摘要：对汽轮机控制系统中经常出现的阀门重叠度的问题进行分析和有效的探究，发现重叠度问题对操作者和机器的双重影响，发现问题，解决问题。针对这一问题提出行之有效的改进措施和操作建议以促进汽轮机控制系统高效稳定运转，进而实现更好的经济效益。
关键词：汽轮机；控制系统；闸门重叠度
引言
汽轮机控制系统中经常出现的阀门重叠度的问题是在汽轮机由先前的单闸门运行变换到顺序闸运行后。这是为提高机组运行的经济性而做的调整，通过这种方式有效的防止了高压调门的节流损失问题。但同时也存在问题，最主要表现为机组控制系统中阀门重叠度不恰当。
一、重叠度在控制系统中的产生及重要性
电液控制后，改变了之前不能随意更改重叠度的问题，不可更改重叠度会使节流损失比较大。如今的控制系统中阀门的重叠度可以方便的实现机组控制人员随需要更改。较之以前的不方便更改技术，如今的可更改技术给操作人员带来了极大的便利，同时长期来看也实现了更大的经济效益，提高了整体工作效率。
（一）汽轮机控制系统中的两种调节方式
1.节流调节即所谓的全周进汽。2.喷嘴调节也称为部分进汽。第一种调节方式调节阀以同时升降的方式一起工作。此方式可给新加热汽轮机均匀加热,这在机组起动升温时，就会沿着圆周温度均匀受热，热应力比较小,但同时存在节流损失大的问题,经济效益差。随着电负荷的变化存在，第二种调节方式叫做喷油嘴调节方式，它是分为两个以上的调节阀，不全部同时升降。喷油嘴的调节就是前一个阀门开启进汽时，其余阀门处于关闭状态。工作方式是前阀门开启接近完成时，后一个阀门被打开。第二种方式控制系统中控制机组起动升温时加热不同于全周进汽，升温加热时不均匀的,这样极易形成比较大的热应力,与此同时，它的优点是部分负荷运行，如此一来节流损失就大大减少了,经济效益良好。
（二）重叠度通常情况下指的是压力重叠度
由于行程重叠度仅仅在几何层面具有它的意义,而不具有热力学的意义，这在实际操作中没有研究的必要，具有实际影响和意义的是压力重叠度。多个调门顺序依次开启的时候，呈现的曲线需要符合调节系统静态特性曲线，并不是后一个阀在前一个阀完全开启后才开启，而是在前阀尚未完成全部开启的情况下，当前阀门重叠度为0.85-0.9时开启后阀，此时为最佳时机。如此操作就能够使配汽机构特性曲线呈现出较为平滑的态势。这样的一种状态才是重叠度选用得当的表现，也是操作中期待发生的良好状态。
二、机组控制人员实际操作中的重叠度情况和存在问题
（一）汽轮机控制系统中阀门重叠度为“零”的问题。
为了能够最大限度的减小进汽节流损失，国内许多的同行会认为，汽轮机控制系统既然摆脱了原有的液压调节，改为电液调节，那么，为达到提高机组效率的目的，操作人员就需要将各调节汽门的重叠度降为零。 事实上这是一个存在误区和产生诸多问题的认识。
1.在机组运行中，影响机组效率的重叠度只有两个调门的重叠度，并且通过通流部分改造后的机组，它的额定工况流量会有所减小,此时，真正能影响机组效率重叠度的就只有一个调门的重叠度了，至于这一个调门的重叠度具有实际意义。
2.由于行程重叠度仅仅在几何层面具有它的意义,而不具有热力学的意义，因而重叠度通常情况下指的是根据流量特性确定的压力重叠度。
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3.通常情况下，为了提高高压缸效率,大机组是用单列调节级的，工作状态时，在亚临界流动情况下,后一个阀门的开启对前一个阀门流量产生的影响较大。因而必须要达到较大的压力重叠度，此时0并不是最佳选择。因为对于配汽机构或者阀门管理规律来说，最重要的、也是排在第一位的任务应该是合理安排每个调节阀的升程，以此得到最佳的流量特性，应能保证燕汽流量会随着总阀位信号表现出成比例变化。而这个变化的过程必须要是连续的，同时也是稳定的。适当的重叠度并不是“零”，适当的重叠度才是获得所需特性的保障。
4.“零”重叠度的节流损失仅仅体现在节省重叠度范围内的节流损失有效,但此时的节流损失并不大，甚至很小，这对于提高整个机组效率来说，贡献并不大。因为节流损失表现为前后两阀门节流损失的叠加，对于重叠度范围内的两个阀门来说，即将开完的阀门，它的节流损失已经很小,而刚开的后阀门，它的流量原本就不大。这两个叠加起来，由此产生的损失只会比无限多阀理想喷嘴调节增大。显然起不到预期的经济效益，减少节流损失。
（二）汽轮机控制系统中阀门重叠度控制不恰当
当阀门重叠度控制合适时，所有阀门的特性曲线接近于直线形式。实际操作中，单阀门切换到顺序阀时会引起较大的负荷波动。 此时，汽轮机就呈现出运行参数异常问题，重要参数异常是控制系统中需要避免的问题。
汽轮机采用喷嘴调节时，阀门是依次顺序开启的。假设这样两种情况：一是后阀门在前阀们完全开启后再开启，这样就会出现阀门的升程与流量的关系图呈现出星波形曲线。显然，这与控制系统中调节静态特征曲线不相符。 所以重叠度为0.85-0.9时就开启后阀。重叠度越接近“零”，静态特性曲线就会越曲折，不光滑、不连续。这样会引起过分的动态超速。第二种情况是重叠度过大，最直接的不良影响就是节流损失增大，此外还会使局部速度变动半变小，静态特征曲线斜率也变小。
三、汽轮机控制系统中闸门重叠度问题的改进措施及建议
（一）汽轮机电液调节系统中，为了减少进汽节流损失而把控制系统中的重叠度调至“零”是不当的做法。
（二）更改机组控制系统的重叠度，需要现场机务人员和热控人员两班人马共同研究讨论后决定，做出最佳调整。
（三）阀门重叠度控制得当时，各个网门的特性曲线可以近似于一根直线，且尽可能与原凸轮配汽曲线一致。
（四）机组安装前期的偏差和随后的维护等因素会影响汽轮机控制系统中的重叠度确定，而这些差异也会引发负荷突变，致使调节阀门出现不正常的摆动，当原有负荷的调节作用变缓后，也会影响到机组的经济效益和安全性。
（五）调整汽轮控制系统中阀门重叠度要得当适度，如此才可以更好的实现经济效益。
结束语
汽轮机控制系统中阀门重叠度显然会非常影响机组运行的安全性和它的经济性，是个至关重要的因素，所以，在日常的操作和管理当中，一定要重视并科学的处理重叠度的问题，以便于更好的为管理者所期待的目标迈进。
参考文献：
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[3]薄健. 火电厂汽轮机阀门管理研究分析[J]. 中文信息, 2017(2).
论文作者:郑托,刘超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：阀门论文; 汽轮机论文; 控制系统论文; 机组论文; 损失论文; 曲线论文; 调门论文; 《电力设备》2018年第27期论文;