恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案

恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案广东电网公司电力科学研究院恒运电厂2010年1月目 录恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案11 概述12 试验目的13 适用范围14 组织机构及职责14.1 职责14.2 人员资格要求24.3 所需的设备和用具25 安健环措施26 质量控制点37 质量记录38 引用标准及文件39 工作步骤39.1 DEH流量生成及跟踪逻辑检查49.1.1 设定值生成回路逻辑检查49.1.2 中间流量值生成逻辑49.1.3 阀门管理逻辑49.1.4 阀门流量特性修正函数49.1.5 阀门流量跟踪逻辑49.2 单阀方式下阀门流量曲线函数准确性检查49.3 顺序阀方式下阀门流量曲线函数准确性检查79.4 阀门流量特性试验99.4.1 试验条件及内容99.4.2 试验步骤109.5 阀门流量特性修正曲线计算及设置139.6 阀门跟踪流量修正曲线计算及设置1610 参数设置后的阀门特性校核1610.1 单阀特性的校核1610.2 顺序阀特性校核16GPTRI 恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案 版次/修改状态：A/0恒运电厂8、9号机组DEH阀门流量特性试验方案1 概述恒运电厂8、9号机组为300MW机组，三大主机均为东方三大动力厂提供,其中锅炉是DG1021/18.2型亚临界、中间再热、自然循环的燃煤汽包锅炉，采用钢球磨中储式制粉系统，四角喷燃切圆燃烧，平衡通风。过热汽温采用三级喷水减温调节，再热汽温采用烟气挡板与事故喷水相结合的调节方式。采用旋转式空气预热器，动叶可调轴流送、引风机。三台调速给水泵，其中一台是电动泵，两台是汽动泵，单泵容量分别为50%ECR，正常时二台运行，一台备用。汽轮机为N30016.7/537/537型单轴超高压再热凝汽式。回热系统包括有三高加、四低加、一除氧器，除氧器采用滑压运行方式。目前，机组的控制系统采用新华公司的XDPS系统进行一体化控制。2 试验目的通过进行DEH调门流量特性试验，修正调门流量特性修正函数，使调门流量特性修正函数与实际相符，保证机组安全稳定运行。3 适用范围恒运电厂8、9号机组DEH系统调门流量特性试验。4 组织机构及职责专业负责人： 、 工作协调： 、 ；工作人员： 、 、 、当值运行人员。4.1 职责 1） 电厂热控人员负责办理相应的工作票； 2） 技术负责人负责DEH逻辑检查确认、参数设置正确性检查确认，负责试验记录数据的整理及计算，核对参数设置； 3） 负责试验工作人员和负责检修维护的电厂热控人员进行系统的逻辑检查修改，参数修改； 4） 运行人员负责系统的操作。 5） 试验过程中的所有运行操作，由当值值长统一指挥调度。在试验过程中，发生异常情况，或条件不符合试验要求时，值长有权也应该终止/暂停当次试验。待机组条件满足试验要求后，再重新开始试验。4.2 人员资格要求 1） 项目负责人负责工作的开展组织并向有关主管部门、领导汇报工作的进展情况及存在的问题，敦促有关部门及时处理存在问题。 2） 试验人员负责DEH系统的逻辑检查、有关参数的整定、曲线的打印及向运行人员进行系统试验及投运的技术交底工作； 3） 机组运行人员负责运行设备的操作； 4） 试运机组调试指挥组成员或现役机组的运行值长负责有关工作的组织协调。 5） 由有5年以上工作经验熟悉机组设备性能的机炉专业工程师或满足同等要求的人员，和负责试验的热控专业工程师对运行人员进行试验前的技术交底和操作技术指导。 6） 有3年以上运行经验且熟悉机组设备性能和相关设备操作方法的运行人员负责试验时的设备操作。4.3 所需的设备和用具4位半数字万用表1个，工程师站、操作员站、历史站各1台，常用工具一套。5 安健环措施 1） 试验人员必需熟悉相关设备、系统的结构、性能以及试验方法步骤； 2） 系统试验前，机组的调试或检修指挥机构应作计划安排，并指派运行人员密切配合； 3） 系统试验时，机组应处于稳定的运行工况，相关设备、系统工作正常，并采取必要的保护措施； 4） 试运中应密切注意机组的运行情况及被试验设备、系统各部分的工作情况，如有异常，立即停止试验并将机组转换回单阀运行，或由运行人员采取办法稳定机组的运行； 5） 逻辑修改或参数修改前，对DEH逻辑进行全面深入的分析，全面考虑逻辑或参数的修改对系统造成的影响，确保不会因为逻辑或参数的修改又引起DEH其它功能的不正常； 6） 逻辑修改或参数修要考虑周全，如修改阀门流量特性修正函数后，其相应的阀门流量跟踪函数（阀门流量特性修正函数的反函数）也要作同步的修改； 7） 需要进行逻辑修改或参数修改时，需得到厂部及相关各分部的同意，并做好安全措施及详细方案后方可实施； 8） 进行转换试验前，热控人员检查DEH逻辑相关设置并得到确认； 9） 进行转换试验前，热控人员检查顺序阀方式时阀门的开启顺序及重叠度，并得到确认； 10） 转换试验过程中，若机组负荷波动太大，运行人员根据情况，停止试验或采取手动干预，使机组负荷稳定； 11） 试验过程中，试验人员及运行人员密切监视汽机TSI参数，若有异常立即停止试验； 12） 试验的热控人员及运行人员应对试验设备密切进行监视，设备经试验证明系统确已正常、可靠地工作后，各监视岗位的人员才可撤离。6 质量控制点 1） DEH相关参数检查及确认； 2） DEH各高压调门流量曲线检查及修改记录； 3） DEH 各高压调门流量特性试验相关参数记录及计算（试验过程）； 4） DEH 各高压调门流量特性修正函数计算及设置； 5） DEH 各高压调门跟踪流量修正函数设置； 6） 顺序阀各GV阀门的流量分配（开启顺序）及重叠度的设置。7 质量记录 1） DEH从目标值至各阀门的指令生成逻辑原理图； 2） DEH逻辑检查及修改记录； 3） 阀门流量特性曲线函数修改前单阀方式下阀门流量曲线函数准确性检查及记录； 4） GV1GV4阀门流量特性曲线函数整定记录。8 引用标准及文件 1） DL/T 6562006，火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程； 2） DL/T 7111999，汽轮机调节控制系统试验导则； 3） DL/T 824-2002，汽轮机电液调节系统性能验收导则； 4） DL/T 774-2004，火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程； 5） 东方汽轮机厂相关资料。9 工作步骤9.1 DEH流量生成及跟踪逻辑检查DEH系统的逻辑设计严密、逻辑复杂、各个功能之间紧密相连，DEH一个功能逻辑的修改（包括各个阀门流量特性曲线函数的修改），均会有可能对DEH的其它功能产生影响。因此，必须对DEH逻辑进行深入细致的剖析，彻底掌握DEH的逻辑，做到逻辑修改不疏漏，不会引起其它功能的不正常。9.1.1 设定值生成回路逻辑检查仔细检查DEH的设定值生成逻辑回路，并画出SAMA图和原理图。设定值生成包括转速设定值生成、功率设定值生成、阀位设定值生成、调节级压力设定值生成等回路及相关的跟踪回路。9.1.2 中间流量值生成逻辑设定值生成后，还要转换为DEH的流量指令，包括阀位方式、功率回路投入、调节级压力回路投入、汽机手动等方式下的流量指令生成回路。 1） 产生，是否合适，需要进一步进行讨论（不合适会造成单阀/顺序阀切换时负荷较9.1.3 阀门管理逻辑DEH流量指令经过阀门管理回路，转换为各个阀门的流量指令。阀门管理包括单阀、多阀方式下的流量指令分配，多阀方式包括流量分配、阀门开启顺序、阀门重叠度和阀门活动试验等逻辑回路。 1） （DEH阀位方式下对应330MW设定值），CV4不会全开。9.1.4 阀门流量特性修正函数DEH中间流量指令（REFDMD）生成后，经阀门管理回路进行各个阀门的流量分配，再经各个阀门的流量特性修正回路，最后生成各个阀门的开度指令。9.1.5 阀门流量跟踪逻辑当DEH在手动方式下，流量指令的跟踪值是根据各个阀门的开度及其相应的流量特性进行计算得到的。我们进行阀门流量特性试验后，修改阀门流量特性修正曲线后，相应的流量跟踪回路的各个阀门的流量特性曲线也要作同步的修改，否则会造成跟踪值不正确，在手动/自动切换时会引起较大扰动。9.2 单阀方式下阀门流量曲线函数准确性检查根据机组运行的历史记录数据，作出单阀方式下，DEH流量需求指令（DEH阀位方式下的负荷设定值，0330MW对应0100%）与实际等效流量（通过计算，折算为0100%）之间的关系曲线图。通过作出的曲线图，检查DEH的流量需求指令与实际等效流量之间的偏差，并初步计算出GV阀门的流量特性曲线。并根据计算得到的流量特性曲线，作为参考修改DEH原来的GV阀门流量特性修正曲线和跟踪流量中的GV阀门特性曲线，为下一步进行GV阀门流量特性试验作好准备。填写以下表格，计算流量需求及实际流量的关系，绘制曲线图，计算得到阀门流量特性曲线。图1 单阀方式下流量要求指令与实际流量的关系曲线图表1 单阀方式下流量需求指令与实际等效流量的关系单阀方式下流量需求指令与实际等效流量的关系DEH设定MW调节级压力MPa调节级汽温机前压力MPa机前主汽温机组负荷MWGV1阀位%GV2阀位%GV3阀位%GV4阀位%表2 由单阀方式下运行历史数据计算得到的阀门流量特性曲线函数：流量y%GV开度x%9.3 顺序阀方式下阀门流量曲线函数准确性检查根据机组运行的历史记录数据，作出顺序阀方式下，DEH流量需求指令（DEH阀位方式下的负荷设定值，0330MW对应0100%）与实际等效流量（通过计算，折算为0100%）之间的关系曲线图。通过作出的曲线图，检查DEH的流量需求指令与实际等效流量之间的偏差，并初步计算出GV3、GV4阀门的流量特性曲线，与单阀方式下作出的阀门流量特性曲线作比较。并根据计算得到的流量特性曲线，作为参考修改DEH原来的GV阀门流量特性修正曲线和跟踪流量中的GV阀门特性曲线，为下一步进行GV阀门流量特性试验作好准备。填写以下表格，计算流量需求及实际流量的关系，绘制曲线图，计算得到阀门流量特性曲线。图2 顺序阀方式下流量需求与实际流量的关系曲线表3 顺序阀方式下流量需求指令与实际等效流量的关系顺序阀方式下流量需求指令与实际等效流量的关系DEH设定MW调节级压力MPa调节级汽温机前压力MPa机前主汽温机组负荷MWGV1阀位%GV2阀位%GV3阀位%GV4阀位%表4 由顺序阀方式下运行历史数据计算得到的GV3阀门流量特性曲线函数：流量y%GV3开度x%表5 由顺序阀方式下运行历史数据计算得到的GV4阀门流量特性曲线函数：流量y%GV4开度x%9.4 阀门流量特性试验根据单阀方式和顺序阀方式下运行的历史数据，已初步计算得到一个比较粗略的阀门流量特性曲线，将这个曲线与DEH实际组态的阀门流量特性曲线进行比较。若果相关太大，则先用计算得到的阀门流量特性曲线，修改DEH的阀门流量特性修正曲线和流量跟踪回路的阀门特性曲线（每个调门有三处需要 ），再进行阀门特性试验，以进一步得到比较精度的阀门流量特性曲线。鉴于目前3号机组DEH的阀门流量特性曲线偏差较大，在机组负荷未降到30%时，由运行历史数据计算初步得到的GV阀门流量特性曲线函数（注意，阀门流量特性函数与阀门流量特性修正函数刚好是相反的）：表6 历史数据计算初步得到的GV阀门流量特性曲线函数流量y%GV开度x%9.4.1 试验条件及内容进行GV阀门流量特性试验时，机组负荷会在135300MW之间变化，因此，试验前要向中调申请负荷。整个试验过程中，要求主汽压力（16MPa）和主汽温度稳定不变，蒸汽工况调整由锅炉控制完成，阀门运行工况由DEH完成，参数记录由DCS历史记录站完成和试验人员记录完成。在机组运行时，通过阀门试验可测得阀门升程流量特性。首先测取单阀方式下高压调门升程与流量（调节级压力）的特性，然后测取多阀方式下高压调门升程与流量（调节级压力）的特性。测量时包括各组阀依次交界点，即前组阀全开，紧接下一组阀将开但未开之点（也可只测单阀特性）。测量时应主要记录的测点有：阀位给定值、流量指令、阀位开度、主蒸汽压力、调节级压力、DEH阀位参考、实际功率等参数。9.4.2 试验步骤 1） 由运行人员将机组负荷控制在150MW左右，主汽压力控制在16.5MPa（保证此时中压调门在全开状态），退出CCS控制，DEH切换到本地方式运行。 2） 运行人员切除DEH功率和调节级压力调节回路，退出CCS、DEH一次调频回路； 3） 运行人员将DEH切换至顺序阀控制方式。 4） 等待机组各项参数稳定后，记录DEH的主汽压力、主汽流量、负荷设定值、机组负荷、GV14开度指令、调节级压力、DEH阀位参考等参数； 5） 运行人员、热控人员确认此时DEH仅有2个高压调门处于开启状态，另2个高压调门处于全关状态。 6） 热控人员在DEH逻辑页中将未开始的2个高压调门指令回路切换到维护状态，并置其输出指令为0%。 7） 由运行人员在DEH操作画面增加DEH负荷设定值5MW（先设置好目标值，然后按GO），同时调整锅炉，使主汽压力和主汽温度回到试验开始时的值；（试验过程中，密切监视汽机振动、瓦温、轴向位移等参数和高压缸排汽温度、再热汽温度等参数，若有异常，立即停止试验） 8） 重复步骤3)4)，直到DEH第1、2个高压调门处于全开位置。热控人员通过阀门维护回路，缓慢将GV3打开，直到GV3处于全开状态，必要时，阀门拐点附近来回开关几次。热控人员通过阀门维护回路，缓慢将GV4打开，直到GV4处于全开状态，必要时，阀门拐点附近来回开关几次。运行人员将DEH负荷设定值提高到330MW。 9） 热控人员将GV3、GV4的控制指令回路中的维护开关退出维护状态，此时DEH所有阀门指令均对应全开； 10） 将DEH切换到单阀方式运行（DEH功率回路切除）； 11） 等待机组负荷稳定1020分钟。 12） 运行人员在DEH操作画面上按2MW/min的速率减少DEH负荷指令，同时锅炉运行人员微调锅炉，保持锅炉负荷、主汽压力、主汽温度稳定。（试验过程中，密切监视汽机振动、瓦温、轴向位移等参数和高压缸排汽温度等参数，若有异常，立即停止试验）； 13） 重复步骤10)，直到主汽压力达到16.5MPa而停止关汽机调门； 14） 热控人员收集、记录相关数据 15） 根据试验记录数据，计算GV阀门流量特性修正曲线、流量背压修正曲线及确定顺序阀方式下各阀门的流量分配及阀门重叠度，经讨论并批准后，在线修改GV各阀门流量特性修正曲线和顺序阀各阀门的流量分配、开启顺序和重叠度，然后通过运行检验阀流量特性曲线修正函数是否符合要求，并进行单阀/多阀转换试验，检验是否符合要求。表7 阀门特性试验记录表序号DEH负荷设定负荷MWP1MPaPTMPaT1TmGV1指令%GV2指令%GV3指令%GV4指令%9.5 阀门流量特性修正曲线计算及设置根据试验得到的数据，按下公式进行计算，并分别得到GV（单阀方式下的试验计算得到）、GV3和GV4（顺序阀方式下的试验计算得到）的阀门流量特性曲线。根据以上各次试验的结果，综合得到比较精度的GV阀门流量特性修正函数，修改DEH P52 P53的GV1GV4阀门流量特性修正函数，并同时修改GV1GV4阀门跟踪流量特性修正函数。 % （9-1）式中 Q等效实际流量，与DEH的负荷设定值（阀位方式下）0330MW相对应； Pim调节级压力； Pimr额定调节级压力，取值_MPa； Ptr额定负荷时额定主汽压力值，取值_MPa； Pt不同负荷下的试验压力（试验时，要求试验压力稳定）。表8 由单阀方式下试验数据计算得到的阀门流量特性曲线函数：流量y%GV开度x%表9 由顺序阀方式下试验数据计算得到的GV3阀门流量特性曲线函数：流量y%GV3开度x%表10 由顺序阀方式下试验数据计算得到的GV4阀门流量特性曲线函数：流量y%GV4开度x%表11 根据历史数据及试验数据，综合得到GV阀门流量特性曲线为（在DEH第53、45页）：流量y%GV开度x%表12 根据顺序阀方式下的试验数据，计算得到背压流量修正函数为：背压流量修正函数设置（在DEH第27页逻辑）原始函数试验计算得到的函数xxxy根据试验数据，计算得到顺序阀方式下的各阀门流量分配及重叠度设置（DEH 52页）：表13 GV1/GV2阀门顺序阀开启设置修改前修改后0%对应的指令：0%对应的指令：100%对应的指令：100%对应的指令：K=K=Bias=Bias=重叠度设置重叠度设置xxxy表14 GV3阀门顺序阀开启设置修改前修改后0%对应的指令：0%对应的指令：100%对应的指令：100%对应的指令：K=K=Bias=Bias=重叠度设置重叠度设置xxxy表15 GV4阀门顺序阀开启设置修改前修改后0%对应的指令：0%对应的指令：100%对应的指令：100%对应的指令：K=K=Bias=Bias=重叠度设置重叠度设置xxxy9.6 阀门跟踪流量修正曲线计算及设置GV阀门流量特性修正函数的反函数即为GV阀门跟踪流量修正函数，阀门跟踪流量修正函数必须与GV阀门流量特性修正函数相对应。10 参数设置后的阀门特性校核10.1 单阀特性的校核 1） 通知运行人员，通过手动调整锅炉燃料量，将机组负荷维持在150MW，主汽压力维持在16.5MPa左右10分钟 2） 通知运行人员，将DEH切换至单阀方式。 3） 等待机组单阀切换完成，工况稳定。 4） 锅炉手动保持燃料量不变。 5） 在DEH控制画面上，每次按20秒的间隔，按5MW的升幅，逐步增大DEH的负荷设定值，直至4个高压调门全开。 6） 等待机组各项参数稳定后，记录DEH的主汽压力、主汽流量、负荷设定值、机组负荷、GV14开度指令、调节级压力、调节级温度、高压缸排汽压力、高压缸排汽温度、真空等参数； 7） 注意观察GV3、GV4在开始初段和末段的负荷变化应平滑无突变现象且基本呈线性特性，如负荷变化有突变和有明显的非线性，则应重新调整相关阀门的开度特性参数，直至阀门开度改变时负荷呈线性变化为止。 8） 在DEH控制画面上，每次按20秒的间隔，按5MW的降幅，逐步降低DEH的负荷设定值，直至主汽压力主汽压力达到16.5MPa为止。 9） 等待机组各项参数