燃气轮机电厂辅汽调节阀影响调节品质因素分析

李锟

摘 要： 目前#2 炉辅汽调节阀调节品质较差，在辅汽压力设定值不变的情况下，#2 炉供辅汽压力存在约 0.6MPA 的压力波动。通过分析#2炉辅汽调节阀控制过程曲线的调节周期，提出改进措施。

关键词： 调节阀;微分调节;比例调节

【中图分类号】TK223.5     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.154

1 问题描述

目前#2炉辅汽调节阀调节品质较差，在辅汽压力设定值不变的情况下，#2炉供辅汽压力存在约0.6MPA的压力波动。机组启停过程中最大压力波动可以达到1MPA，如下图所示：其中绿线为辅汽压力设定值，蓝色的线为轴封壓力实际值，红色的线为辅汽供气压力调节阀反馈，青色的线为辅汽供气压力调节阀指令，粉色的线为汽机SSFV阀位反馈。

#2炉辅汽调节阀控制过程曲线

2 调阀控制过程分析

通过分析#2炉辅汽调节阀控制过程曲线的调节周期可知：

2.1 在A点时辅汽压力设定值等于实际值，但是辅汽压力存在下降的趋势，在微分调节的作用下辅汽调节阀开度指令增大;

2.2 A点与E点之间，汽压力存在下降的趋势并且辅汽压力实际值大于设定值，在比例和微分的作用下辅汽调节阀开度指令继续增大;

2.3 当辅汽压力到达E点时，辅汽压力达到最低点开始回升;

2..4 在E点与G点之间时，辅汽压力实际值高于设定值，比例调节需要增加调阀指令。但是由于辅汽压力有上升的趋势，微分调节需要降低调阀指令。但是由于微分作用小于比例作用，辅汽压力调节阀指令继续增大;

2.5 在G点时，辅汽压力实际值低于设定值，比例调节需要增加调阀指令。但是由于辅

汽压力有上升的趋势，微分调节需要降低调阀指令。由于微分作用大于比例作用，辅汽压力调节阀指令开始下;

2.6 在B点时辅汽压力设定值等于实际值，但是辅汽压力存在上升的趋势，在微分调节的作用下辅汽调节阀开度指令降低;

2.7 B点与F点之间，汽压力存在上升的趋势并且辅汽压力实际值小于设定值，在比例和微分的共同作用下辅汽调节阀开度指令继续降低;

2.8 在F点辅汽压力达到最高点开始下降;

2.9 在F点与C点之间时，辅汽压力实际值高于设定值，比例调节需要降低调阀指令。由于辅汽压力有下降的趋势，微分调节需要增加调阀指令。由于微分作用小于比例作用，辅汽压力调节阀指令开始下降;但是由于阀门已经全关，阀门保持零位不变。曲线上表现为被

“砍”掉一块。

2.10 实际上如果阀门无下限限制，在F与C的中间位置，微分作用会大于比例作用，阀门会在该点开始增加开度。

3 改进措施

3.1 通过分析#2炉辅汽调节阀的控制过程可知，为了提高辅汽压力控制效果，降低辅汽压力的波动范围，增强阀门超前调节的作用，即增加DCS中PID模块的积分时间参数，从而在“A到E”调节过程提前让调阀降低开度指令，在“B到F”调节过程中提前让调阀增加开度指令。

3.2 在PID控制中，增加比例的作用可以缩短调节周期，加快阀门的调节，并不能降低辅汽压力调节过程中的振荡幅度。并且在#2炉辅汽调节阀的控制过程中放大比例会弱化“EF”和“FH”区间的微分超前调节作用。因此应该降低#2炉辅汽调节阀DCS中PID模块的比例作用。

3.3 目前在DCS控制系统中，#2炉辅汽调节阀调节阀比例为0.2，小于#1炉辅汽调节阀调节阀的0.6。分析在机组调试期间调试人员已经发现两台机组的辅汽调节阀调节阀调节特性存在差异，人为的降低了#2炉辅汽调节阀调节阀比例参数。在措施1与措施2优化效果不理想的情况下，应考虑从阀门本身和系统角度进行进一步的优化改进。

参考文献

[1] 重型燃机联合循环机组实时动态仿真模型研究与应用[D].崔凝.华北电力大学（河北）2008.