阀门切换窗口与阀门试验窗口类似,差别在于阀门切换窗口增加了两块显示单阀系数和顺序阀系数的模拟表,它们用来作为阀门切换过程的进度指示。
注意主画面中“单阀”和“顺序阀”红色状态指示灯,它们表示当前阀门状态是单阀还是顺序阀。如果是当前是单阀,切换后变成顺序阀。反之,阀门切换后顺序阀变成单阀。通过阀门切换窗口图中单阀和顺序阀系数显示表也可判断出当前阀门状态。
以单阀切顺序阀为例:当阀门切换条件满足时,窗口图“禁止切换”黄色指示灯熄灭,表示可以进行阀门切换。点击“切顺序阀”按钮,“顺序阀请求”指示灯亮,“单阀请求”指示灯灭。点击“开始/继续”按钮,“切换开始”和“切换进行中”两个指示灯同时点亮,表示单阀开始向顺序阀切换;顺序阀系数显示表中的数字从0开始逐渐增加,而单阀系数显示表中的数字则从1逐渐减小。
阀门切换速度为2分钟。如果切换过程中按下“中止/取消”按钮,则“切换中止”指示灯亮,“切换开始”指示灯灭,单阀向顺序阀的切换暂停,阀门处于中间状态,既非单阀也非顺序阀。重新按下“开始/继续”按钮,“切换中止”指示灯灭,“切换开始”指示灯重新点亮,切换过程继续进行,直到“切换进行中”指示灯灭,单阀系数显示表中的数字变成0,顺序阀系数显示表中的数字变成1,表示阀门切换结束,汽机处于顺序阀方式运行。顺序阀切单阀的过程与此类似。当切换结束后,主画面中“单阀”指示灯灭,“顺序阀”指示灯亮。
阀门切换过程中可以随时进行反向操作。以单阀切顺序阀为例,如果在进行到中间状态时要取消切换,恢复单阀方式,可立即按下“中止/取消”按钮,暂停向顺序阀的切换,然后点击“切单阀”按钮,再按“开始/继续”,则重新回到原先的单阀状态。
功率闭环控制投入时,如果切换过程中负荷波动超过8MW,则切换自动暂停,出现“切换开始”、“切换进行中”和“切换中止”三个指示灯同时点亮的情况;此时运行人员不必进行干预,待负荷自动稳定在6MW以内时,切换过程会自动继续进行。
DEH设计时考虑了既可单阀冲转,也可顺序阀冲转两种升速方式,因此启机前阀门方式的切换可在瞬间完成;当调门接近全开时,阀门切换也是瞬间完成的,不必等待很长时间。升速过程中阀门切换被自动禁止,运行人员无法操作。3000转定速后虽然也可以进行切换,但由于阀门切换过程中阀位的波动导致转速大范围变化,存在超速的危险,应慎重处理。建议并网后再进行在线阀门切换。
第二部分
为何新投产汽轮机半年内要保持单阀运行?
1、单阀切到顺序阀最好在机组投产后半年或运行了4000个小时后进行,主要是考虑到汽机残余应力已完全释放,因为单阀方式下是全周进汽,调节级圆周方向平衡进汽受力均匀。
2、初次切换时最好在调节门开度大于90%进行,主汽压力不能太高,最好在额定负荷以下进行,主要是考虑到阀门行程未调节好时,将导致机组负荷、汽机及煤量可能大幅度波动,还可能导致PCV阀动作。
3、切换前在机组负荷、煤量及燃烧稳定下进行,防止出现意外。
4、切换时最好在CCS方式下或负荷基础(功率回路)下进行。
5、切换前要检查各瓦振动、瓦温温度稳定,切换过程中特别要监视好TSI相关参数,特别是瓦温、瓦振,如出现异常中断切换,查找原因。
单阀控制和顺序阀控制的进汽方式各有何特点?
单阀控制调节为全周供汽方式:所有高压调门开启方式相同,各阀开度一样,好比一具调阀控制一样,故叫单阀控制,使调节级汽室内温度分布比较均匀,在负荷变化时,汽缸和转子温差变化小,因而使机组能承受较大的负荷变化率,汽机热效率低,调节阀门的节流损失大。
单阀方式下,蒸汽通过高压调节阀和喷嘴室,在360°全周进入调节级动叶,调节级叶片加热均匀,有效地改善了调节级叶片的应力分配,使机组可以较快改变负荷;但由于所有调节阀均部分开启,节流损失较大。
顺序阀调节称为部分进汽方式:调节按预先给定的顺序,依次开启,各调门累加流量呈线性变化,热效率高,调节级蒸汽室内温度分布不均匀,转子和汽缸之间的温差较大,使机组能承受的负荷变化较小。
顺序阀方式是让调节阀按照预先设定的次序逐个开启和关闭,在一个调节阀完全开启之前,另外的调节阀保持关闭状态,蒸汽以部分进汽的形式通过调节阀和喷嘴室,节流损失大大减小,机组运行的热经济性得以明显改善,但同时对叶片存在产生冲击,容易形成部分应力区,机组负荷改变速度受到限制。
启机时采用単阀,即全周进汽,尤其是冷态情况下,暖机效果好;在并网尤其是带高负荷情况下,采用顺序阀,可以减少节流损失,提高经济性。
因此,冷态启动或低参数下变负荷运行期间,采用单阀方式能够加快机组的热膨胀,减小热应力,延长机组寿命;额定参数下变负荷运行时,机组的热经济性是电厂运行水平的考核目标,采用顺序阀方式能有效地减小节流损失,提高汽机热效率。
阀切换指的是汽轮机进汽调节方式同时使用了单阀调节(节流配汽)和顺序阀调节(喷嘴配汽)两种,在汽轮机启动的时候要按照调节级的实际受热情况和机组的负荷变动进行进汽调节方式的无扰切换。
单阀/顺序阀切换的目的是为了提高机组的经济性和快速反应性,实质是通过喷嘴的节流配汽(单阀控制)和喷嘴配汽(顺序阀控制)的无扰切换,解决变负荷过程中均匀加热与机组在部分负荷下的经济性的矛盾。
对于定压运行带基本负荷的工况,调节阀接近全开状态,这时节流调节和喷嘴调节的差别很小,阀切换的意义不大。对于滑压运行调峰的变负荷工况,部分负荷对应于部分压力,调节阀也近似于全开状态,这时阀门切换的意义也不大。
对于定压运行变负荷工况,在变负荷过程中希望用节流调节改善均热过程,而当均热完成后,又希望用喷嘴调节来改善机组效率,因此这种工况下要求运行方式采用单阀/顺序阀切换来实现两种调节方式的无扰切换。
假设阀门切换过程中汽机运行工况稳定,即凝汽器真空度和汽轮机主蒸汽参数不变,不考虑抽汽的影响,汽机的负荷仅由蒸汽流量决定,而各个调节阀所控制的流量也只和阀门开度有关,那么可以认为汽机负荷进仅是阀门开度的单函数。单阀系数乘以单阀开度指令与顺序阀系数乘以顺序阀开度指令相加后得到的就是各个阀门实际的开度指令。
单阀指令和顺序阀指令是当前负荷指令分别经过单阀曲线和顺序阀曲线转换后得出的。在实际的阀门切换过程中,上述假设条件是难以成立的,所以不可避免地会有负荷扰动;但如果投入闭环控制,负荷扰动在一定程度上可以得到改善。投入调节级压力控制回路与此类似。单阀/顺序阀切换也可以开环进行,此时负荷扰动的大小与阀门特性曲线的准确性及汽机运行工况有关。
在单阀向顺序阀切换的过程中,或阀门已处于顺序阀方式时,如果汽机跳闸或出现实际阀位和阀定位卡的阀位指令之间偏差大于设定的限值的紧急状态,则可以强行将阀门置于单阀方式。这种情况下强制成单阀方式可以减小负荷扰动。
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