DB52 T 1248-2017 汽轮机高压调节汽阀流量特性测试规范.pdf

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1、 ICS 23.060.01 J 16 DB52 贵州省地方标准 DB52/T 12482017 汽轮机高压调节汽阀流量特性测试规范 Code of Test for Flow Characteristics of High Pressure Regulating Valve in Steam Turbine 2017 - 12 - 08 发布 2018 - 05 - 08 实施 贵州省质量技术监督局 发布 DB52/T 1248 2017 I 目 次 前言 . . II 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 术语和定义 . . 1 4 缩略语 . . 4 5 总则 . .

2、 5 6 测试条件 . . 5 7 测试项目及要求 . . 6 8 测试报告 . . 7 附录 A（资料 性附录） . . 8 附录 B（资料 性附录） . . 9 附录 C（资料 性附录） . . 10 附录 D（资料 性附录） . . 11 附录 E（资料 性附录） . . 12 DB52/T 12482017 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意：本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担这些专利的责任。 本标准由贵州省经济和信息化委员会提出。 本标准由贵州省电力标准化技术委员会归口。 本标准起草单

3、位：贵州 电网有限责任公司电力科学研究院。 本标准主要起草人：柏毅辉、李前敏、张锐锋、付宇、李小军、张建兴、安波、何洪流、吴鹏、李 忠、陈宇、石磐、黄如云、郑友卓 本标准附录A、B、C为资料性附录。 DB52/T 12482017 1 汽轮机高压调节汽阀流量特性测试规范 1 范围 本标准规定了火力发电厂汽轮机高压调节汽阀流量特性（以下简称阀门流量特性）测试总则、测试 条件、测试项目及要求、测试报告。 本标准适用于贵州地区火力发电机组汽轮机高压调节汽阀流量特性的测试工作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期

4、的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 10869 电站调节阀 DL/T 656 火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程 DL/T 657 火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程 DL/T 701 火力发电厂热工自动化术语 DL/T 711 汽轮机调节控制系统试验导则 DL/T 774 火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程 DL/T 824 汽轮机电液调节系统性能验收导则 DL/T 893 电站汽轮机名词术语 DL/T 996 火力发电厂汽轮机电液控制系统技术条件 DL/T 1022 火电机组仿真机技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 汽轮

5、机 steam turbine 蒸汽透平，使蒸汽膨胀将热能转换为机械能的、具有叶片的旋转式动力机械。引用自 DL/T 893 2.1.1 3.2 高压调节汽阀 governing vlave; control vlave 位于汽轮机主汽阀后，调节进汽流量以控制汽轮机功率的阀门。引用自 DL/T 89 3 2.6.2 DB52/T 1248 2017 2 3.3 阀门流量特性 flow char acteristic of valve 介质流过阀门的相对流量与相对位移(阀门的相对开度)之间的关系。引用自GB/ T 10869 3.10 3.4 节流调节 throttle governing 所有

6、调节（汽）阀同步或接近同步动作，以改变汽轮机进汽量的调节方式。引用自 DL/T 893 2.9.28 3.5 喷嘴调节 nozzle governing 几个调节（汽）阀依次启闭，以改变汽轮机进汽量的调节方式。引用自 DL/T 893 2.9.29 3.6 阀门管理 valve management 又称进汽方式切换。根据运行方式和负荷变化的要求，对汽轮机高压调节阀两种进汽方式：即节流 调节方式（又称全周进汽方式、单阀方式）和喷嘴调节方式（又称部分进汽方式、顺序阀方式）进行设 置、选择和切换。引用自 DL/T 701 4.56 3.7 分散控制系统 distribu ted control s

7、ystem 采用计算机、通讯和屏幕显示技术，实现对生产过程的数据采集、控制和保护等，并利用通信技术 实现数据共享的多微型计算机监视和控制系统。分散控制系统的主要特点是功能分散、数据共享，根据 具体情况也可以是硬件布置上的分散。引用自 DL/T 701 7.2 3.8 数字式电液控制系统 digital elect ro-hydraulic control system 是由按电气原理设计的敏感元件、数字电路（计算机） ，以及按液压原理设计的放大元件和伺服机 构构成的汽轮机控制系统。引用自 DL/T 701 4.53 3.9 单元机组协调控制系统 unit coordinat ed contro

8、l System 单元机组的一个主控系统，对动态特性差异较大的锅炉和汽轮发电机组进行整体负荷平衡控制， 使机组尽快响应调度的负荷变化要求，并保持主蒸汽压力及机炉各主要运行参数在允许的范围内。在一 些特定的工况下，通过保护控制回路和控制方式转换保持机组的稳定和经济运行。主要包括机组负荷指 DB52/T 12482017 3 令控制、机炉主控、压力设定、频率校正、辅机故障减负荷等控制回路，直接作用的执行级是锅炉控制 系统和汽轮机控制系统。引用自 DL/T 701 4.16 3.10 锅炉跟踪（炉跟机） boiler fo llow (turbine base) 汽机控制功率，锅炉控制蒸汽压力，使锅

9、炉的负荷适应汽轮机负荷变化需求的一种机组控制方式。 引用自DL/T 70 1 4.17 3.11 自动发电控制 automatic generation control 根据电网调度中心负荷指令控制机组发电功率达到规定要求的控制。引用自DL/T 701 4.43 3.12 一次调频 primary f requency compensation 机组调速系统根据电网频率的变化自动快速改变有功功率，以达到稳定电网频率的目的。引用自 DL/T 701 4.46 3.13 仿真 simulation 建立物理模型和/或数学模型，使其与真实世界过程、概念或系统在相同受控输入下的特性是相像 的。引用自D

10、L/T 1022 2.5 3.14 变送器 transmitter 从检测元件、传感器或直接从工艺系统接受物理、化学变量，并将其转化成标准化信号输出的一种 测量装置。引用自DL/T 701 5.38 3.15 阀位控制 valve p osition control 汽轮机调节汽门开度为被调量，手动控制调节汽门开度，简称阀控方式。 引用自 DL/T 996 3.1.10 3.16 功率控制 load control 发电机有功功率为被调量，按设定的变化率，自动控制发电机功率等于给定值，简称功控方式。引 用自DL/T 996 3.1.8 DB52/T 1248 2017 4 3.17 蒸汽流量指

11、令 steam fl ow demand 在汽轮机调节系统中，发出的表征汽轮机所需要的蒸汽流量信号。引用自 DL/T711 表 2 序号 16 4 缩略语 下列缩略和定义适用于本文件。 4.1 总阀位指令 蒸汽流量指令 （steam flo w demand）。 4.2 顺序阀 喷嘴调节方式 （nozzle g overning）。 4.3 单阀 节流调节方式 （throttle governing）。 4.4 DCS 分散控制系统（Distributed Control System）。 4.5 DEH 数字式电液控制系统 (Digital Elect ro-Hydraulic contro

12、l system)。 4.6 CCS 单元机组协调控制系统 （unit Coor dinated Control System）。 4.7 BF 锅炉跟踪（炉跟机） Boiler F ollow (turbine base)。 DB52/T 12482017 5 4.8 AGC 自动发电控制 (Automatic Generation Control)。 5 总则 5.1 在出现下列情况之一时，应进行汽轮机阀门流量特性测试： a) 高压调节阀及其主要部件检修或更换后； b) 汽轮机通流或调节系统改造后； c) 机组负荷控制系统因调节阀门缺陷调节性能（稳定性、快速性、准确性）达不到要求时。 5.

13、2 汽轮机高压调节汽阀流量特性测试的目的： a) 获取汽轮机高压调节汽阀开度与通流量之间的实际关系，即阀门的实际流量特性； b) 为优化 DEH 中阀门管理曲线的设置、提升汽轮机控制系统的稳定性和控制精度提供依据； c) 检验汽轮机高压调节阀是否存在缺陷，是不是完好； d) 防止机组发生有功功率振荡，更好地满足机组一次调频、AGC 的需求，提升汽轮发电机组的安 全、稳定、经济运行水平。 5.3 汽轮机高压调节汽阀流量特性测试是在机组运行工况下大幅度改变机组负荷（有功功率）的试验， 应具有严密的安全、组织措施。 5.4 汽轮机阀门流量特性测试包括顺序阀方式下总阀位指令与实际蒸汽流量之间的关系特性

14、测试和单 个阀开度与蒸汽流量之间的关系特性测试。 5.5 对测试结果应进行仿真验证。 6 测试条件 6.1 测试机组的主、辅设备无缺陷或故障，能在设计的工况下稳定运行，负荷能在 40%100%额定负 荷范围内变化。 6.2 测试机组协调控制系统 BF 方式能投入，机组变负荷控制和主蒸汽压力控制品质符合 DL/T 774、 DL/T 657 的相关要求。 6.3 测试应在 DEH 阀控方式下进行，机组一次调频、AGC、CCS 及 DEH 功率控制等负荷闭环控制方式均 应退出。 6.4 测试中不应解除机组任何热工保护，并应有机组异常工况时的应急处理预案。 6.5 DEH 符合 DL/T 996 规

15、定，其性能满足 DL/T 656、DL/T 824 的要求。 6.6 完成各阀门位置校验，其位置反馈(LVDT)信号正常，与指令间的误差应小于等于 1%。 6.7 各高压调节汽阀应具有单个进行开关的操作手段，操作目标及速率可设置。 6.8 机组主要参数测量系统正常无缺陷，测量精度符合 DL/T 774 规定。 6.9 机组 DEH 或 DCS 的历史数据收集记录功能正常，其采集周期、采集死区、 存储长度应符合 DL/T 774 规定，数据能以文本的形式导出。 6.10 完成对当前 DEH 内单阀、顺序阀阀门管理曲线及相关参数原始设置情况的收集和记录，各高压调 节汽阀原始阀门管理曲线设置数据表参

16、见附录 A。 6.11 测试的相关准备措施已落实，并获电网调度部门批准。 DB52/T 1248 2017 6 7 测试项目及要求 7.1 顺序阀方式下总阀位指令与蒸汽流量之间的关系特性测试： a) 应进行上升和下降两个方向的测试； b) 测试宜在去除重叠度和保留重叠度的情况下进行； c) 测试应采用分步测试的方法，其总阀位指令（蒸汽流量指令）变化的总幅度至少应包含 50% 100%指令段，每步变化的步长和变化速率应小于等于 2%，各步动作到位后的稳定时间应大于 等于 3 分钟。 d) 测试机组的负荷变化幅度应大于等于额定负荷的 50%，其中最高负荷应大于等于额定负荷的 90%，最低负荷应小于

17、等于额定负荷的 50%。 e) 测试全程应采用 BF 方式控制主蒸汽压力稳定，各步稳定后压力(稳定压力)与测试起始时压力 之间差值应小于等于0.3 MPa， 顺序阀方式下高压调节汽阀流量特性测试记录表参见附录B1(带 重叠度)、B2(无重叠度)。 7.2 单个阀开度与蒸汽流量之间的关系特性测试： a) 每个阀应进行上升和下降两个方向的测试，测试应逐个进行，直至所有阀门的测试均完成； b) 在对单个阀进行测试的过程中，其余阀门应保持在固定开度不变，以保证流量的变化只是由被 测试阀开度的变化所引起； c) 测试应采用分步测试的方法，其阀门开关的幅度应达到 0%100%全行程，各步动作到位后的 稳定

18、时间应大于等于 2 分钟，每步变化的步长和开关速率应根据阀门的设计特性设置： 1) 在流量饱和段（60%100%开度段）步长20%，开关速率20%/分钟； 2) 在流量平缓段（50%60%开度段）步长10%，开关速率10%/分钟； 3) 在流量特性灵敏段（20%50%开度段）步长5%，开关速率5%/分钟； 4) 在流量特性高灵敏段（0%20%开度段）步长2.5%，开关速率2.5%/分钟。 d) 测试全程应采用 BF 方式控制主蒸汽压力稳定，各步稳定后压力(稳定压力)与测试起始时压力 之间差值应小于等于 0.2 MPa，单阀方式下高压调节汽阀流量特性测试记录表参见附录 C。 7.3 测试中应记录

19、收集的参数至少应包括主蒸汽压力、各高压调节汽阀后压力、主蒸汽温度、调节级 蒸汽温度、调节级压力、主蒸汽流量、DEH 总阀位指令、各高压调节汽阀的阀位指令和开度、机组有功 功率。 7.4 测试记录数据的分辨率应满足：压力0.005 MPa、温度0 . 1 、阀位和指令0. 05%、 流量0. 2 t/h；记录周期1 秒；存储的长度（时间）72 小时。 7.5 仿真验证 7.5.1 以测试所得出的单个阀门实际流量特性为依据建立调节阀模型，作为仿真对象。 7.5.2 仿真对象同与测试时一致的 DEH 阀门管理模型结合，共同构成仿真系统。 7.5.3 进行顺序阀方式下总阀位指令与蒸汽流量之间关系的仿真

20、试验。 7.5.4 对仿真结果与实测结果进行比较，若一致，可判断为测试所得出的单个阀门实际流量特性是准 确的；否则，应对测试数据重新进行分析，直至得到准确的阀门实际流量特性。 7.6 对测试得到的阀门实际流量特性进行仿真验证后，应据之提出 DEH 的阀门管理优化方案，进行优 化后的仿真试验，确认可行后方可实施实际的优化工作。 7.7 DEH 的阀门管理优化方案实施后，应再次进行顺序阀方式下总阀位指令与蒸汽流量之间的关系特 性测试，以验证优化的效果。 DB52/T 12482017 7 8 测试报告 测试工作完成后，应出具测试报告，格式见附录 D。 DB52/T 1248 2017 8 A A

21、附 录 A （资料性附录） 各高压调节汽阀原始阀门管理曲线设置数据表 表A.1 各高压调节汽阀原始阀门管理曲线设置数据表 单 阀 CV1 顺阀 CV2 顺阀 CV3 顺阀 CV4 顺阀 CV5 顺阀 CV6 顺阀 x y x y x y x y x y x y x y 记录人： 日期： 注： x表示总阀位指令；y表示高压调节汽阀的阀位指令；CV表示高压调节汽阀。 DB52/T 12482017 9 B B 附 录 B （资料性附录） 顺序阀方式下高压调节汽阀流量特性测试记录表（带重叠度，上升/下降方向） 表B.1 顺序阀方式下高压调节汽阀流量特性测试记录表（带重叠度，上升/下降方向） 总阀位

22、指令 CV1 开度 CV2 开度 CV3 开度 CV4 开度 CV5 开度 CV6 开度 机组 负荷 调节级 压力 蒸汽 流量 主汽 温度 主汽 压力 记录人： 日期： 注：CV表示高压调节汽阀。 DB52/T 1248 2017 10 C C 附 录 C （资料性附录） 顺序阀方式下高压调节汽阀流量特性测试记录表（无重叠度，上升/下降方向） 表C.1 顺序阀方式下高压调节汽阀流量特性测试记录表（无重叠度，上升/下降方向） 总阀 位指令 CV1 开度 CV2 开度 CV3 开度 CV4 开度 CV5 开度 CV6 开度 机组 负荷 调节级 压力 蒸汽 流量 主汽 温度 主汽 压力 记录人： 日

23、期： 注： CV表示高压调节汽阀。 DB52/T 12482017 11 D D 附 录 D （资料性附录） 单个高压调节汽阀流量特性测试记录表（上升/下降方向） 表D.1 单个高压调节汽阀流量特性测试记录表（上升/下降方向） 阀门名称： 阀位指令 阀门开度 机组负荷 调节级压力 蒸汽流量 主汽温度 主汽压力 时间 记录人： 日期： DB52/T 1248 2017 12 E E 附 录 E （资料性附录） 测试报告格式 E.1 封面 包括报告名称、出具报告的单位及地址电话等信息、报告出具日期。 E.2 签字页 包括工作人员、报告的编制人、审核人、批准人、批准日期。 E.3 正文 E.3.1 前言 内容略。 E.3.2 测试目的 内容略。 E.3.3 测试依据 内容略。 E.4 测试设备 内容略。 E.5 测试条件及测试过程 内容略 E.6 测试结果分析及评价 内容略。 E.7 优化建议 内容略。 _ DB52/T 1248-2017