CN110646193B - 一种获取汽轮机高压调门流量特性的试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种获取汽轮机高压调门流量特性的试验方法，该方法采用高压缸一级抽汽参数作为主蒸汽流量的计算依据，通过计算主蒸汽流量的变化量来获取汽轮机高压调门流量特性。与现有技术相比，本发明具有测点代表性好，安装在汽缸外部，方便检查处理，确保测点准确性等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种，尤其是涉及一种获取汽轮机高压调门流量特性的试验方法。
背景技术
汽轮机一般设计多个调节阀进行流量控制，其流量特性直接关系到功率调节的稳定、快速。目前大多数汽轮机高压调门的流量特性参数是根据制造商提供的设计数据，经基建调试和生产试运行后，根据实际情况加以修正，并设置于汽轮机数字电液控制系统(Digital Electric Hydraulic control system，以下简称DEH)中。鉴于制造/安装条件所限、阀门磨损/老化、通流部分改造、配汽方式调整及机组大修后设备特性的变化，会引起实际流量特性偏离设计曲线，从而影响机组变负荷性能，降低机组运行经济性。
目前主要是通过现场特性试验来获取汽轮机实际流量特性，试验时需要记录和分析主蒸汽流量的变化。考虑到装设流量测量装置会增加节流损失，故主蒸汽流量一般没有实际测量装置，往往采用调节级压力来表征主蒸汽流量。传统试验方法均是基于调节级压力的准确测量为前提，但在实际工作中存在一些问题，主要有：
1、汽轮机所有级组中，调节级所处进汽参数最高、蒸汽流速最快、部分进汽导致流场变化较大，因此调节级压力、温度波动较大，测点代表性欠佳。
2、因调节级压力测点从高压缸内部引出，测量管路故障概率较高，且一旦管路损坏唯有等待停机大修后才能检查处理。另外，一些汽轮机组调节级未设置温度测点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种获取汽轮机高压调门流量特性的试验方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种获取汽轮机高压调门流量特性的试验方法，该方法采用高压缸一级抽汽参数作为主蒸汽流量的计算依据，通过计算主蒸汽流量的变化量来获取汽轮机高压调门流量特性。
优选地，通过测量所述的高压缸一级抽汽参数来获取主蒸汽流量的原理是基于弗留格尔简化公式，该公式表征了汽轮机的蒸汽流量与级或级组前后参数的关系。
优选地，在汽轮机通流部分的结构特征保持不变的情况下，且汽轮机组内始终有一列或一列以上的喷嘴或动叶的汽流处在临界状态或超临界状态时，其蒸汽流量和级组前的参数变化关系可由弗留格尔简化公式表示：
根据公式(1)，通过一级抽汽的参数变化，来表征主蒸汽流量的变化，从而获取汽轮机进汽调门的流量特性，式中:G1代表变化后通过级组蒸汽流量，G0代表变化前通过级组蒸汽流量；P01代表变化后一级抽汽压力、P0代表变化前一级抽汽压力；T01代表变化后一级抽汽温度、T0代表变化前一级抽汽温度。
优选地，所述的方法具体包括以下步骤：
1)试验前机组退出自动发电控制AGC和一次调频方式，且负荷保持90％额定负荷，稳定30分钟以上；
2)协调控制切换至锅炉跟随方式；
3)通过设置滑压偏置将高压调门全开，稳定运行20分钟以上；
4)将第一个高压调门，以设定时间间隔逐渐关小直至全关，在此过程中其它调门皆维持全开状态；
5)待试验的高压调门全关且主蒸汽压力参数稳定10分钟后，再逐渐将该调门调整至全开；
6)其他高压调门重复以上步骤，分别进行试验；
7)通过整理试验数据，利用公式(1)，计算得出调门开度和主蒸汽流量的对应关系，从而得出流量特性曲线。
优选地，所述的步骤4)中，试验过程中，由运行人员同步干预，来保持主蒸汽参数的平稳。
优选地，所述的步骤5)中，在调门开启时，运行人员相应同步干预，维持主蒸汽压力参数稳定。
优选地，所述的步骤7)中，通过整理试验数据，利用公式(1)，计算得出调门开度和主蒸汽流量的对应关系，从而得出流量特性曲线。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、针对调节级压力测点代表性欠佳，故障率高及修复困难的缺点，采用一抽压力进行调门流量特性试验，该测点代表性好，安装在汽缸外部，方便检查处理，确保测点准确性；
2、采用基于一抽压力的流量特性试验方法，可以较好的获得汽轮机高压调门流量特性，满足试验要求。
3、汽机调门流量特性试验可以不再依靠调节级压力，对于部分没有该测点，或者该测点损坏的机组也具备了试验条件。
附图说明
图1为具体实施例中高压调节阀CV1实际的开度-流量特性曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
对于某一台1000MW燃煤发电机组，其配套汽轮机配备四个高压调节阀。通过现场试验，测试四个高压调门的流量特性。
1、试验前机组退出AGC、一次调频，负荷稳定在90％额定负荷；
2、协调控制切换至锅炉跟随方式；
3、通过设置滑压偏置将高压调门全开，稳定运行30分钟以上；将第一个高压调门，通过热工信号强制，以一定间隔向下(考虑调门非线性，调门开度指令阶跃变化量可视现场具体情况做调整，详见表1)，逐渐关小直至该调门全关。在此过程中其它调门一直维持全开状态。试验过程由运行人员同步手动减少锅炉主控输出，以维持主汽参数稳定；
表1
| 调门开度区间％ | 0～10 | 10～40 | 40～60 | 60～100 |
| 强制指令改变量％ | 2 | 3 | 5 | 10 |
待此高调门全关且主汽压力稳定一段时间后，由热控人员逐渐将该调门调整至全开位，指令变化参看表1。在调门开启时，运行人员相应增加锅炉主控输出，尽量维持主汽压不变；
5、其余高调门分别单独重复以上步骤进行试验；
6、通过整理试验数据，利用公式(1)，计算得出调门开度和主蒸汽流量的对应关系，从而得出流量特性曲线。
通过本专利的试验方法，可得出实际的高压调节阀开度-流量特性曲线，以CV1为例，如图1所示。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种获取汽轮机高压调门流量特性的试验方法，其特征在于，该方法采用高压缸一级抽汽参数作为主蒸汽流量的计算依据，通过计算主蒸汽流量的变化量来获取汽轮机高压调门流量特性；
通过测量所述的高压缸一级抽汽参数来获取主蒸汽流量的原理是基于弗留格尔简化公式，该公式表征了汽轮机的蒸汽流量与级或级组前后参数的关系；
在汽轮机通流部分的结构特征保持不变的情况下，且汽轮机组内始终有一列或一列以上的喷嘴或动叶的汽流处在临界状态或超临界状态时，其蒸汽流量和级组前的参数变化关系由弗留格尔简化公式表示：
根据公式(1)，通过一级抽汽的参数变化，来表征主蒸汽流量的变化，从而获取汽轮机进汽调门的流量特性，式中:G1代表变化后通过级组蒸汽流量，G0代表变化前通过级组蒸汽流量；P01代表变化后一级抽汽压力、P0代表变化前一级抽汽压力；T01代表变化后一级抽汽温度、T0代表变化前一级抽汽温度；
所述的方法具体包括以下步骤：
1)试验前机组退出自动发电控制AGC和一次调频方式，且负荷保持90％额定负荷，稳定30分钟以上；
2)协调控制切换至锅炉跟随方式；
3)通过设置滑压偏置将高压调门全开，稳定运行20分钟以上；
4)将第一个高压调门，以设定时间间隔逐渐关小直至全关，在此过程中其它调门皆维持全开状态；
5)待试验的高压调门全关且主蒸汽压力参数稳定10分钟后，再逐渐将该调门调整至全开；
6)其他高压调门重复以上步骤，分别进行试验；
7)通过整理试验数据，利用公式(1)，计算得出调门开度和主蒸汽流量的对应关系，从而得出流量特性曲线；
所述的步骤4)中，试验过程中，由运行人员同步干预，来保持主蒸汽参数的平稳；所述的步骤5)中，在调门开启时，运行人员相应同步干预，维持主蒸汽压力参数稳定；所述的步骤7)中，通过整理试验数据，利用公式(1)，计算得出调门开度和主蒸汽流量的对应关系，从而得出流量特性曲线。
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