汽轮机阀门流量特性测试规范（征求意见稿）

                                                               送审稿文本  1 备案号：  贵 州 省 地 方 标 准  20轮机阀门流量特性测 试规范  征求意见 稿 ) 2017X 发布  2017施  贵州省质量技术监督局  发布  X/ 目   次  前     言  .  范围  . 1 2 规范性引用文件  . 1 3 术语、定义及缩略语  . 1 4 总则  . 4 5 测试应具备的条件  . 4 6 测试项目及要求  . 4 7 测试报告  . 6 附录 A（资料性附录） 各高调门原始阀门管理曲线设置数据表 . 7 附录 B（资料性附录） 顺序阀方式下高调门流量特性测试 记录表（上升 /下降方向）  . 8 附录 C（资料性附录） 单个 高调门流量特性测试 记录表（上升 /下降方向）  . 9 X/I 前     言  本标准按照  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 发布机构不承担识别这些专利的责任 。  本标准附录  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 归口并解释。  本 标准 主要起草单位： 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、 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  X/ 汽轮机阀门流量特性 测试规范  1 范围  本标准规定了 火力发电厂 汽轮机 调节（汽）阀 流量特性 （以下间称 阀门流量特性 ） 测试总则、测试应具备的条件 、 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 阀门 流量特性的测试工作 。  2 规范性引用文件  下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本规范。   10869  电站调节阀   656    火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程   657    火力发电厂 模拟量 控制系统验收测试规程   701    火力发电厂热工自动化术语   711    汽轮机调节控制 系统试验导则   774    火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程   824    汽轮机电液调节系统性能验收导则   893    电站汽轮机名词术语   996    火力发电厂汽轮机电液控制系统技术条件   1022   火电机组仿真机技术规范  3 术语 和定义   下列术语、定义及缩略语适用于本规范，本规范中使用的其他术语、定义及缩略语参见  701、 893。  轮机    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 。  引用至  893   节 （ 汽 ） 阀    位于汽轮机主汽气阀后，调节进汽流量以控制汽轮机功率的阀门 。  引用至  893  门 流量特性  B  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。  引用至  10869  流调节   所有调节（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 。  引用至  893  嘴调节   个调节（汽）阀依次启闭，以改变汽轮机进汽量的调节方式。  引用至  893  门管理    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。  引用至  701  散控制系统   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 。  引用至  701  字式电液控制系统   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 。  引用至  701  元机组 协调控制系统   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。  引用至  701  炉跟踪（炉跟机）   ( 汽机控制功率，锅炉控制蒸汽压力，使锅炉的负荷适应汽轮机负荷变化需求的一种机组控制方式。  引用至  701  动发电控制   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。  引用至  701  次调频   X/ 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。  引用至  701  真   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 。  引用至  1022  送器   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。  引用至  701   位控制   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。  引用至  996  率控 制   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。  引用至  996  汽 流量 指令  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。  引用至 711  表 2 序号 16 4 缩略语  下列缩略和定义适用于本规范  总阀门指令：蒸汽流量指令  （  顺序阀：喷嘴调节方式  （  单阀：节流调节方式   （  压调节阀   （  压调节阀   （  分散控制系统 （   字式电液控制系统  (元机组协调控制系统  （  炉跟踪（炉跟机）   ( 自动发电控制   (X/ 5 总则  轮机 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。  轮机 阀门 流量特性测试的目的  取汽轮机高压调 节阀 开度与流通流量之间的 实际 关系，即阀门的实际流量特性。   优化 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。  验 汽轮机高压 调节阀 是否存在缺陷，是不是 完好。  止机组发生有功功率振荡，更好地 满足机组一次调频、  需求，提升 汽 轮发 电 机 组的 安全、稳定、经济运行 水平 。  出现下列 情况 之一时，应进行 汽轮机阀门流量特性测试  压调节阀及其主要部件检修或更换后。  轮机通流或调节系统改造后。  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。  6 测试 应具备的条件  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 50 100%额定负荷 范围内 变化。  测试 机组协调控制系统 式 能 投入， 机组 变负荷 控制和主蒸汽 压力控制品质 符合  774、 657 的相关要求 。  合  996 规定，其 性能满足  656、  824 的要求 。  阀门位置校验已完成，其位置反馈 (号正常，与指令间的误差不超过 1%。   进行 测试的 各 高压调 速汽 门 应具有单个进行开关的操作 的 手段，且操作目标及速率可设置。  组 主要参数 测量 系统 正常无缺陷， 测量精度符合  774 规定。  组   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  774规定 ， 且数据能以文本 的形式方便地导出。  完成对 当前 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 ，各高调门原始阀门管理曲线设置数据表 参 见附录 A。  试的相关准备措施已经落实，电网调度控制中心已 批准 开展测试工作。  7 测试 项目及 要求  轮机阀门流量特性测试至少应包括顺序阀方式下 总阀门指令与蒸汽流量之间的关系 特性 测试和单个阀开度与 蒸汽流量之间的关系 特性 测试。  试 应 在 控方式下进行， 机组一次调频、  率控制等 负荷闭环控制 方X/ 式 均 应 退出。  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 。  试 中 应记录收集的参数至少 应 包括 主 蒸 汽压力、 各 高 压 调 速汽 门后压力、 主 蒸 汽温度、 调节级蒸汽温度、 调节级压力、主 蒸 汽流量、  阀位指令 、各 压 调 速汽 门 的 阀位指令 和 开度、机组有功功率 。  试 记录数据的分辨率 应 满足 ：压力 度 0. 1、 阀位和指令 0. 05%、流量 0. 2t/h；记录 周期 不得大于 1 秒 ； 存储的长度（时间）不 得 小于 72 小时 。  序阀方式下 总阀门指令与蒸汽流量之间的关系 特性 测试   进行上升和下降两个方向的测试 。  试可 在去除 重叠度 或保留重叠度的情况下进行 ，也 宜 对两种 情况 均进行测试 。  试应采用分步测试的方法，其 总阀门 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 步长和变化速率不 应 大于 2%， 各步动作到位后的稳定时间不得小于 3 试 所引起的机组负荷变化 不得小于机组额定负荷的 50%， 其中 最高负荷 不得低于额定负荷的 90%，最低负荷 不得高于额定负荷的 50%。  试全程 宜采用 式控制 稳定 主蒸汽压力 ， 各步稳定后压力 (稳定压力 )与测试起始时压力之间差值不应超过 顺序阀方式下高调门流量特性测试记录表 参 见附录 B。  个阀开度与 蒸汽流量之间的关系 特性 测试  个阀 须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。  对 单个阀 进行测试的过程中， 应 保证 其余 阀门保持在某一固定 开度不变（推荐保持在 100%的开度上），以保证流量的变化只是由被测试阀开度的变化所引起。  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 稳定时间不 得小于 2， 每步变化的步长和开关速率应根据阀门的设计特性设置：  60%100%开度段） 步长 不 应 大于 20%， 开关 速率 不 应 大于 20%/ 缓 段（ 50%60%开度段） 步长 不 应 大于 10%， 开关 速率 不 应 大于 10%/ 性灵敏段 （ 20%50%开度段） 步长 不 应 大于 5%， 开关 速率 不 应 大于 5%/ 性 高 灵敏段 （ 20%50%开度段） 步长 不应大 于  开关 速率 不 应 大于  试全程宜采用 式控制稳 定主蒸汽压力，各步稳定后压力 (稳定压力 )与测试起始时压力之间差值不应超过 单阀 方式下高调门流量特性测试记录表 参 见附录 C。  据 测试数据 分析得出 单个阀门实际流量特性 后 ， 应 采用仿真的方法对其准确性进行验证。   测试所得出的单个阀门实际流量特性为 据建立调节阀模型，作为仿真对象 。  真对象同与 测试时一致的 门管理模型结合，共同构成仿真系统 。  行 顺序阀方式下 总阀门指令与蒸汽流量之间 关系 的 仿真试验 。   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 。  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 阀门管理 优化方案，并 按 X/ 的要求 进行 优化后的 仿真试验 ， 确认可行后实施 实际的 优化工作。  阀门管理优化方案实施后， 应 按 要求， 再次进行 顺序阀方式下 总阀门指令与蒸汽流量之间的关系特性 测试，以验证 优化 的 效果。  8 测试报告  试工作完成后 ， 应在 15 个工作日之内出具测试报告。  试报告应由测试负责单位编写， 并 由 测试负责单位技术负责人 审批 。  试 报告的基本内容应包括：测试目的、 参加单位 或部门 、 测试所采用的标准、 测试使用的仪器及检定证书、 测试条件及测试过程、 测试数据 图 表、 结 论 及评价、 问题 及 建议 等。  X/ 附 录 A （资料性附录）  各高调门原始阀门管理曲线设置数据表  单  阀  阀  阀  阀  阀  阀  阀  x y x y x y x y x y x y x y 记录人：                      日期：  X/ 附 录 B （资料性附录）  顺序阀 方式下高调门流量特性测试 记录表（上升 /下降方向）  总阀位指令  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：  X/ 附 录 C （资料性附录）  单个 高调门流量特性测试 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：