压力阀位抽汽调节系统

　　摘 要：文章提出了一种压力阀位抽气调节系统。该系统引入调节阀位信号，使抽气调节系统的调节精度更高，系统更稳定，大大提高供热汽轮机的供热品质。 

　　关键词：供热电站；抽汽汽轮机；压力阀位抽汽调节系统 

　　前言 

　　供热电站的抽汽汽轮机既要向电网输出电功率，又要向热用户供热。为了保证供电和供热的质量，电网要求汽轮机保持一定的转速和功率输出，热网则要求汽轮机保持一定的抽汽压力、温度和抽汽量。而抽汽温度决定于抽汽压力，不可调节。这就要求抽汽式电站汽轮机调节系统既能控制汽轮机的转速和功率，又能控制抽汽压力和抽汽量。 

　　在机械液压调节系统中，对于冷凝式汽轮机，采用速度调节系统。对于抽汽式汽轮机，还设有压力调节系统。速度调节系统依靠速度信号来感知电网频率的变化，参与一次调频，不能对功率进行闭环调节。压力调节系统依靠压力信号来感知抽汽压力变化，对抽汽压力和抽汽量进行调节。不能对功率和抽汽量直接进行调节。在数字电液调节系统中，采用了功频调节系统，大大提高了对功率频率的调节质量。但是对抽汽式汽轮机，仍采用压力调节系统，存在调节质量问题。文章通过对压力系统的调节精度进行分析，提出压力阀位调节系统。 

　　1 压力抽汽调节系统的分析 

　　1.1 压力抽汽调节系统解偶方程的建立 

　　对于抽汽机组的数字电液调节系统，除了功频调节系统外，同机械液压调节系统一样，抽汽调节仍采用压力调节系统。例如，某公司提供的技术资料，提出： 

　　HP=K11S+K12P1+K13P2+K14 （1） 

　　IP=K21S+K22P1+K23P2+K24 （2） 

　　LP=K31S+K32P1+K33P2+K34 （3） 

　　式中 

　　S： 速度信号（负荷） 

　　P1： 一抽压力控制信号（一抽相对抽汽流量） 

　　P2： 二抽压力控制信号（二抽相对抽汽流量） 

　　HP： 高压阀位（高压阀流量） 

　　IP： 中压阀位（中压阀流量） 

　　LP： 低压阀位（低压阀流量） 

　　同机械液压系统一样，通过给出四个典型工况的功率、抽汽量和各调节阀流量，计算出12个系数Kij，建立高、中、低压油动机方程。调节系统通过这一方程，根据压力控制信号，来确定各油动机升程。那么，用依据四个典型工况建立的方程来确定所有工况的各油动机升程，肯定会有误差。误差有多大，调节系统能否允许，下面通过五万千瓦双抽机组的变工况计算来验证一下。 

　　首先建立油动机方程。 

　　表1 典型工况数据表 

　　由此得到阀门流量方程： 

　　HP=0.447S+0.23P1+0.062P2+0.03 （4） 

　　IP=0.847S-0.343P1+0.111P2+0.051 （5） 

　　LP=1.145S-0.488P1-0.465P2+0.073 （6） 

　　1.2 以相对抽汽量为调节信号对系统调节精度的影响 

　　应该注意到，上述方程是以P1、P2作为相对抽汽量建立的。所以首先以相对抽汽量为调节信号来检验由公式（1）、（2）、（3）求得的阀门流量与热力计算得到的阀门流量的相对偏差，这一偏差影响系统的调节精度。通过计算，可以得到以下结论： 

　　（1）大部分工况，由公式求得的阀门流量与热力计算得到的阀门流量的偏差小。 

　　（2）以相对抽汽量为调节信号对系统调节精度的影响很小，可以用相对抽汽量作为调节信号。