摘要：随着科学技术的全面发展，汽轮机阀门流量体系也逐步得到健全。在对电力系统进行初步维护的过程中，需要采用多种不同的方式让汽轮机的运转效率得到明显的提高。本文主要针对汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略进行分析，并提出了相应的优化措施。
关键词：汽轮机阀门；流量特性；电力系统；影响；控制
一、汽轮机阀门流量特性的分析
汽轮机的机组在处于顺阀的运行状态时，一般使用的都是喷嘴的配汽方式，通常来说，汽轮机设备的一级是调节级别，而调节级主要是由多个喷嘴组成的，当系统中的蒸汽经过了汽门装置之后，调节汽门装置会依次开启，蒸汽经过这些汽门之后最终到达调节级。一般情况下，调节级汽门与喷嘴组是相互匹配的，一个汽门搭配一个喷嘴组合。在一个汽轮机系统中，通常配备的喷嘴组数量为6组左右。如果系统的负荷较小。那么一般只会开启一个汽门，只有一个喷嘴组进行喷气，此时的喷汽量处于最小值。当系统的负荷逐渐增大，汽门的开启角度接近全开的时候，系统会开启第二级别的汽门，然后蒸汽进入到与第二级别喷嘴相互匹配的喷嘴组中，之后的蒸汽运行轨迹则可以以此类推。由此可见，当第一个汽门中的蒸汽流量达到最大的时候，其他汽门中的蒸汽流量就会趋于减少，这也是喷嘴配汽方式的主要特征。
汽轮机系统的喷嘴组装置之间隔有部分距离，在各个汽门组合全部开启的情况下，调节级的蒸汽流量仍然会受到部分阻碍，也就是说，即使汽轮机到达了最大的功率，蒸汽在流动化过程中还是会损失一部分，其他调节级的汽门直径通常会大于第一个汽门，因此蒸汽流动的余速不能被继续利用。通常情况下，调节级汽门匹配四个喷嘴组，当第一第二调节级汽门处于全面开启状态的时候，第三调节级的汽门处于半开启的状态，此时第四级别的汽门处于完全关闭的状态。
一般情况下，调节级汽门后方的环形空间是连通结构，各调节级的压力值是相同的，当两股初级压力值不同的蒸汽进入到汽门中时，逐渐流进第一压力级别。为了将这两股蒸汽均匀的融合在一起，通常会加大蒸汽室的容积。此时不会利用蒸汽的余速，以避免两股气流在混合的时候部位气流进入到第一压力级的汽门中，影响蒸汽流动的速度和效率。
二、阀门流量特性优化方法
汽轮机系统内部的阀门装置具有比较特殊的流量特性，这种特性早已经被客观证实，并不能轻易进行改变和调整。因此，如果想要对系统中的阀门特性曲线进行优化，最为有效的方式就是对其实际的特征曲线进行修正，因为特性曲线优化的方式比较独特，并且操作方式比较复杂，且操作起来难度较大，所以技术人员只能根据系统中的实际运行曲线来进行判定，并且对该曲线进行控制和调整，以实现电力系统维稳目标。
在进行实际操作的时候，需要遵守以下操作思路，在正式开始曲线优化之前，需要对多个电力系统的阀门装置进行测试，然后绘制出各种阀门装置的特性曲线，然后将这些曲线作为曲线优化方案的依据。通过下达系统指令来实现曲线的调节。该部分操作中的指令并非常规意义上的指令，而是阀门的专业开度指令。如果能够遵照以上的思路进行操作，可以快速实现汽轮机系统中阀门特性曲线的优化目标，以便更好的实现蒸汽的流量控制，保证电力系统的稳定运行。当前，在汽轮机系统中，单阀设置和顺阀设置要按照固定比例来设定，技术人员所使用的修真管理理论主要由两种，一种是按照单阀和顺阀的比例来进行修正，一种就是对单阀和顺阀进行分别设置，然后对其不同曲线进行针对性管理。
三、汽轮机调速系统模型的构建
在构建汽轮机内部调速系统的模型时，首先要计算汽轮机的参数值，然后对电力系统的运行状态进行仿真运算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下，对于系统中不同类型的节点，要建立不同的仿真体系，在构建体系的时候，可以观察系统中的流量变化频率，以便对系统中的流量特征进行控制与研究。与此同时，技术人员需要建立与调速系统相对应的流量模型，并且确定系统中蒸汽流量的仿真性质与关系。在绘制汽轮机流量曲线的过程中，可以根据现代函数的曲线变化特性，来探究系统阀门的控制方式。这样一来，技术人员在建立设备检修与安装方案的时候，就会结合函数的多层变化，来实现对于机组的全面控制与管理。
四、阀门流量特性存在小偏差对电力的影响及计算
在汽轮机系统中进行调频实验，主要是为了测试汽轮机内部的转速变动，该实验可以有效改变汽轮机系统的出力状态，从而控制机组的运转特性。当机组的转速变化程度较大的时候，系统中的蒸汽流量指令会随之增大。此时汽轮机组的状态便会趋于稳定，此时的机组转速远小于之前的数值，汽轮机的机组增益指数此时为1，阀门特性的流量值正好可以直观反映出实际状态的流量特性，在这种情况下，汽轮机系统中的初始阀门流量指令和趋于稳定状态下的指令是相同的。由此可见，此时汽轮机的阀门装置流量特性和阀门的流量数值必然会存在一定的差异，如果技术人员在此过程中将主蒸汽的压力值进行调整，适当的降低压力值，那么的得出的数值会出现更大的偏差，因此在实验中需要重点控制该部分内容。
通常情况下，当主蒸汽的压力值的变化程度很小，因此该部分压力值变量可以忽略不计。此时可以借助汽轮机系统的模型，来进行系统内部的机组模拟，系统的模型可以直观反映出系统局部阀门设备的特性，由于机组的回馈值为1，因此在调整流量指令的时候，不能由初始状态调至平稳状态。
五、汽轮机阀门流量特性对电力系统的应用研究
本文在探索汽轮机阀门流量特性在电力系统中的应用时，主要选用的是300MW的机组设备。首先，收集了此种型号汽轮机阀门特性的相关数据，然后规划顺序阀门的运行方式。一般情况下，DEH阀门装置的两端会出现偏差，当系统中的负荷值处于80%左右的时候，系统中实际流动的蒸汽流量小于负荷数值，而当系统的负荷数值处于90%左右的时候，实际蒸汽流量大于负荷数值。
汽轮机阀门的特性分析数值里之所以存在拐点，主要是因为顺序阀门中存在固定的流量函数，技术人员在计算阀门的启动流量的时候，计算结果一旦出现误差，就会出现拐点，影响流量的正常曲线，此时需要马上进行修正。对于原有顺序阀门的运行方式设定，要根据技术人员得出的正确流量曲线图形来设置。通常情况下，设置的顺序要从左到右，曲线共分为三个组别。
当汽轮机系统中的流量指令达到一致状态的时候，第一曲线和第二曲线的开启角度扩张了5%左右，并且其控制的有效范围产生了回缩。曲线上面的拐点突出程度小于原有的曲线图形。而第三曲线在处于预开启阶段的时候，系统中的流量指令数值会变大，由60%左右上升至80%左右，这样一来，系统的调节指令停止区间会增大，技术人员需要对其进行修正，当数值调节至75%左右的时候，可以顺利实现预备开启操作。该措施对于改变调节指令的停止区间的效果是非常显著的。
结语：汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响十分巨大。为了能够使得整体的电力体系得到相应的完善。需要采用多种不同的方法使得汽轮机的调速系统模型得到初步性的构建。与此同时，在确定阀门流量参数的同时，需要对汽轮机阀门流量的电力体系结构进行相应的优化。最终使得汽轮机阀门流量的稳定性得到相应的提升。
参考文献：
[1]徐厚达.汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略[J].信息化建设，2015（12）.
[2]焦敬东.汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制分析[J].科技创新导报，2016（27）.
[3]盛锴，刘复平，刘武林，寻新，王伯春，李劲柏.汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略[J].电力系统自动化，2016（07）.
论文作者:荣飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：汽轮机论文; 流量论文; 阀门论文; 系统论文; 蒸汽论文; 特性论文; 曲线论文; 《电力设备》2018年第32期论文;