組編號汽輪機廠家參數等級deh廠家實現途徑嘉興發電廠#3/#4東方汽輪機廠亞臨界日本日立直接方式嘉興發電廠#5/#6上海汽輪機廠亞臨界ge新華間

13、接方式蘭溪發電廠#1/#2/#3/#4東方汽輪機廠超臨界日本日立直接方式北侖發電廠#1日本東芝亞臨界ge新華間接方式北侖發電廠#2阿爾斯通亞臨界ge新華間接方式北侖發電廠#3/#4/#5日本東芝亞臨界日本東芝直接方式烏沙山發電廠#1/#2/#3/#4哈爾濱汽輪機廠超臨界foxboro間接方式寧海發電廠#1/#2/#3/#4上海汽輪機廠亞臨界西門子間接方式樂清發電廠#1/#2上海汽輪機廠超臨界abb直接方式2 3 600mw汽輪機流量特性方面存在的問題在本專題研究開展之前，浙江省內600mw機組沒有進行過專門的流量特性試驗，所有機組deh中流量指令的分配函數均是由汽輪機廠家、deh廠家提供，或者

14、采用同類型機組的數據，當機組的流量指令的分配函數與汽輪機實際流量特性相差甚遠時，一系列的問題就會暴露出來，主要有以下幾個方面。3.1 配汽方式切換時參數波動大多數汽輪機一般都設計有單閥配汽與順序閥配汽兩種運行方式，兩者之前可以在線切圖7配汽方式切換過程中參數的波動換。配汽方式切換時，參數波動幾乎是每臺汽輪機都會出現的現象，主要表現為機組負荷與主蒸汽壓力的波動，有的機組在進行配汽方式切換時參數波動很大，圖7為某電廠600mw機組順序閥向單閥切換時的參數波動，其中負荷由切換前的452.5mw降低到切換完成后的396.9mw，切換過程中一度甚至降低到383.2mw，最大降低幅度達到了69.3mw，主

15、蒸汽壓力大幅度上升，切換前后上升0.85mpa，如此大的參數變化無疑會對機組穩定運行造成很大影響。圖7配汽方式切換過程中參數的波動3.2 3.2 高壓調節汽門在“閥點”處大幅晃動3.3對于采用部分進汽方式運行的汽輪機，“閥點”指先期開啟的汽門基本全開而后期開啟的汽門將開未開的這種閥位狀態，但一般情況下“閥點”泛指前后兩個汽門開度存在重疊區的這種閥位狀態。高壓調節汽門在“閥點”處晃動主要表現為在機組負荷指令與主蒸汽壓力不變的情況下，機組負荷因外界擾動產生很小變化時，某只高壓調節汽門開度在某一位置出現大幅度晃動。“閥點”處汽門開度晃動問題很常見，通常晃動幅度15%左右。圖8就是某600mw汽輪機在

16、順序閥方式運行時出現的現象，其#2高壓調節汽門在負荷幾乎不動的情況下，開度晃動幅度達到40%之多，這種晃動是會造成油動機活塞等部件過度磨損，易發生泄漏，交變的作用力會使汽門位置反饋裝置（lvdt）連接機構斷裂，造成調節系統故障、甚至停機。圖8 高壓調節汽門在閥點處的晃動3.3 正常運行時協調響應能力差汽輪機機組協調運行響應能力主要表現為機組的負荷響應能力與主蒸汽壓力響應能力。如果機組的流量分配函數與其流量特性嚴重不符，負荷按一定速率變化時，主蒸汽壓力的實際變化常常嚴重超前或滯后于其設定值的變化，這種異步變化嚴重時會導致機組超壓，尤其是當機組變負荷速度較快時，這嚴重制約了機組的agc響應能力。某

17、電廠600mw超臨界機組在順序閥投運時出現了負荷響應速度下降、汽壓超調的現象；某電廠600mw亞臨界機組在順序閥試投運期間也呈出現過機組在高負荷期間主蒸汽大幅度超壓現象，在機組負荷從600mw按正常速率減到550mw時，主蒸汽壓力從16.7mpa快速上升到17.8mpa，機組安全穩定運行受到威脅。3.4 機組一次調頻能力不穩定電網中的汽輪機一般都需要具有相應的一次調頻能力，每臺機組的一次調頻能力共同決定電網的一次調頻能力，而電網的一次調頻能力的大小則是電網是否具有良好穩定性的一個重要影響因素。從汽輪機角度來說，影響機組一次調頻能力的主要因素有兩個，一個是其運行參數，特別是主蒸汽壓力；另一個就是

18、流量分配函數。采取滑壓運行方式的機組，其主蒸汽壓力會隨著負荷的降低而下降，這會導致其一次調頻能力下降。如果其流量分配函數與其流量特性不符，這就會造成機組一次調頻能力在整個負荷段分配不均勻，有的負荷段能力大，而有的負荷段能力弱，而且在順序閥與單閥方式下一次調頻能力也會有差別。單臺機組如此，則整個電網的一次調頻能力實際上就處于一種不可控的狀態。3.5 配汽方式改變時無法準確設定其流量分配函數汽輪機出廠時一般都會有固定的配汽方式，但隨著運行水平與技術的提高，新的配汽方式會出現，這些配汽方式往往可以獲得更好的經濟性，比如東方汽輪機廠生產的600mw汽輪機只有一種配汽方式（混合配汽），在低負荷下，這種配

19、汽方式比純粹的順序閥配汽方式經濟性要低，使用該機型的電廠可能會設法將其改造成順序閥配汽方式。要實現這一改造，首先就要獲得順序閥方式下的流量特性，由此計算出新的流量分配函數。4 流量特性試驗方法與125mw、200mw與300mw等級機組相比，600mw等級機組容量顯著增加，超臨界機組的參數也大幅度提高，原有的流量特性試驗方法與計算原理部分已不再適用，具體表現為以下兩點：一、使用調節級壓力與溫度參數表征汽輪機流量的方法對于超臨界機組來說計算誤差明顯偏大；二、由于單個高壓調門通流能力的增加，使其在試驗狀態下無法達到臨界狀態，流量分配函數計算所需要的一些關鍵特征參數無法準確獲得。因此，必須采用新的方

20、法來解決上述問題。經過研究，上述兩個問題均得到有效解決，具體方法為，一、在汽輪機流量表征函數表達式中引入比容這一參數，使其流量計算精度顯著提高；二、使用改造型弗留格爾公式，獲得單個高壓調門臨界狀態下的特性參數，由此逐一確定流量分配函數中的各個特征值，從而可以完全確定與流量特性一致的流量分配函數。經過多次實踐，形成了一套600mw汽輪機流量特性的現場試驗方法，以某電廠運行的上海汽輪機廠生產的600mw亞臨界汽輪機為例，來說明這一方法。4.1 流量特性試驗內容 汽輪機流量特性試驗主要內容如下：（1）單閥方式下的流量特性試驗；（2）順序閥方式下的流量特性試驗；（3）配汽曲線的計算與仿真；（4）配汽曲

21、線修改后配汽方式切換與負荷變動試驗；4.2 試驗條件600mw汽輪機流量特性試驗要在以下條件滿足的情況下進行：（1）順序閥方式與單閥方式下，機組負荷均可在300mw與600mw之間連續變動，機組振動與軸承溫度變化在允許范圍內，其它主要參數均無異常；（2）機組agc與協調撤出，dcs側與deh側一次調頻回路撤出，汽輪機遙控方式撤出，機組滑壓控制回路撤出，dcs側其它機、爐主要自動回路投入；（3）機組無其它試驗同時進行，機組主要參數運行正常；（4）試驗期間煤種穩定，要求接近設計煤種；（5）機組高、低壓加熱器正常投入，真空系統正常；（6）兩臺汽泵投入運行，電泵撤出；（7）試驗期間盡量避免使用再熱器減

22、溫水；（8）如有對外供熱，試驗期間應停止；（9）汽輪機各汽門靜態試驗合格，deh控制邏輯符合試驗要求；（10）主要測點變送器、測量通道校驗合格，這些測點包括：發電機功率、主蒸汽壓力與溫度、各高壓調節汽門后壓力、調節級壓力與溫度、各調節汽門開度指令與反饋信號、主機真空等；（11）在試驗過程由運行人員專人操作，同時運行人員應注意觀察主汽溫、主汽壓、振動、軸位移、偏心、差脹、總脹、汽包水位等參數，上述測點應準確無誤；（12）汽輪機汽門設計數據可得到，主要包括各汽門布置、直徑、調節級噴咀數量、通流面積等設置數據；（13）試驗數據可由電子表格形式取出。4.3 流量特性試驗步驟4.3.1順序閥方式下流量特

23、性試驗（1）在順序閥方式下，機組達到額定負荷；（2）確認4.2中所述各項試驗條件均被滿足；（3）降低主蒸汽壓力，在額定負荷下，使各高壓調門達到全開狀態，記錄此時的主蒸汽參數，并在此后的整個試驗過程中保持不變；蒸汽工況調整由鍋爐控制系統完成；（4）在deh中修改重迭度函數，去除順序閥方式下的重迭度；（5）運行人員按每次1%的幅度手動減小汽輪機流量指令設定值，指令更新速度不大于1次/30s；當處于閥點位置時，指令更新每次為0.2%；每次更新指令前記錄各相關運行數據，機組各高壓調節汽門應按既定次序動作； （6）上述過程中，在“兩個閥全開、兩個閥全關”、“三個閥全開、一個閥全關”時，應調整主蒸汽壓力與

24、溫度準確達到要求值，并穩定運行3分鐘左右；（7）負荷降到250mw時，該試驗結束，維持機組目前的運行狀態，準備下一階段試驗。4.3.2單閥方式下流量特性試驗該試驗在4.3.1試驗結束后進行，試驗時設備的初始狀態為4.3.1試驗結束時的狀態。（1）確認4.2中所述各項試驗條件均被滿足；（2）將機組由順序閥方式切換到單閥方式運行，并注意汽輪機軸承溫度與振動的變化；（3）將機組負荷維持在250mw，并調整主蒸汽壓力與溫度和4.3.1試驗過程中一致；（4）運行人員按每次1%的幅度手動增加汽輪機流量指令設定值，指令更新速度不大于1次/30s；當處于閥點位置時，指令更新每次為0.2%；每次更新指令前記錄各

25、相關運行數據；機組各高壓調節汽門應按既定曲線動作；（5）在四個高壓調節汽門均全開的狀態下，調整配汽曲線，恢復順序閥方式下的各汽門開啟重迭度的設置；（6）該試驗結束，機組恢復正常運行狀態。4.4 配汽曲線的計算與仿真該部分內容屬于試驗后數據處理部分，主要是計算得到能準確反映目前汽輪機流量特性的流量分配函數，從而得到其單閥方式與順序閥方式下的配汽曲線。4.5 配汽曲線修改后配汽方式切換與負荷變動試驗該試驗在配汽曲線計算與仿真完成后進行，其目的是驗證新的配汽曲線的準確性。具體步驟如下：（1）機組agc撤出，協調投入，一次調頻回路撤出，汽輪機單閥方式運行，機組滑壓控制回路投入，其它主要自動回路投入；（

26、2）降低主蒸汽壓力，在額定負荷下，使各高壓調節汽門達到全開狀態；（3）將新的配汽曲線寫入deh組態中，并檢查確認正確無誤后下裝；（4）恢復機組的主蒸汽壓力到正常值；（5）在單閥方式下，按正常速度降負荷到250mw，檢查機組各主要參數是否正常；確認機組運行正常后，按正常速度升負荷到600mw，檢查機組各主要參數是否正常；（6）在升、降負荷過程中，選取幾個負荷點，進行順序閥與單閥配汽方式的切換試驗；（7）根據試驗結果，評估新的配汽曲線的準確性，如有必要，進行重新修正與調整。5 5 應用實例5.1 樂清發電廠#2機組流量特性試驗樂清發電廠#2機組汽輪機型號為n60024.2/566/566，是由上海

27、汽輪機有限公司生產制造的600mw、超臨界、一次中間再熱式、高中壓合缸、三缸四排汽、單軸、反動凝汽式汽輪機，deh系統由abb公司提供。該機組投產后，上海汽輪機廠提供的配汽曲線在使用中發現與機組實際流量特性嚴重不符，配汽方式切換時負荷波動很大，為此進行了流量特性試驗。#2機組deh中原配汽曲線如圖9所示。圖9樂清發電廠#2機組原配汽特性曲線根據試驗數據，分別對原流量分配函數下的運行情況進行檢查，并重新進行修正，結果如圖10所示。從圖10可看出，按原配汽特性運行，流量指令與實際負荷存在較大偏差，線性較差，單閥與順序閥兩種方式之間偏差也較大。對根據實際試驗結果進行修正后，流量指令與實際負荷線性較好

28、。圖10 樂清發電廠#2機組修正前后功率與流量指令對應曲線圖11 樂清發電廠#2機組原配汽特性曲線與實際試驗結果對比圖12 樂清發電廠#2機組新的配汽特性曲線圖11是原配汽特性曲線與實際試驗結果的對比圖。從該曲線可以看出，無論是單閥還是順序閥方式，原配汽曲線設置與#2機組實際流量特性曲線均存在較大的偏差，這會影響機組的控制特性。根據試驗數據，對#2機組汽輪機流量特性進行計算，得到符合機組目前實際流量特性的配汽曲線如圖12所示。deh中的流量分配函數需要按表2、表3進行修改。表2 新的順序閥配汽特性函數的設置f1（x）f2（x）f1（x）f2（x）xyxyxyxygv1gv20.000.0059

29、.000.000.000.0059.000.000.052.7863.007.000.052.7863.007.0040.0029.0067.0020.5040.0029.0067.0020.5050.0036.5071.0043.0050.0036.5071.0043.0055.0041.0073.0055.0055.0041.0073.0055.0059.0045.00120.0055.0059.0045.00120.0055.00gv3gv40.000.0095.000.000.000.0085.000.0088.000.0097.0010.0062.000.0088.0016.0088

30、.502.7898.0020.0062.502.7890.0028.0090.005.0099.0058.0070.0011.0092.0042.0092.007.0099.7088.0080.0023.0095.0067.0095.0012.00120.0088.0085.0033.00120.0067.00表3 新的單閥配汽特性函數的設置f1（x）f2（x）xyxygv1/gv2/gv3/gv40.000.0090.000.000.052.7892.002.5060.0021.0094.006.0080.0027.8096.0012.0085.0030.5097.0018.0090.003

31、5.00100.0065.00完成上述修改后，在450mw負荷附近進行了配汽方式切換試驗，切換過程的主要數據如表4所示，表4同時也給出了配汽函數修改前該負荷下配汽方式切換時的主要數據，以便對比。表4 配汽函數修改前后切換試驗對比項目gv1開度gv2開度gv3開度gv4開度負荷主汽壓主汽溫度調節級壓力調節級蒸汽溫度流量指令單位%mwmpampampa%老的配汽曲線24.6 24.6 24.5 24.6 450.90 23.63 567.13 13.47 517.22 85.045 39.6 39.6 18.1 21.1 479.02 22.06 562.77 14.38 516.80 82.23

32、1 48.0 47.9 13.1 16.9 464.85 21.77 560.86 13.59 515.41 80.197 59.3 59.3 6.0 10.5 442.35 22.94 561.24 12.67 508.23 78.840 80.1 80.0 1.6 8.8 442.58 23.84 564.34 12.46 496.06 80.276 新的配汽曲線23.2 23.1 23.2 23.2 445.73 24.10 570.12 13.33 517.13 66.55 33.0 33.0 13.7 15.0 455.40 23.58 569.83 13.44 517.34 63.

33、01 38.3 38.2 9.3 10.0 452.70 23.90 570.30 12.82 515.11 62.24 44.6 44.6 5.0 7.2 452.47 24.50 570.91 12.52 510.44 62.65 48.3 48.3 2.8 5.8 451.13 24.77 571.53 12.52 504.42 63.14 圖13是配汽函數修改前后450mw負荷下，配汽方式切換過程中負荷變化最大值的對比，圖14是該負荷下，配汽方式切換前后負荷變化值的對比。可以看出，在對配汽函數優化后，配汽方式切換時負荷變化幅度明顯降低，機組穩定性增加。 圖13 切換過程中負荷變化最大值

34、對比 圖14 切換前后負荷變化最大值對比由試驗結果可見，原配汽曲線與閥門實際流量特性曲線有較大偏差，根據試驗結果重新計算得到的汽輪機配汽曲線與實際流量特性吻合較好。配汽函數修改后，試驗結果表明，在新的流量分配函數下，機組運行穩定，汽門無晃動，配汽方式切換時機組的負荷波動顯著降低，流量指令與實際負荷線性關系良好，機組更易于控制。5.2 寧海發電廠#3機組流量特性試驗寧海發電廠#3機組汽輪機為600mw亞臨界、中間再熱、單軸、凝汽式汽輪機，型號為n600-16.7/538/538。該機組deh系統采用南京西門子電站自動化有限公司的軟、硬件平臺和上海汽輪機有限公司的邏輯和畫面組態，組態可實現在線修改

35、。一段時間運行中發現，在順序閥方式下，該機組#2高壓調門出現較大幅度晃動現象，分析認為是配汽曲線局部突變且與真實流量特性偏差大所致，為了對該曲線進行修改與優化，需要獲得該機組汽輪機準確的流量特性，為此特對該汽輪機進行流量特性試驗。寧海發電廠#3機組deh中原配汽曲線如圖15所示。從中可以明顯看出，#3汽輪機原配汽曲線在兩閥點與三閥點處均存在不平滑部分，gv2在小開度下還存在開度回調情況，這些缺陷的存在均會導致順序閥方式下汽門出現大幅度晃動現象，應該予以消除。圖15 寧海發電廠#3機原配汽曲線圖16寧海發電廠#3修正前后功率與流量指令對應曲線圖17寧海發電廠#3原配汽曲線與實際試驗結果對比對原配

36、汽函數下試驗數據進行處理，結果如圖16所示。可以看出，按原配汽函數運行，流量指令與實際負荷存在較大偏差，單閥與順序閥兩種方式之間偏差也較大。根據實際試驗結果進行修正后，流量指令與實際負荷偏差較小，線性良好。圖17是原配汽曲線與實際試驗結果的對比。從該曲線可以看出，無論是單閥方式還是順序閥方式，原配汽曲線設置與#3機組實際流量特性曲線均存在一定的偏差，這會惡化機組的控制特性，因此需要根據實際流量特性重新計算機組的配汽函數，形成新的配汽曲線。根據試驗數據，對#3機組汽輪機流量特性進行計算，得到符合機組目前實際流量特性的配汽函數，如表3、表4所示；由此形成的新配汽曲線如圖18所示。表5 寧海發電廠#

37、3機組新的配汽函數的設置1x288x314/x354/x394/x434x345/x385/x425/x465xyxyxy0000.000.000.0067.5967.5967.5950.000.742.0081.385.881.363.4839.2119.0084.6192.684.6168.5162.2025.7089.6101.3889.675.0077.4330.5095.71118.195.7187.3790.6641.0097.48124.297.4891.8895.1750.00100135.17100100.00100100.00表6 寧海發電廠#3機組新的配汽函數的設置2x3

38、93x313x353x433xyxyxyxy-6000-6000-6000-60000000000088.9682.9726099.2610088.9682.997.695968710010097.695101.496.1100.295.2800100101.496.1114.45100130100/114.45100800100800100/800100x311kbx351kbx391kbx431kbk=1.4769k=2.9538k=2.9538k=1.4769b=0b=-200b=-300b=0圖18 寧海發電廠#3機組新的配汽曲線將deh中配汽函數按表5、表6數據進行優化后，在400m

39、w負荷附近進行了配汽方式切換試驗，切換過程的主要數據如表7所示。從表7可看出，在400mw負荷點，順序閥方式切換為單閥方式，最大負荷波動約為7mw，單閥方式切換為順序閥方式，最大負荷波動約為11mw，負荷波動均較小，機組穩定性好。圖19表明了配汽函數優化前后順序閥方式下流量指令與機組負荷的線性關系，很顯然，優化后機組負荷與流量指令之間的線性關系明顯好于優化前。另外，據觀察，配汽函數優化后，原順序閥方式下閥點處閥門晃動現象消失，機組運行安全性明顯提高。表7 新的配汽函數下配汽方式切換試驗數據項目負荷負荷參考gv1開度gv2開度gv3開度gv4開度主汽壓主汽溫度調節級壓力調節級溫度單位mwmw%m

40、pampa順序閥切換為單閥400.89444.6464.762.862.3564.4814.76536.648.35468.65395.11397.7331.9911.2011.0731.9314.42536.588.46481.77400.03429.2928.8916.8016.3229.0314.24535.678.88496.70394.86418.8926.6418.4218.1226.3114.18535.388.76499.83393.72427.0023.4522.1421.7122.9114.09535.098.75499.09單閥切換為順序閥397.13432.1123.2

41、822.4022.1823.5413.89537.498.70498.01394.92426.8428.1118.0917.7827.9113.83538.698.56501.47394.37414.8933.4912.4012.2233.1513.80539.068.40505.72391.26407.2636.389.829.5636.0213.85539.228.28506.72385.91444.0162.013.342.0562.0614.00539.607.91495.30圖19 優化前后流量指令與負荷線性關系對比圖由試驗結果可見，原配汽曲線與汽輪機實際流量特性有一定偏差，根據試驗結果計算得到新的汽輪機配汽函數，由此形成的新配汽曲線與實際流量特性吻合較好。試驗結果表明，在新的配汽曲線下，閥門無晃動，配汽方式切換時機組負荷波動小，流