调节阀技术文档

         湖北华电襄阳发电有限公司（以下简称襄发公司）2台600MW机组为上海汽轮机厂生产的N600－24.2/566/566型汽轮机，机组为反动式、超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、凝汽式汽轮机组，采用高中压联合启动的方式。配套锅炉为上海锅炉厂制造的SG1913/25.4－M957型超临界直流锅炉。分散控制单元（DCS）采用美国美卓自动化MAX控制系统公司生产的MAXDNA控制系统。

一、DEH并网异常事件

     2015年7月2日#6机组启动，机组转速在3000R/min时并网。并网后，高压调节阀（GV）开度突然由13%增至100%，机组初负荷达到60MW，严重影响锅炉燃烧和汽轮机运行安全。 copyright cqphs.com

     机组并网后的初负荷一般为3%～5%额定负荷（30MW左右），初负荷过低可能造成发电机逆功率保护动作，过高则易造成汽轮机振动、差胀、轴位移及热应力变化过大。当机组并网时，数字电液控制系统（DEH）将从转速控制模式切换为负荷控制模式：切换后，负荷设定值（REFDEM）信号由2路信号叠加而成，1路为并网前GV流量，1路为带初负荷增加的流量。

     2015年7月2日#6机组并网前，高压调节阀GV流量指令（FDEM）为25.2430%，主蒸汽压力为2MPa，定压修正因子为4，并网后的负荷设定值应为284MW，阀门流量信号为34.4700%，对应GV的开度指令为22%，而实际开度却为100%。因此，高压调节阀GV开度过大机组运行明显异常。 cqphs.com

二、故障分析

     2015年7月2日#6机组异常高压调节阀GV开度数据如图1所示。由图1可知，05:33:17，#6机组并网：1.0s后，GV指令全开：2.0s后，反馈到达。 内容来自cqphs.com

     并网前，转速6模块输出指令为25.2430%，汽轮机单阀运行，#4GV控制指令设定为8.0486%，转速设置为3000R/min：并网信号到达后，目标跟踪信号（DEMDTRK）由0至1，调节阀保持指令（HOLDGVS）同时由0至1。 重庆普惠斯

1、DEH仿真数据分析 重庆普惠斯

    通过进行DEH仿真历史数据，分析出现类似现象的33张趋势图，有以下异常情况。 内容来自cqphs.com

1. DEMDTRK由1至0时，负荷指令（REFD-MD）突然由284MW增至770MW。REFDMD正常状态为284MW且不变化。
2. GV在并网信号到达1.1s后，开度突然由8%变至100%，正常状态为并网信号到达4.0s后，高压调节阀GV开度变至16%。
3. DEMDTRK动作时间为2.0s，正常为1.1s。
4. 并网脉冲（BRCL）时间为2.0s，正常为1.1s。
5. HOLDGVS时间为4.0s，正常为3.0s。
6. REFDEM指令变化到GV指令时间为4.0s，时间过长。

2、数据分析 重庆普惠斯

     根据上海汽轮机有限公司，600MW超临界机组DEH系统逻辑图:REFDMD数值正常为284MW（运算过程:25.2430%×650+120=284（MW））：异常数据为770MW（运算过程:100.0000%×650+120=770（MW））：其中，25.2430%为当时调节阀流量指令，650为运算系数，120MW为初负荷，FDEM为100.0000%。 重庆普惠斯阀门

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图1 高压调节阀异常全开数据 重庆普惠斯

     时间同步检测的最大允许误差时间为0.4s：如果误差时间大于0.4s，时间同步将异常：若增大最大允许误差时间，将会有较长的通信延迟，从而降低时间同步精度。经图1分析，由于REFDMD出现错误，导致DEH从转速控制模式切换至负荷控制模式后，GV调节阀开度突然由8%变化至100%。

三、DEH并网异常事件的处理及改进建议

1、处理措施

重庆普惠斯

    根据DEH仿真结果的分析，采取了下列处理措施。

1. 将调节阀GV1～GV4中FoRcedVel的强制值由0改为100，将调节阀IV1－IV4中FoRcedVel的强制值由100改为20。
2. 将程序中TIMESYNC的同步时间改为0.4s。
3. 在DEH逻辑中增加中压调节阀的ATAG数据点，由此导致增加1个运算页和运算块，其运算时间为0.1s：DEH逻辑运算周期为0.5s，当DEH中逻辑在0.5s内没有运算完成时，DEH会重新从起始页进行运算，因此造成多次运算情况。为此，将逻辑页模块时间周期重新选择为40ms。

2、改进建议 内容来自cqphs.com

    DEH出现异常事件的原因复杂而繁琐，特别是时序问题需经过反复仿真才能确认。因此对DEH系统逻辑工作要加强管理，有以下建议。 本文来自重庆普惠斯阀门

1. 逻辑或参数修改，要事先确认，涉及DEH要有异动通知单或工作票，修改完成后，要再次进行DEH仿真确认。
2. 逻辑修改前后均要完善备份。对操作员站、工程师站、历史站和各个过程控制站的时间同步进行定期检查，确保DEH动作正常。

四、结束语

     本文根据DEH仿真历史数据筛选出典型的DEH异常事件，结合2015年7月2日#6机组DEH并网过程中出现的异常事件，提出了避免异常的处理措施及改进建议。经过改进，2015年7月13日#6机组再次启动并网后，带3%额定负荷情况正常。后续几次并网高压调节阀GV开度均正常，异常现象再没有出现。此次改进，为类似项目改造提供了有益借鉴。