鍋爐給水最小流量調(diào)節(jié)閥抖動的操縱作

者：劉元勝廣東省珠海發(fā)電廠摘

要：珠海發(fā)電廠2號機(jī)組2臺汽動給水泵的最小流量閥，在調(diào)節(jié)過程中有抖動現(xiàn)象，特殊是在370～400MW負(fù)荷時，當(dāng)開度指令為8%～11%的情況下，抖動極明顯。通過該閥可能產(chǎn)生抖動的緣故分析，得出最小流量閥的特性不行、操縱回滯線較窄及在小開度指令下閥門會發(fā)生抖動?？刹杉{增加操縱指令曲曲折折線回滯線的寬度、避開最小流量閥在小開度范圍內(nèi)工作、更換為特性好的閥門、更換閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、改變操縱曲曲折折線等方法消除給水最小流量調(diào)節(jié)閥的抖動。先進(jìn)操縱指令曲曲折折線后，運(yùn)行1年中，最小流量閥未發(fā)生抖動現(xiàn)象。要害字：給水系統(tǒng)最小流量調(diào)節(jié)閥操縱分析處理

珠海發(fā)電廠一期2臺700MW亞臨界機(jī)組，鍋爐為日本三菱公司制造的輻射、再熱、強(qiáng)制循環(huán)、室外布置鍋爐〔BM-FRR〕，額定蒸發(fā)量為2290t/h，要緊蒸汽參數(shù)為：過熱器出口壓力為18.2MPa，溫度為541℃，再熱器出口壓力為5.3MPa，溫度為568℃。汽輪機(jī)為日本三菱公司制造的再熱凝汽式、三缸四排汽輪機(jī)〔TC4F-40〕

2號機(jī)組投產(chǎn)后，2臺汽動給水泵的最小流量閥在調(diào)節(jié)過程中有抖動現(xiàn)象，特殊是在370～400MW負(fù)荷時，當(dāng)開度指令為8%～11%的情況下，調(diào)節(jié)閥抖動更明顯。由于這種狀況，造成了最小流量調(diào)節(jié)閥的閥芯損壞，不得不更換。為消除最小流量調(diào)節(jié)閥在低開度指令情況下的抖動咨詢題，通過分析閥門的操縱信號和開度指令并結(jié)合實際的運(yùn)行情況，尋出解決咨詢題的方式。

1給水系統(tǒng)工藝流程

給水系統(tǒng)由2臺50%MCR鍋爐容量的汽動給水泵及其前置泵和1臺25%MCR鍋爐容量的電動給水泵及其前置泵和6，7，8號高加等組成。電動給水泵既作為機(jī)組啟動用，又作為機(jī)組正常運(yùn)行時的備用泵。各臺給水泵的出口有單獨(dú)的再循環(huán)管和最小流量調(diào)節(jié)閥為泵提供最小流量。給水系統(tǒng)最小流量操縱工藝流程如圖1所示〔圖中只畫出1臺給水泵〕。

2最小流量閥的操縱

最小流量閥是以給水泵出口流量〔圖1中A點(diǎn)處的流量〕為操縱信號，操縱其開度，以保證給水泵的正常運(yùn)行。

給水泵出口A點(diǎn)處的流量〔以下簡稱泵出口流量〕是通過前置泵進(jìn)口流量孔板測量的流量〔圖1中B點(diǎn)處的流量〕減往最小流量閥出口處流量〔圖1中C點(diǎn)處的流量〕得到的，如圖2所示。最小流量閥出口C點(diǎn)處的流量是通過閥門開度按圖3的曲曲折折線計算得到。圖3〔a〕和〔b〕分不為汽動給水泵和電動給水泵最小流量閥開度-流量曲曲折折線。

2.2最小流量閥的開度指令

最小流量閥的操縱要緊是按其開度指令來調(diào)節(jié)閥門的開關(guān)。圖4是最小流量閥操縱原理圖。圖5〔a〕和〔b〕分不為汽動給水泵和電動給水泵操縱回滯線，其中f1〔x〕、f2〔x〕分不是關(guān)指令和開指令曲曲折折線。

2.3操縱簡述

下面以汽動給水泵為例，簡述最小流量閥的調(diào)節(jié)操縱過程：

〔1〕給水泵啟動時，A點(diǎn)處的流量小于40t/h，最小流量閥的開度指令為100%；

〔2〕當(dāng)A點(diǎn)處的流量大于或等于40t/h〔假如最小流量閥已處于全開，依據(jù)圖3〔a〕得C點(diǎn)處的流量為427t/h，因此B點(diǎn)處流量大于或等于467t/h〕，最小流量閥開始關(guān)閉，關(guān)指令按圖5〔a〕f1〔x〕曲曲折折線給出；

〔3〕在關(guān)閥的過程中，假如A點(diǎn)處的流量接著增加，閥門沿f1〔x〕指令曲曲折折線關(guān)閥；假如A點(diǎn)處的流量減小，如今閥門是否動作，視流量減小的幅度而定，如圖5所示；假如流量由M減少至N，由于操縱采納了大、小選邏輯，如今閥門的指令可不能由μM增加至μN(yùn)，而只是維持μM不變，直至A點(diǎn)處流量減小到O點(diǎn)處時，閥門才會沿f2〔x〕曲曲折折線開閥；

〔4〕當(dāng)A點(diǎn)處的流量大于690t/h時，最小流量閥全關(guān)；

〔5〕當(dāng)A點(diǎn)處的流量小于650t/h時，閥門沿著f2〔x〕指令曲曲折折線開閥；

〔6〕在開閥的過程中，假如A點(diǎn)處的流量接著減少，閥門沿f2〔x〕指令曲曲折折線開閥；假如A點(diǎn)處的流量增大，如今閥門是否動作視流量增大的幅度而定，如圖5所示；假如流量由N增加至M，由于操縱采納了大、小選邏輯，如今閥門的指令可不能由μN(yùn)增加至μM，而只是維持μN(yùn)不變，直至A點(diǎn)處流量增加到P點(diǎn)處時，閥門才會沿f1〔x〕曲曲折折線關(guān)閥。

3最小流量閥抖動的緣故

點(diǎn)處的流量小動搖的緣故

從以上操縱過程能夠瞧出：由于最小流量閥的開關(guān)指令不是1根曲曲折折線，且采納了大、小選操縱邏輯，因此調(diào)節(jié)閥門開關(guān)時，A點(diǎn)處的流量小動搖〔對汽動給水泵反方向動搖幅度小于40t/h時〕，閥門指令可不能變化，不可能造成閥門由原來的開突變到關(guān)，或相反。因此，從操縱原理上分析，閥門不可能產(chǎn)生抖動。

假如最小流量閥的特性不行，好比死區(qū)較大，那么在小開度指令的情況下，A點(diǎn)處的流量有可能發(fā)生突變，同時突變的范圍有可能大于40t/h，這就有可能造成最小流量調(diào)節(jié)閥抖動，甚至振蕩。下面是其中1種情況的分析：

假如A點(diǎn)處流量為650～690t/h，閥門沿f1〔x〕曲曲折折線工作。假如流量增大，閥門指令減?。挥捎陂y門特性差，閥門關(guān)一點(diǎn)就使最小流量閥出口的流量為0，A點(diǎn)處流量忽然增加，如今DCS的給水操縱系統(tǒng)為維持汽包水位就會通過調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速使A點(diǎn)處流量減少。由于操縱回滯線較窄，A點(diǎn)處流量減小至650t/h時，最小流量閥工作在f2〔x〕曲曲折折線上。

由于閥門特性差，開閥門指令較小時，最小流量閥出口的流量幾乎無變化，閥門開到某值時，因此閥出口流量忽然增加使得A點(diǎn)處的流量忽然下落，使最小流量閥的開指令接著增加，形成正給予，A點(diǎn)處流量大幅下落，如今DCS為維持汽包水位就會通過調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速使A點(diǎn)流量增加。假如A點(diǎn)處流量忽然增大的量超過40t/h，最小流量閥由f2〔x〕曲曲折折線開閥跳到f1〔x〕曲曲折折線上關(guān)閥，如此就完成了1次振蕩的過程。

以上分析得出閥門抖動或振蕩的緣故：〔1〕最小流量閥操縱曲曲折折線回滯線太窄；〔2〕最小流量閥的特性差，尤其是閥門死區(qū)太大。

從實際運(yùn)行的情況發(fā)覺：最小流量閥在8%～11%的開度時，即使閥門的開度指令沒有變化，閥門也有抖動現(xiàn)象。造成這種抖動的緣故是：由于要求最小流量閥需具備快關(guān)和快開的能力，在調(diào)試時，將閥門中的放大器調(diào)整為8～9s的時刻內(nèi)完成快關(guān)和快開。這就使得閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)特性不能同時滿足快關(guān)和快開的時刻，又保證其在小輸進(jìn)的情況下工作穩(wěn)定，因此，閥門在小指令開度時就會發(fā)生抖動現(xiàn)象。

4防止閥抖動的方式

可采納以下方式防止最小流量調(diào)節(jié)閥抖動。

〔1〕假如閥門抖動的緣故是由于閥門特性及操縱指令曲曲折折線的回滯線窄造成的，因此應(yīng)增加操縱指令曲曲折折線的回滯線的寬度。同時在確保正常的前提下，盡可能避開最小流量閥在小開度范圍內(nèi)工作。假如要從全然解決閥門特性不行的咨詢題需更換特性好的閥門。

〔2〕假如閥門抖動并非由于閥門指令變化而引起的，而是由于閥門內(nèi)的放大器使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)特性變差，工作不穩(wěn)定造成的。解決的最好方式是更換閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所以也能夠通過改變操縱曲曲折折線的方法使閥門不工作在小開度指令的