Page 72 - 电力与能源2021年第二期

2 2 0 李 展, 等: 某新建火电机组低压缸零切除控制策略分析及设计

BV 阀门的开启、 关闭速率在不同情况下有
所不 同, 当 机 组 在 挂 闸 或 者 从 临 界 开 度 值 到
100% 之间动作时, BV 阀按照每秒 5% 的速率动
作。当 BV 阀临界开度值到全关之间, 为防止热
网加热器的疏水水位突升, 在低压缸零切除的过
程中, 将 BV 的关闭速率降低至每秒 1% 。当低
压缸从切除到投运的过程中, 为防止热网加热器
的压力突降造成的疏水气化, BV 阀从 0% 到临界

图 1 低压缸零切除装置示意图 开度时, 开 启 速 率 也 为 每 秒 1% 。当 汽 机 遮 断,
汽流量进行测量。节流装置测量流量计算公式: OPC 动作时, 甩热负荷时, BV 阀将不再设置关闭
Cε π 速率。除此之外, 在调试中发现 BV 阀动作的迟
Q m = × ×d 2 2×ΔP× ρ 1
()
4 4 缓率较大( 见图 3 ), 最大达到 4s 。为了保证机组
1- β
———蒸 汽 质 量 流 量; C ———流 出 系 数; 运行的安全性, 需要不仅需要对硬件设备进行优
式中 Q m
ε ———膨胀系数;———直径比; d ———节流件的开 化, 也要从控制策略的调节参数方面进行优化, 达
β
孔直径; ΔP ———差压;———密度。 到削弱 BV 阀迟缓率的目的。
ρ
所谓间接测量法是通过调节级压力的测量, 在低压缸投入运行的情况下, 当蝶阀后压力
再运用弗留格尔公式进行计算: 低报警; 五段供热抽汽压力高报警; 中排温度高报
警将闭锁减 BV 阀开度。但同时在低压缸切 缸
2 2
G 1 P 01 -P z1 T 0
= ( 2 )
2
2
G 0 P 0 -P z T 01 时, 蝶阀后压力低闭锁减 BV 阀将失效。
( )———设计工况( 变工况) 下的蒸汽 为了最大限度保证机组的安全运行, 当供热
式中 G 0 G 1
, ( , )———设计工况( 变工况) 下 为投入; BV 阀 前 压 力 信 号 坏 点; 闭 锁 减 信 号 发
流量; P 0 P z P 01 P z1
( )———设 计 工 况 ( 变 工 生; 低压缸切除后等自动将 BV 阀切至手动状态。
级组前 后 的 压 力; T 0 T 01
况) 下级组前的蒸汽温度。 BV 阀调节曲线图如图 4 所示。
考虑到中低压缸之间的蒸汽压力较小, 且旁 3.2 中低压缸旁路调阀控制策略
路管道较细, 控制逻辑中使用的蒸汽流量是采用 随着供热量的增大, 当中低压缸连通管蝶阀
节流装置进行测量的。 完全关闭后, 进入低压缸的蒸汽流量将由旁路调
阀控制。进入低压缸的蒸汽流量将由上面的仪器
3 低压缸零切除控制策略
直接测量得到。
3.1 中低压缸联通管碟阀控制策略 由于在低压缸零切除后, 旁路调节阀是蒸汽
中低压缸联通管碟阀简称 BV 阀, 在机组未 进入低压缸的唯一通道, 为了确保低压缸的安全,
进行抽气供热运行时, BV 阀保持全开。当需要 旁路调节阀一定有个最小开度, 简称旁路调阀的
供热时, 为保证抽汽压力与流量, BV 阀将对阀前 临界开度。由于不同负荷下, 临界开度值不同, 则
蒸汽压力进行连续调节。当抽汽量逐渐增大, BV 临界开度是负荷的单值函数。同时旁路调阀阀门
阀的开度逐渐减小, 在达到最小安全流量时, 即可 的开启、 关闭速率像 BV 阀一样, 在不同情况下是
认为此时的供热量需求较大, 需要切除低压缸进 不同的。当机组非低压缸零切除运行、 汽机遮断、
汽。 BV 阀控制策略图如图 2 所示。 OPC 动作、 甩热负荷时, 旁路调阀的开启速率不
根据本机组汽轮机的设计, 当低压缸投入运 做限制。当汽机处于低压缸零切除的情况下, 调
行的情况下, 为避开叶片的颤振区, 并带走叶片的 阀的开启及关闭速率为每秒 1% 。
鼓风损失热量, 保证汽轮机的本体安全, 当低压缸 为了确保低压缸最后一道保护有效, 当旁路蒸
投入运行时, 低压缸最小安全流量为 120t / h , 当 汽流量信号变坏、 设定值与测量偏差信号大、 调阀
低压缸切除后, 最小安全流量为 30t / h , 不同情况 开度与反馈偏差大都会导致调阀切为手动。如在
下的最小流量对应的 BV 阀的开度, 称为 BV 阀 低压缸零切除运行的情况下, 当流量小于 30t / h

的临界开度。 时, 旁路调节阀闭锁减信号触发, 同时发出报警,