[最新论文]汽轮机调门系统重叠度.doc

汽轮机调门系统重叠度论文摘要：一般情况下，汽轮机运行在配汽阀点的位置时工作效率会达到最高。机组满负荷时，只有全部开启所有的调节阀才没有节流损失，如果只有一个阀点，那么其他的那些负荷点就会存在较大的节流损失，机组的工作效率就会降低。增加配汽阀点，不同的调节阀门对各喷嘴组单独供汽，根据需要依次开启各个阀门，这样各个阀门的功率点全开，此时的工作效率明显高于节流调节，几乎没有节流损失的现象发生。随着厂网分开改革的进行，我国的电力市场竞争越来越激烈，同时电网调度的要求也越来越高，因此都对机组进行了升级改造，汽轮机的调门控制也不断升级。经过改造，高压调门主要有两种运行状态，即喷嘴调节与节流调节，当然这两种方式可以依据机组的运行需要进行转换。目前我国多采用大容量汽轮机，这些汽轮机有些采用喷嘴调节方式，采用喷嘴调节方式进行调节时，多个调节汽阀进行依次开启，此时流入汽轮机的蒸汽流量是各个阀门流量的总和。因此可以得出，汽轮机阀门的联合特性与阀门开启的次序和开启的重叠度有密切的关系。一、汽轮机调门重叠度的优化与调整1、调门重叠度的作用调门重叠度能够影响调节特性，汽轮机在运行时多个调门依次开启，如果先开启前阀，而后阀在前阀全部开启后才开启，此时根据各个阀门的特性可以推断出多个阀门的升程与流量的关系呈波形曲线，而很显然这与调节系统的静态特性曲线是不相符的，因此为了平滑配汽机构的特性曲线，在机组运行时一定要设置重叠度。此外，调门重叠度还能影响机组的经济性，一般情况下，当前一阀门开度还比较小的时候，就已经开启了后一阀门，这样调门的重叠度较大，就会加大节流的作用，此时节流损失变大，对机组的经济性影响也最大。当调门重叠度较小或者没有重叠度的时候，此时的机组节流损失较小，能提高机组的经济性，但是同样的会影响机组的调节特性。2、最佳重叠度的确定方法一般情况下可以通过作图法确定阀门合理的流量特性曲线。在机组大修时都会对阀门进行行程的调整以及密封面的研磨，因为直接采用机组出厂时制定的特性曲线会产生很大的偏差，不能调整机组的负荷，因此在机组大修后都要重新测定阀门的升程流量特性。目前我国现在大机组大部分都采用了dcs分散控制系统，利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制，我们可以利用dcs系统强大的数据采集功能，在机组运行时，通过阀门试验得出阀门实际升程流量特性曲线。3、重视调门升程流量特性的变化阀门重叠度有两种表述：行程重叠度和压力重叠度。行程重叠度：h=1-h1/hmax式中h1为后阀开始开启时的前阀行程，hmax为前阀全开行程。压力重叠度：p=1-p1/pmax式中pmax和p1为后阀开始开启时，前阀的前、后压力。在实际中，行程重叠度只具有一定的几何意义，并没有物理上的热力学意义，而压力重叠度是决定调门调节特性的关键参数，一般以前一阀门开至前、后压力比p1/pmax=0.850.90时，后一阀开启较为合适。目前，在deh调节系统中，只能设定行程重叠度，而无法计算压力重叠度。此外还要知道，压力重叠度是随时会发生变化的，在汽轮机组进行大修时，会对阀门进行行程调整以及密封面的研磨，更换阀门各部件，这样一来汽轮机组的特性曲线会有一定的偏差。单个阀门升程流量特性发生变化，此时若行程重叠度设定不变，会使调门调节特性改变，会直接影响汽机的经济性和调节特性。因此，应该定期测定调门的升程流量特性进，对压力重叠度进行标定，这样才能保证机组调节特性的稳定高效。二、调门重叠度与节流损失现在国外大容量的高参数汽轮机多采用带基本负荷方式运行，然而就我国国内的电网现状导致大部分火电机组处于变工况运行状态，这样一来引进的汽轮机在我国运行时就会较大的节流损失，影响汽轮机的经济性。因此，我们要对引进的汽轮机进行改进，对机组的配汽方式进行改造，最合理的就是将原单阀或混合阀控制方式下运行的汽轮机改为顺序阀控制。我们都知道调节汽门的升程流量特性曲线在一定程度后就会到达非线性区，此时通过调节汽门的蒸汽流量随开度变化很小甚至没有变化。因此，在实际中顺序阀控制方式运行的汽轮机，当前一阀门尚未完全开启时，后续的阀门必须要提前进行开启，这样能够补偿前阀的非线性特性，使各个调门之间有一定的重叠度。因此，一旦重叠度有不合理，汽轮机组就会出现较大的节流损失、也会严重影响汽轮机组的运行经济性，甚至还会出现负荷晃动，门杆断裂的严重后果。目前，汽轮机调节系统的目的是当外负荷发生变化时及时调节机组内功率使之满足用户需要。一般的汽轮机组有四个调节阀，这四个调节阀要按照一定次序的开启。按运行调节要求，油动机移动时蒸汽流量应平滑变化且呈线性关系，为此，在开启阀门时，应使调节汽门启阀时具有一定的重叠度，即上一阀门的流量尚未达到其最大值或其压力损失达到一定值时，就要开启下一阀门。压力重叠度不等同于各汽门间的升程重叠度，因为汽门在达到有效最大升程后若继续开启 ，虽可增大汽门开度，但流量不再增大。因此，为了保障汽轮机运行的安全性和经济性，对其进行配汽方式改进之前的首要任务是确定改进后的调门重叠度。三、降低阀门系统节流损失的途径与传统的节流调节方式相比，调门系统阀门管理技术可以相应的改进机组的机动性和可靠性，但是对机组的经济性没有直接的影响。经过一系列的实验研究，我们可以从以下方面对阀门进行控制，来极高机组的经济性。1、重组阀门组一般情况下，在实际中汽轮机的的阀门组数量的一定的。因此我们为了获得更多的阀门，就应该使汽轮机各个阀门的喷嘴数不同。以汽轮机组的具体负荷为依据，将不同的阀门进行组合，最大限额的增加阀点的数量，这样就能够提高机组在多负荷区段的工作效率。一般情况下，机组在低负荷时，首先要先开启喷嘴数最小的阀门，这样一来就可以减小此区段的机组节流损失，提高机组的整体工作效率。2、有效减小阀门重叠度阀门之间的工作效率是相互影响的，每一个阀门都不是单独存在的，它的流量要受到其他阀门的影响。为了使阀门的总流量呈现出最好的线性度，并且使汽轮机具有合适的不等率，要有重叠度的对阀门进行开启，这样就能够稳定电网调频，确保机组动态的调节质量。一般情况下，阀门的重叠度越大，流量特性的线性度就越好，但是此时的节流损失一般较大，机组的整体工作效率偏低。如果减小阀门开启的重叠度，这样流量特性的线性度就会变差，汽轮机局部的不等率增加，此时的节流损失会减小，机组的工作效率提高。因此经过一系列的实验研究，适当减小阀门的重叠度，能够有效提高机组的工作效率。3、增加配汽阀点一般情况下，汽轮机运行在配汽阀点的位置时工作效率会达到最高。机组满负荷时，只有全部开启所有的调节阀才没有节流损失，如果只有一个阀点，那么其他的那些负荷点就会存在较大的节流损失，机组的工作效率就会降低。增加配汽阀点，不同的调节阀门对各喷嘴组单独供汽，根据需要依次开启各个阀门，这样各个阀门的功率点全开，此时的工作效率明显高于节流调节，几乎没有节流损失的现象发生。因此，经过分析可以得到，阀点越多，汽轮机在整个负荷区的工作效率就越高，因此，应增加配汽阀点的