4.1DEH中閥門控制原理

機組DEH中單閥和順序閥方式下閥門流量特性曲線均單獨設置，控制原理如圖1 所示。

單閥方式下CV1、CV2、CV3、CV4的閥門流量特性曲線函數民用航空標準，F(x)5、F(x)6、F(x)7、 (x)8分別為順序閥方式下CV1、CV2、CV3、CV4的閥門流量特性曲線函數。

4.2閥門流量特性試驗理論前提

Ptr一額定負荷時主蒸汽壓力 Pimr一額定調節(jié)級壓力。

Ptr一額定負荷時主蒸汽壓力 Pimr一額定調節(jié)級壓力。

4.2.1弗留格爾公式

弗留格爾公式常用來計算汽輪機級組變工況時的流量特性。弗留格爾公式不適 用于蒸汽超音速流動以及閥切換過程中的流量計算，并且其誤差主要來源于理想 氣體假設。 4.2.2分段線性化 總閥位是機組DCS根據當前主蒸汽壓力及負荷指令等運行參數通過比例積分產 生的計算值，汽輪機各閥門根據總閥位值確定各自開度，即閥門管理曲線。在定壓 運行下，機組負荷與總流量近似成正比關系，因此，總閥位是連接總流量與各閥開 度（流量）的中間值。采用分段線性化的方法對閥組流量特性曲線進行優(yōu)化，通過 改變流量拐點和非線性段對應的總閥位值，達到改變總閥位與各閥位對應關系的目 的，即優(yōu)化了DEH閥門管理曲線，實現了汽輪機調節(jié)閥配汽運行優(yōu)化

5.1電網調度充許發(fā)電機組退出AGC方式，退出CCS方式，退出DEH側的一次調頻 功能。 5.2充允許機組本地進行緩慢的負荷變化，負荷整體變化幅度約為25%左右。 5.3高調門就地設備系統(tǒng)狀況正常，可正常投入運行。 5.4充允許并可以進行單閥和順閥運行方式的切換。 5.5允許對單個汽機高調門的開度進行調整。 5.6測點（閥門指令、流量指令、閥位開度、調節(jié)級壓力、主汽壓力、實際負荷）變 送器、測量通道無故障。 5.7歷史數據站工作正常，能完成對主汽壓力、調節(jié)級壓力、流量指令、閥位指令、 功率等參數的采集。 5.8機組運行穩(wěn)定，無嚴重影響機組運行安全的隱惠。 5.9機組背壓維持穩(wěn)定。 5.10試驗過程中機組主要調節(jié)系統(tǒng)調節(jié)品質達標，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。 5.11試驗負荷變動范圍為穩(wěn)燃負荷至額定負荷（50%一80%）

6.1單閥方式下閥門特性試驗

6.1.1預備條件的準備： 6.1.2將機組負荷置于允許單個高調門全行程開啟及全關的負荷點（50%一80%）。 6.1.3保證機組負荷、壓力、溫度等主要參數穩(wěn)定30min。 6.1.4退出機爐協調CCS方式，退出DEH側一次調頻功能，將汽機DEH切至單閥方 式。 6.1.5停止鍋爐吹灰。 6.1.6保持供熱系統(tǒng)供汽量穩(wěn)定（試驗期間，保證供熱抽汽門開度不變）。 手動或強制緩慢關閉CV1，保持CV2、CV3、CV4、閥開度不變，機組各主參數穩(wěn) 定后運行15分鐘，并進行數據采集。 6.1.7按照0%、3%、6%、9%、13%、16%、20%、25%、30%、34%、38%、42%、45%、50% 55%、60%、65%、80%、100%的試驗順序分別對CV1閥門進行開閥測試，開閥過程中 應盡量緩慢，通過調整鍋爐燃料量維持機前主蒸汽壓力穩(wěn)定，并記錄實驗數據。（具 體的階躍開度可以根據實際情況進行調整 6.1.8機組各主要參數穩(wěn)定后，按照100%、80%、67%、60%、55%、45%、42%、38%、 34%、30%、25%、20%、16%、13%、9%、6%、3%、0%的試驗順序分別對CV1閥門進行 關閥測試，關閥過程中應盡量緩慢，通過調整鍋爐燃料量維持機前主蒸汽壓力穩(wěn)定 記錄實驗數據。（具體的階躍開度可以根據實際情況進行調整）結束CV1閥門性能測 試試驗，運行人員調整機組至試驗前參數，以此方法分別進行CV2/CV3/CV4閥門特 性測試試驗。

6.2單閥方式高調門重疊度函數的優(yōu)化

6.2.1讀取原單閥調門特性函數，并將其進行歸一化處理。 6.2.2在6.1.1中得出的高調閥流量曲線基礎上，對閥門重疊函數進行優(yōu)化。 6.2.3通過數值計算得出原有各個閥門流量特性曲線。 6.2.4通過計算機仿真方式，將各個閥門流量曲線進行疊加，得出原有單閥總流量 特性曲線。

6.2.5根據上述得出的原始單閥總流量曲線中非線性部分，調整各閥特性函數，重新 擬合仿真，使其平滑化。 6.2.6將所有調閥全開后，根據優(yōu)化后的流量函數，修改DEH中的相關函數

6.3優(yōu)化后特性曲線校驗

6.4順序閥方式下閥門特性試驗

6.4.1順序閥方式高調門重疊度函數的優(yōu)

6.4.2讀取原順序閥調門特性函數，并將其進行歸一化處理， 6.4.3在6.1.1中得出的高調閥流量曲線的基礎上，對閥門重疊函數進行優(yōu)化。 6.4.4通過數值計算得出原有各個閥門流量特性曲線。 6.4.5通過計算機仿真方式，將各個閥門流量曲線進行疊加，得出原有順序閥總流量 特性曲線。 6.4.6根據上述得出的原始單閥總流量曲線中非線性部分，調整各閥特性函數，重新 擬合仿真，使其平滑化。 6.4.7在順序閥方式下，將所有調閥全開后，根據優(yōu)化后的流量函數，修改DEH中的 相關函數。

6.5優(yōu)化后特性曲線校驗

合閥位，每次調整后運行人員需手動操作保持主汽壓力、溫度穩(wěn)定，直至到額定負 荷。觀察驗證期間的總閥位指令、機組功率、主蒸汽流量等參數趨勢圖，根據分析 決定是否對閥門流量特性參數進一步優(yōu)化。

6.6單閥/順序閥切換試驗

按照6.1及6.2所得出的閥位特性曲線，進行單閥/順序閥雙向切換試驗。觀察 驗證期間的總閥位指令、機組功率、主蒸汽流量等參數趨勢圖，根據分析決定是否 對閥門流量特性參數進一步優(yōu)化

6.7汽輪機閥門流量特性優(yōu)化軟件介紹

汽輪機調節(jié)閥流量特性優(yōu)化軟件是基于數據挖掘的調節(jié)閥流量特性分析和優(yōu)化 軟件，通過數據統(tǒng)計和預處理，獲得機組運行參數范圍、運行特性及穩(wěn)定數據：采 用基于特征通流面積的辨識方法進行線性度分析和辨識方法的誤差分析；采用先進 的計算方法，對辨識結果進行數據提取，并對本挖掘算法進行有效分析；選用相同 分段點，根據分段線性化優(yōu)化方法，優(yōu)化調整實際流量特性的線性不合理問題。實 現了對機組閥門流量特性曲線進行辨識及優(yōu)化， 汽輪機調節(jié)閥流量特性優(yōu)化軟件分為四大功能塊，分別是機組建模、監(jiān)視畫面、 分析優(yōu)化及運行日志。機組建模功能分列四個小項：閥門參數、標準工況、工況數 據源配置和系統(tǒng)配置，此欄為軟件計算運行的基礎；監(jiān)視畫面功能分列兩個小項： 分析曲線和歷史對比，此欄為監(jiān)視畫面，為日常閥門狀態(tài)監(jiān)視情況，并可與歷史分 析進行對比，以判斷是否需要進行閥門流量特性的分析和優(yōu)化；分析優(yōu)化功能分列 三個小項：分析優(yōu)化此欄共三項基本功能：數據分析、結果對比和閥門優(yōu)化，此欄 為軟件最核心部分，當機組大修后或者監(jiān)測到閥門流量特性發(fā)生變化時，則需進行 此項操作，通過歷史數據對閥門流量特性函數進行優(yōu)化

5.8.1汽輪機調節(jié)伐流量特性優(yōu)化系統(tǒng)可通過與DCS或MIS系統(tǒng)通訊的方式存儲大 量的機組實際運行數據，實時監(jiān)視閥門線性度，對閥門線性進行優(yōu)化，不僅節(jié)省了 大量的人力物力，而且做到了很好的及時性，克服了常規(guī)汽輪機閥門流量特性曲線 的試驗方法的諸多缺點，消除了試驗耗時長、只能獲得特定工況下的特性、測試精 度差等缺點；避免了因需提前申請負荷及當前機組運行狀態(tài)等影響，無法及時進行 試驗的問題。

6.8.2歷史數據來自于機組運行時間，具有真實性和客觀性。結合熱力學中穩(wěn)定狀 態(tài)的判斷依據和機組實際生產運行要求，以機組采樣參數作為指標，采用機組熱力 穩(wěn)定數據篩選原則及穩(wěn)定數據篩選方法，可保證篩選結果不失真且高效的提取到了 機組穩(wěn)定數據。 6.8.3軟件采用基于特征通流面積的辨識方法，此方法的研究對象為： 6.8.4實際進氣量計算：調節(jié)級后第一壓力級至高壓缸排氣口之間的壓力級組： 6.8.5主汽壓力變工況：高壓缸入口至調節(jié)級后作為級組。此方法可適用于任何類 型的機組，其辨識結果的誤差小于1.8%。 6.8.6軟件除手動補充數據和目標流量曲線的端點在特殊情況需人工干預外，可做 到一鍵優(yōu)化，自動生成優(yōu)化后的閥門流量特性曲線。 6.8.7軟件可定時進行機組實際流量的辨識，如發(fā)現實際流量曲線與優(yōu)化后實際流 量曲線變差變大，即發(fā)出報警信號，提示試驗人員進行修正。 6.8.8軟件的使用對機組協調、AGC性能、一次調頻性能的提升起到了基礎支撐作用 配合對應的解決方案，可以有效減少系統(tǒng)負荷響應工況下的參數波動，提高了機組 的安全性、經濟型，具有顯著地經濟效應

天多數時間內，機組實際運行在40%100%額定負荷區(qū)間，較低負荷段的運行數 據為非穩(wěn)態(tài)數據。在無閥后壓力測點的情況下，對穩(wěn)態(tài)工況數據庫中的主蒸汽流量 應用式進行修正，同樣，對結果進行標幺化處理。擬合曲線能夠完全表征實際的閥 組流量特性，無失真；通過與理想流量特性對比發(fā)現，在總閥位開度為75%~95%時， 流量特性曲線出現下凹現象，流量變化較小。機組總閥位開度為75%95%時對應CV1 CV3開啟段，因此需要重新設置CV1和CV3開啟段的開度曲線以及合理的重疊度。 7.3汽輪機閥門流量曲線計算方法 7.3.1確定閥門預啟閥的行程，預啟也叫做小閥，是為了減小閥門前后壓差，使閥門 更容易開啟而設計的，其機械機構上面有與大閥配合的凸臺，小閥的行程走完之后 百臺與大閥貼緊，大閥才開始開啟，一般小閥的行程是大閥行程的10%，具體數值以 圖紙為準。 7.3.2確定閥門的喉部直徑，喉部直徑指是是閥門的蒸汽流道的平均直徑，我們可以 通過汽輪機主機圖紙確定。 7.3.3確定閥門相對行程與流量百分比之間的函數關系，這個函數關系是汽輪機熱 力計算，需要查找現場汽輪機主機資料。閥門相對行程=H/D，H是閥門的實際行程 D是閥門喉部直徑。 7.3.4確定閥門閥桿總行程，這個數據可以通過查找主機資料得到，也可以查看現 場的安裝記錄，如果用現場的安裝數據計算的話會更加準確。 7.3.5計算分析：需要的數據都已經準備好了，現在我們只要通過閥門的相對行程 H/D算出閥門實際行程H就可以，同時要將預啟閥的行程考慮在內。 7.3.6計算方法：閥門實際行程H=A+H/D*D（其中，H為閥門實際行程，D為閥門的 喉部直徑），再利用閥門相對行程與流量百分比Q之間的函數關系，打開電腦，將 數據填寫到excel表格內，流量曲線L計算。 7.3.7數據篩選：一般DEH的函數塊中只有11個數據框，但是往往計算出來不只11 組數據，這就需要我們進行數據篩選，可以通過excel描繪出L的圖形，通過仔細 觀察找出能體現L形狀的11組數據出來然后填寫到DEH中

7.3汽輪機閥門流量曲線計算方法

附錄A：機組高調門特性測試數據

寸錄A：機組高調門特性測試數據 錄B：機組實測閥門開度對應的流量

附錄C：機組單閥流量特性曲線函數 附錄D：機組順閥流量特性曲線函數 附錄E：汽輪機閥門流量特性檢測記錄 附錄F：汽輪機閥門流量特性檢測報告

汽輪機閥門流量特性檢測記錄

機組高調門特性測試數據

機組實測閥門開度對應的流量

機組單閥流量特性曲線函數

鋼筋標準規(guī)范范本機組順閥流量特性曲線函數

主檢人員： 審核人員： 批準人員：

日期： 日期： 日期:

日期： 日期： 日期:

汽輪機閥門流量特性檢測報告

B.1檢測報告至少包括以下信息： a）標題：“檢測報告”； ）進行檢測的地點（如果不在實驗室內進行檢測）； 檢測報告編號，頁碼及總頁數的標識； d）檢測單位檢測專用章； 被檢測單位的名稱和地址； 被測系統(tǒng)的描述和明確標識：系統(tǒng)的制造單位、名稱、型號及出廠編號； ）檢測日期； ）檢測所依據的技術規(guī)范的名稱及代號； i）本次檢測所用的主要設備（包括標準物質）的名稱、測量范圍、不確定度或 確度等級或最大允許誤差、證書編號及有效期； ji）檢測時的環(huán)境溫度、相對濕度： 檢測人與核驗人的簽名； 檢測報告批準人的簽名與職務： m）檢測結果僅對被校對象有效的聲明； 未經實驗室書面批準電氣設備標準規(guī)范范本，不得部分復制證書的聲明