[发明专利]一种间接法配汽函数整定值简化实现方法

说明书

一种间接法配汽函数整定值简化实现方法，所述方法依据间接法配汽函数的组态特点，将各调节阀的顺序阀阀门重叠度函数F(X2)依次替换为顺序阀配汽函数G(X1)，将各调节阀的单阀流量修正函数F(X3)依次替换为单阀配汽函数G(X2)，并令顺序阀背压修正函数F(X1)、各调节阀的顺序阀KX+B流量分配函数和调门流量开度函数F(X4)的输入值等于输出值，简化间接法配汽函数整定值的实现工作，有益于提升各中间过程函数的整定和实现效率，并降低整定和实现过程中的出错概率。

技术领域

本发明涉及一种间接法配汽函数整定值简化实现方法，属汽轮机组运行技术领域。

背景技术

汽轮机组运行中，喷嘴配汽汽轮机组通过依次(或同步)开启若干个调节阀来增加汽轮机的进汽流量。DEH(Digital Electro-Hydraulic Control System) 数字电液控制系统设置有单阀方式和顺序阀方式两种阀门管理方式，并支持二者在线切换。以配置四个高压调节阀(CV1-4)的汽轮机为例，单阀方式下，四个高压调节阀同步开启；顺序阀方式下，高压调节阀的开启阀序为CV1/CV2(同步)→CV3→CV4。

众所周知，汽轮机组功率与进汽流量近似呈线性关系，而汽轮机高压调节阀属于“快开型”调节阀，其调门流量特性(数值上表征为阀位指令与进汽流量百分比之间的函数关系)具有典型的非线性特征。这一非线性特征不仅与高压调节阀(含预启阀)结构、阀杆全行程位移以及汽轮机通流结构等密切相关，而且还受到运行工况的影响，较为典型的就是同一调节阀所处阀门开启顺序不同，其流量特性的数值表征函数亦不相同。DEH系统配汽函数负责调节阀(组) 进汽流量的线性度矫正及综合管理，进而实现汽轮发电机组的转速与功率的控制。控制上，配汽函数直接决定着单阀方式或顺序阀方式下FDEM流量指令与各调节阀阀位指令的数值对应关系。因而，配汽函数能否正确反映单阀方式和顺序阀方式下高压调节阀(组)的非线性特征直接决定了汽轮机组流量特性的线性度。

理论和实践告诉我们，在初参数一定条件下，倘若汽轮机调节级后压力确定了，则通过调节级的总流量便确定了，各调节阀的开度以及通过各喷嘴组的流量及工作情况(全开/非全开喷嘴组前压力、动叶前压力、反动度等等)也都确定了。因此，在既定阀门开启顺序下，汽轮机配汽端变工况过程中各参数之间能够相互映射——这一规律可认为是各种结构类型汽轮机组配汽及流量特性整定的理论基础。若将汽轮机配汽端(主汽阀、调节阀、全开/非全开调节级喷嘴组及动叶)假想为一个当量喷嘴，那么，不论单阀工况抑或顺序阀工况，均可以该当量喷嘴前压力(即主汽阀前压力)、喷嘴后压力(即调节级压力)以及当量喷嘴压比(即调节级压力除以主汽门前压力)等为变量，代入式(1)，得到任一调节级压力下的当量喷嘴的实际流量、流量比及临界流量。图1分别为某机组现场试验数据计算得到的单阀工况和顺序阀工况下的“实际流量-临界流量”关系曲线。

式中：G、G_cr分别为实际流量和临界流量；β为流量比；ε_n为压比,P_o为主汽阀前压力；P₂为调节级压力；ε_cr为临界压比(取0.546)。

尽管不同配汽方式下，随负荷下降，机组变工况过程截然不同，调节级温度最大相差约20℃，但图1中单阀工况和顺序阀工况的两条曲线几乎相互重叠，之间的差别微不可察。该现象是喷嘴配汽机组的普遍规律，原因在于上式中调节级压力是确定“流量比”的唯一变量。倘若实际流量仅以调节级压力之比来表征(不考虑调节级温度或比容修正)，无疑，两条曲线将完全重合。