摘要：阀门流量特性曲线是流经阀门的蒸汽流量与阀门开度的对应关系，其与阀门实际特性是否吻合将直接影响调节系统的品质和机组运行的经济性。通过对某600MW超临界机组B修后汽轮机阀门特性试验，确认实际阀门特性曲线与汽轮机厂提供的曲线是否一致。
关键词：阀门 流量 特性试验
0 引言
目前火电机组汽轮机大部分采用数字电液控制系统（DEH）。DEH是一个相对独立的系统，主要的功能有转速控制、负荷控制、阀门控制、阀门管理、负荷限制等。DEH中，阀门流量特性曲线是一个重要的函数，是流经阀门的蒸汽流量与阀门开度的对应关系，其与阀门实际特性是否吻合将直接影响调节系统的品质和机组运行的经济性。如果流量特性曲线与实际阀门流量特性存在差异，则在阀门切换过程中负荷扰动就比较大，运行中负荷控制精度降低。通过对某600MW超临界机组进行B修后阀门特性试验，确认实际阀门流量特性曲线与厂家提供的设计曲线是否一致，并适当进行修正。
1 B修后DEH阀门特性试验
2012年5月，对某600MW机组进行B修后的汽轮机阀门特性试验。该机组为日本日立公司生产制造的600MW超临界压力汽轮机，DEH控制系统为日立H5000M系统。通过对修后汽轮机阀门特性试验，确认实际阀门特性曲线是否偏离厂家提供的设计曲线，如有偏离将对阀门特性曲线进行修正，改善汽轮机DEH的调节品质，满足机组稳定运行的要求。
1.1 试验条件
（1） 汽机有关油系统检修工作全部完毕，经检查符合质量要求，并具备试验条件；
（2） EH液压系统已投入正常运行，EH油质化验合格；
（3） 汽轮机调速油系统具备运行条件；
（4） 就地LVDT、伺服阀安装接线完毕，具备调试、试验条件；
（5） 热工信号、测量和控制系统全面检查正确无误后，已恢复正常运行，画面显示无异常；
（6） 试验热工信号系统、显示画面、信号光字牌、音响报警、打印记录正常；
（7） 相关连锁试验结束，并符合规定要求；
1.2试验步骤
首先对阀门位置指示校准：
（1） 汽轮机处于停机状态，检查油动机LVDT，使油动机LVDT工作在其线性区内；
（2） 启动大机EH油泵和调速油泵，检查油压、油温正常，必要时投入油温冷却；
（3） 脱扣状态下，检查测量油动机位置，并做好标记；
（4） 检查影响大机挂闸的条件，通过解除保护或强制信号，使大机具备挂闸条件，联系运行人员挂闸；检查就地油动机位置，并与挂闸前位置比较，调整伺服卡和LVDT信号，使调门在全关状态下，开度指示为零，并使每个调门的两个LVDT信号基本一致；
（5） 通过操作员逐步增大调门指令，就地检查调门实际位置变化，当指令为100%，测量伺服卡输出，就地测量每个调门油动机的实际行程，并与设计要求比较，确认阀门全开时，阀门开度指示为100%；
（6） 通过调门全开、全关调整后，每个调门实际行程和位置应与设计要求基本一致；
（7） 如果伺服卡为双冗余配置，调整伺服卡时，应保证每个调门对应双输出信号基本一致，保证正常运行无扰切换；逐一检查调门调节死区，死区<1.0%。
其次调门零点、满度整定完毕，通过操作员给定调门指令，检查调门实际开度和DCS显示开度，实际开度与设计基本误差应满足制造厂的规定值，测量就地阀门实际行程及阀门位置指示装置（LVDT）反馈信号，将数据记录在表1内（限于本文需要，阀门实际行程数据未列于表1内）。
表1 阀门特性试验数据
流量指令/% CV1 CV2 CV3 CV4
LVDT 输出/V 阀门开度/% LVDT 输出/V 阀门开度/% LVDT
输出/V 阀门开度/% LVDT
输出/V 阀门开度/%
0 -9.054 -0.6 -8.989 0.1 -9.037 -0.4 -9.083 -1.1
20 -9.054 -0.6 -8.989 0.1 -9.037 -0.4 -9.083 -1.1
25 -8.068 10.3 -7.951 11.6 -8.026 10.8 -7.931 11.9
30 -7.979 11.4 -7.863 12.7 -7.938 11.8 -7.841 12.9
46 -7.624 15.3 -7.29 19.1 -7.595 15.7 -7.245 19.5
66 -6.888 23.4 -7.641 15.1 -6.852 23.9 -6.014 33.2
70 -6.695 25.6 -7.708 14.3 -6.656 26.1 -5.741 36.2
75 -6.423 28.7 -7.795 13.3 -6.379 29.1 -5.354 40.5
81 -5.975 33.7 -7.903 12.2 -5.936 34 -4.681 48.1
87 -4.834 46.4 -8.996 0.1 -4.799 46.7 -2.511 72.1
90 -2.696 70 -7.637 15.1 -2.656 70.4 -0.06 99.3
94 -0.002 100 -6.545 27.3 0.011 100.2 -0.06 99.3
120 -0.002 100 -0.007 99.9 0.011 100.2 -0.06 99.3
1.3绘制阀门试验流量特性曲线
根据试验数据绘制阀门试验流量特性曲线，见图1：
根据机组日立公司DEH系统中阀门特性曲线，调出流量指令与DEH调门指令的相关数据表，见表2：
表2 阀门特性相关数据
流量指令/% CV1指令/% 流量指令/% CV2指令/% 流量指令/% CV3指令/% 流量指令/% CV4指令/%
15 -5 15 -5 15 -5 15 -5
17 -5 19 -5 17 -5 19 -5
20 0 20 0 20 0 20 0
25 11.16 23 12.08 25 11.36 23 12.08
30 12.09 30 13.43 30 12.29 30 13.43
46 15.96 46 19.86 46 16.16 46 20.04
62 22.46 85 12.12 62 22.66 65 33.05
66 24.22 87 0 66 24.42 69 35.94
70 26.34 89 13.14 70 26.54 71 37.55
73 28.07 90 15.86 73 28.27 73 39.23
75 29.36 91 18.7 75 29.56 75 41.11
78 31.68 92 21.76 78 31.88 77 43.35
81 34.35 93 24.9 81 34.55 79 45.9
82 35.4 94 28.09 82 35.6 81 48.61
83 36.66 95 31.09 83 36.86 82 50.27
84 38.2 96 34.93 84 38.4 83 52.26
85 40.31 97 42.39 85 40.51 84 54.79
86 43.13 98 54.64 86 43.33 85 58.53
87 47.02 99 69 87 47.22 86 63.57
94 102.5 100 83.35 94 102.7 90 100
95 105 100.5 105 95 105 90.5 105
100 105 105 105 100 105 100 105
根据DEH厂家流量指令与DEH调门指令的相关数据表绘制给定曲线，并将试验获取的阀门流量特性曲线绘制在同一图表中，分别得出CV1、CV2、CV3、CV4阀门试验曲线与厂家给定特性曲线的对比图，见图2:
2 试验结果分析：
通过对某600MW超临界机组B修后DEH控制系统阀门特性试验，对比各个阀门的试验特性曲线与厂家给定特性曲线，其DEH在不同流量指令下，阀门实际开度与汽轮机厂家设计要求基本一致，调门流量特性曲线不需要修改。DEH阀门控制精度较高，可以满足机组启停及正常运行的要求。
3 结语
阀门特性曲线是汽轮机DEH中一个重要的参数，如果曲线与阀门实际特性不符，将影响机组的调节控制。在机组大修及阀门改造后，需按规程要求进行阀门特性试验。如出现曲线偏离的情况，可以根据机组运行情况进行适当修改，改善汽轮机DEH调节品质，确保机组安全稳定运行。
参考文献：
【1】王文宽，孟祥荣，汽轮机顺序阀控制参数的整定{J}，山东电力高等专科学校学报，2004，（3）：53-56
【2】李劲柏，刘复平，汽轮机阀门流量特性函数优化和对机组安全经济性的影响 ，中国电力，2008，
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