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600MW汽轮机配汽优化中阀序切换功能设计 　　【摘要】600MW机组原设计的配汽方式为引进日立的复合配汽方式，为提高机组部分负荷运行经济性，将机组的配汽方式由复合配汽优化为顺序阀方式运行，需要在机组运行过程中进行阀序切换…… 　　【关键词】复合配汽；顺序阀；阀序切换；OVATION 　　【中图分类号】TK269 【文献标识码】A 【文章编号】1672—5158（2012）08—0059-02 　　东方汽轮机有限公司制造的600MW及以上汽轮机组原设计的配汽方式为引进日立的复合配汽方式，此配汽方式在额定负荷下的效率较高，但在部分负荷时，此配汽方式节流损失较大。为提高机组部分负荷运行经济性，将机组的配汽方式由复合配汽优化为顺序阀方式运行。在完成配汽优化数据计算后，需要对机组DEH逻辑进行修改，设计阀序切换程序，保证在机组正常运行中顺利投入或切除新配汽方式。 　　1 改造前机组情况 　　笔者参与了铜川、??湖、凤台等数个电厂的阀序切换程序设计，并完成了在线试验。本文以凤台电厂为例进行介绍。 　　淮浙煤电凤台电厂一期工程4×600MW机组采用东汽生产的N600-24.2/566/566型超临界凝汽式汽轮机，DEH采用西屋OVATION系统。机组配汽曲线原设计为引进日立的复合配汽方式，原流量曲线示意图如下： 　　该配汽方式在额定负荷下的效率较高，但在部分负荷时，此配汽方式节流损失较大，有必要对其配汽方式进行优化，达到节能降耗的目的。 　　经产品开发处研究，提出了机组的优化配汽方式：原来的复合配汽改为顺序阀运行，由原来的“两阀组”运行改为“三阀组”运行方式。新流量曲线示意图如下： 　　由于新的流量曲线目前仅在一定负荷区间使用效果较好，故必须在机组运行后进行在线的阀序切换过程，为确保机组的安全运行，我们进行了阀序切换功能设计。 　　2 设计原则 　　（1）保留机组原配汽曲线，在机组冲转时使用。 　　（2）在操作员站画面上设计—个两种流量曲线控制的切换按钮。将原来曲线的控制方式称为混合阀方式，将新曲线的控制方式称为顺序阀方式。由操作人员根据实际情况进行选择。从混合阀方式切换到顺序阀方式时，在DEH控制逻辑中限制一定的条件，如：??求负荷必须达到一定负荷。同时，允许操作人员可以在并网后从顺序阀方式又再次切回到混合阀方式。 　　（3）为了保证在两种不同的配汽方式之间进行切换时对负荷的扰动尽量小，我们需对切换过程的时间进行控制。 　　（4）在顺序阀方式下，为了避免在使用新的流量曲线过程出现超压现象，在逻辑中考虑用调节级压力作为监视保护，当调节级压力超过限制值时，自动将顺序阀方式切换到混合阀控制方式，切换过程仍需进行时间控制。 　　3 控制逻辑设计方案 　　（1）混合阀/顺序阀控制方式选择 　　设计两种阀序方式互相切换的必要条件，其中混合阀曲线切换到顺序阀曲线允许条件为： 　　①机组并网。 　　②阀门活动试验未进行。 　　③负荷反馈控制回路未切除；切除CCS协调，切除一次调频。 　　④在机组并网并投入混合阀的情况下，负荷高于定值。 　　上述条件限制主要是为了尽量减少切换过程中的扰动，同时投入负荷反馈控制，利于保证切换中负荷的稳定。 　　同时设计了强制切除顺序阀曲线到混合阀曲线的情况： 　　①机组已跳闸。 　　②调节级压力高于限制值。 　　上述条件保证了机组跳机后重新冲转不会保持顺序阀模式，会切换回混合阀方式进行冲转。同时加入调节级压力限制，避免在使用新的流量曲线过程中出现超压现象。 　　（2）阀门流量曲线切换过程设计 　　该部分为整个设计中最复杂的地方，采用系数切换完成流量曲线的切换，主要由以下两个模块组成： 　　A.系数切换模块 　　设计顺序阀系数与混合阀系数，通过乘法器作用于两套流量曲线的输出口。切换开始后，两个系数按设定速率同步反向转换，转换区间限制在0～1区间内。当两个系数分别到达区间最大值或最小值时，切换结束。 　　B.切换暂停模块 　　有必要设计切换暂停模块，保证在波动过大或极端故障情况下，切换过程暂停，通过控制系统的闭环调节功能，回到稳定的状态。 　　①切换过程中，投入功率回路的情况下，如实际负荷与目标负荷偏差超过允许值，则切换暂停，待实际负荷与目标负荷偏差小于定值并短暂延时后，切换继续进行。 　　②切换过程中，如出现控制器故障，则切换暂停，待正常后继续进行。 　　（3）阀门活动试验设计 　　机组切换到顺序阀模式下运行后，出现CV2、CV4两阀全开的工况较多，机组原来混合阀模式下对CV进行全行程活动试验的方式对负荷影响很大，因此有必要设计新的活动试验方式。 　　为此，针对长期全开状态的两个CV，设计了松动试验逻辑：在顺序阀模式下，且CV2、CV4处于全开状态，可分别对两阀进行松动试验，阀门从全开位向下关到90%位置即成功，随后恢复