電站調節閥運行方式分析及選型
1、概述
火電廠(chǎng)管道系統中廣泛應用調節閥調節介質(zhì)的流量和壓力，其工作參數高，運行中采用DCS操作。當變工況時(shí)，要求各個(gè)系統具有較高的穩定性和協(xié)調性，因此分析運行方式及作用，根據流量特性及工況參數，對電站調節閥的選型有重要的參考價(jià)值。
2、調節原理
調節閥在管路中相當于一個(gè)可變阻力的節流件，當介質(zhì)通過(guò)時(shí)，要克服阻力而消耗一定的能量，造成流體速度和壓頭的損失，進(jìn)而達到調節流體流量和壓力的目的。反映調節閥結構特征和工作特征的參數有流量系數Kv、流量特性、公稱(chēng)壓力、公稱(chēng)通徑和閥瓣開(kāi)度等。其中流量特性決定其調節性能，對整個(gè)系統穩定運行起關(guān)鍵作用。
根據閥門(mén)相對流量與相對開(kāi)度的關(guān)系，介質(zhì)流動(dòng)可分為直線(xiàn)流量特性、等百分比流量特性、拋物線(xiàn)流量特性和快開(kāi)流量特性(圖1)。
圖1 流量特性曲線(xiàn)
直線(xiàn)流量特性的閥門(mén)在開(kāi)度小時(shí)流量相對變化大，靈敏度高，不易控制，而在大開(kāi)度時(shí)，流量相對變化值小，調節緩慢。等百分比流量特性在小開(kāi)度時(shí)，調節閥放大系數小，調節平穩緩和，在大開(kāi)度時(shí)，放大系數大，調節靈敏有效。拋物線(xiàn)流量特性介于線(xiàn)性及等百分比流量特性之間�？扉_(kāi)流量特性在開(kāi)度較小時(shí)就有較大的流量，隨開(kāi)度的增加，流量很快就達到最大，此后再增加開(kāi)度，流量變化很小。
3、選型
3.1、凝結水高、低負荷調節閥
凝結水低負荷調節閥在機組啟動(dòng)前維持除氧器水位，且能夠滿(mǎn)足機組40%負荷。當凝結水低負荷調節閥開(kāi)度達到87.5%時(shí)，凝結水高負荷調節閥開(kāi)啟，參與凝結水系統調節。當機組50%負荷時(shí)，若凝結水高負荷調節閥開(kāi)度小于10%，造成凝汽器熱井水位難以控制。停機過(guò)程中，要求高負荷調節閥嚴密。同時(shí)高負荷調節閥的通流能力還應考慮到低負荷調節閥故障、凝結水再循環(huán)故障及系統泄漏等問(wèn)題。根據運行方式，凝結水低負荷調節閥流量特性應為線(xiàn)性，凝結水高負荷調節閥流量特性應為等百分比。
3.2、給水調節閥
運行過(guò)程中，電泵給水調節閥在機組低負荷時(shí)調節汽包正常水位，當達到40%負荷切至汽泵運行。但在高負荷狀態(tài)時(shí)，若汽泵跳閘，電泵啟動(dòng)過(guò)程中應能迅速上水，穩定汽包水位及壓力，因此要求給水調節閥應有良好的調節特性，應采用線(xiàn)性調節特性(若使用等百分比特性，電泵啟動(dòng)過(guò)程中，閥門(mén)開(kāi)啟慢2～3s，致使汽包水位無(wú)法穩定，運行操作被迫手動(dòng)調節，同時(shí)對液力偶合器的性能要求極高)。給水調節閥的流量應能滿(mǎn)足機組50%負荷時(shí)給水流量。
3.3、汽泵再循環(huán)調節閥
汽泵再循環(huán)流量設定點(diǎn)為汽泵額定流量的25%。當汽泵流量在額定流量的25%～30%，汽泵再循環(huán)調節閥開(kāi)度在25%，在汽泵流量大于額定流量的25%時(shí)，汽泵再循環(huán)調節閥關(guān)閉。汽泵流量小于額定流量的25%時(shí)，汽泵再循環(huán)調節閥調節開(kāi)度為25%～100%。在0～25%為快開(kāi)，調節特性為線(xiàn)性，避免汽泵再循環(huán)調節閥在小開(kāi)度調節，造成閥內件沖刷。
3.4、加熱器調節閥
對于部分事故疏水調節閥設計為快開(kāi)流量特性，當加熱器水位過(guò)高或正常疏水調節閥故障時(shí)，事故疏水調節閥全開(kāi)，使加熱器無(wú)水位運行，經(jīng)濟性差，汽水沖刷嚴重，內部管系振動(dòng)大。因此，建議事故疏水調節閥選用線(xiàn)性調節，當加熱器泄漏時(shí)能夠迅速開(kāi)啟滿(mǎn)足流量要求，并能根據事故疏水調節閥開(kāi)度判斷泄漏量，當正常疏水調節閥故障時(shí)，事故疏水調節閥可參與調節，保證加熱器正常疏水。通常事故疏水調節閥的通流能力是正常疏水調節閥的1.5～3倍。
3.5、軸封調節閥
機組在啟動(dòng)及50%負荷狀態(tài)下，由輔助蒸汽供汽至軸封系統。軸封系統有供汽調節閥、壓力排泄閥及減溫水調節閥等。當機組負荷大于50%負荷時(shí)，軸封供汽調節閥關(guān)閉，主汽門(mén)門(mén)桿漏汽量已經(jīng)能夠滿(mǎn)足軸封需求，依靠軸封壓力排泄閥進(jìn)行調節，軸封系統進(jìn)行自密封運行。因主機軸封系統影響主機的安全性，軸封壓力過(guò)大，易使潤滑油系統進(jìn)水，軸封壓力過(guò)小，造成機組真空低。為防止運行中軸封壓力波動(dòng)過(guò)大及閥門(mén)出現故障時(shí)造成不必要的停機，建議軸封調節閥流量特性選用等百分比，并增加手動(dòng)操作功能�；痣姀S(chǎng)管路系統調節閥應用見(jiàn)表1。
表1 各調節閥在系統應用
4、結語(yǔ)
根據運行方式及系統原理，合理選擇調節閥流量特性，可以使調節閥有良好的調節性能，降低介質(zhì)能量損失，延長(cháng)閥門(mén)壽命，減輕運行人員勞動(dòng)強度，減小環(huán)境噪聲，提高機組經(jīng)濟性，確保機組安全穩定運行。
