李志伟
中韩（武汉）石油化工有限公司 湖北 武汉 430000
摘要：近年来我们电力系统低频振荡造成的电力事故。电力系统低频振动可能严重影响电网的安全稳定运行。当电力系统的稳定受到某种损害时，人民的生活水平和经济就会受到严重损害。电力系统低频振荡的机理和原因尚不清楚。根据电力系统强迫振荡强制理论，当周期性故障频率接近电力系统固有频率时，电力系统会发生功率振荡。对扰动的反应不仅与扰动变化有关，而且与电力系统本身的特性有关。因此，分析汽轮机阀门流量特性很重要。
关键词：汽轮机；阀门流量；特性分析；优化
阀的流量特性是阀的开口量和通过阀的蒸汽量。汽轮机阀门的流量特性与实际阀门大不相同，因为如果负荷突变和频率发生变化，机组可能会导致变负荷和一次调频。这会使机组难以控制，并影响机组的安全性和变负荷能力。
一、汽轮机阀门流量特性的分析
1.单阀控制方法下汽轮机阀门流量特性控制试验。首先，操作人员必须将蒸汽轮组以外的系统控制模式改为单向阀控制模式，然后等待约20分钟，然后等待大约20分钟，让蒸汽机车减振器有足够的时间稳定负荷。操作完成后，操作员会将DEH系统的速率减少到每次0.01。同时锅炉操作人员还应调整锅炉，锅炉负荷、主蒸汽压力和温度保持不变。当操作员调整DEH系统的负载时，需要注意，可以增加主蒸汽压力，使阀门变小。压力为15.15.5 MPa时，应停止操作调节门。通过在单阀控制下特性数据，可以比较上一操作中确定的流量请求指令与实际相等流量之间的关系。结果如图1所示。DEH系统的负载指令与单阀控制方法下阀门的流量特性大不相同。为此，管理人员应严格优化DEH系统阀门在科学中控制单个阀门时的流量曲线。
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图1单阀控制方式下负荷指令与阀门流量的关系曲线
2.顺序阀控制模式下阀门组流量特性实验。首先，汽轮机操作员应将汽轮机组运行负荷值调整为160mw左右，主蒸汽压力调整为15.5mpa左右，保持汽轮机组和主蒸汽值不变，然后燃气轮机机组切断协调控制系统至操作完成后，操作员应将DEH系统的操作模式转换为本地模式，然后退出频率调制一次。操作完成后，操作员每次都会以0.01的速度增加系统外部的负载指令。同时，操作人员必须正确调节锅炉，主蒸汽压力控制在15.5mpa左右，然后主蒸汽温度降低到初始温度，直至GV1和GV2高压调节阀全部打开。接下来，操作员必须抓住时机，当处于开满时期GV1和GV2时，GV3刚刚开启，操作员重复开关操作4~5次，以正确查找GV3的预打开状态。操作结束时，当GV3完全打开，GV4刚刚开启时，操作员必须重复开关操作，以准确查找GV4的预打开状态。完成此操作后，操作人员必须将DEH系统的负载值设置为330MW，此时所有阀门均打开。接下来，操作人员应保持各阶段主蒸汽压力等参数稳定，跟踪组负荷、高压调节阀位置、参数(如主蒸汽压力)的数值变化。通过在顺序阀的控制模式下合并阀特性数据，可以比较上一操作中确定的DEH流量需求与实际相等流量之间的关系。从动阀控制模式下，汽轮机组的负荷显示与部分断面阀的流量特性有很大不同，汽轮机应在从顺序阀控制模式下优化DEH系统的流量曲线。
二、阀门流量特性优化方法
不难看出阀门有自己的流量特性，这是很难改变的客观事实。优化阀门流量特性的最简单方法是优化阀门的实际流量特性，采用不同的优化方法。因此，优化过程既复杂又困难。总之，只能通过阀门的实际流量曲线来确定和识别，流量曲线可以管理，阀门流量优化，电气系统稳定。操作模式如下:在优化流量曲线之前，根据在阀门管理曲线优化过程中测试过的不同电气系统中阀门的实际流量特性绘制流量特性曲线，然后输入命令实现流量特性曲线。此处的描述不是普通描述，而是流量描述阀开口的专业描述。从而优化汽门调节曲线，控制汽轮机蒸汽流量，控制电力系统稳定发展。此外，蒸汽轮机阀的流动曲线必须根据不同的阀曲线进行优化，例如单阀与顺阀之间的关系。目前，主要有按比例设置的单、顺阀，理论上有两种管理方式。曲线一是单、顺阀的比例、偏置校正；还有一个单、顺阀不不同的阀门使用不同的管理曲线。事实上，通过这些试验得到的关系曲线表明汽轮机阀门开口与汽轮机进气之间存在非线性关系。调节阀流量特性曲线是控制汽轮机驱动系统的重要工具。根据该规定，流动指令成为相应的阀位置指令。在现实世界和生产运营中，不可避免的是汽轮机模型的应用。在这种情况下，通常不区分流量指示和阀位置指示。因此，在汽轮机模型中，阀门的流量特性实质上是阀门位置与蒸汽流量的关系。汽车制造商提供的技术数据通常决定汽车车轮阀门的流量特性。阀门的阀门流量特性理论上可以与阀门的实际特性相匹配。在这种情况下，通常会忽略流量特性对系统的影响。在这种情况下，在对汽轮机及其调节系统进行数学建模时，应考虑汽轮机调节阀流量特性的影响。
三、阀门流量特性优化后安全性和经济性质比较分析
当机组负荷为210MW时，机组流量指示约为91%，单阀控制方法和主蒸汽压力为15.2mpa，在原有特性曲线下，如果需要增加负荷9mw，即循环控制下流量指示的3%当组进入坐标控制时，DEH类似于孔径控制。汽轮机主电路虽然能保持机组负荷稳定，但必然会有大量的超调节。如果变频运行后有较高的过载风险，机组控制的稳定性和安全性将受到影响。在顺序阀控制方法下，当机组负荷为180MW，主蒸汽压力为15.2mpa时，机组流量指示约68%。如果原特性曲线下9mw的负荷，即3%的流量指示需要增加，DEH开环控制下的流量指示将增加到约71%，机组负荷可增加到232mw，增加值为52mw，存在超调。过负荷可能导致汽轮机轴线发生振动变化，影响机组的安全经济运行。在一台机组中，虽然某些零件可能负荷超调，但在另一部分区段中，它比实际曲线慢。当流量指令增加时，组中的很大一部分不会增加负载，使用AGC和调频可能会影响机组的性能。采用优化阀门流量特性曲线后控制的稳定性大大提高，负荷的稳定性也使锅炉燃烧更加稳定。尚未投入使用的调频可以投入使用，AGC负荷控制的监测性能也大大提高。
总之，由于汽轮机制造工艺不同，大部分阀门流量特性电流设置不正确，严重影响了机组的安全运行。同时，机组阀修理或更换后，能够改变原有的特性曲线，需要重新调整。为了提高AGC一次调频的性能并降低能耗，必须优化机组。通过对300和200MW机组测试和优化控制的稳定性和运营效率得到了提高，这一点值得推广。
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