在当前技术条件的支持下，汽轮机机组在不同配气方式下的运行特性也存在一定的差异。这种差异主要体现在汽轮机发电机组的发电效率、安全性和动作响应灵活性的实现上。对于大型汽轮机来说，如何提高机组效率是一项非常困难的任务。目前常用的方法是通过改变汽轮机调节阀的运行模式，从单阀控制到顺阀控制，从而减少节流损失，提高机组效率。将其应用于本文所列的大唐宁德电厂2×600MW在机组优化改造中，综合效益极为突出。本文试图对其进行详细的分析和说明。
1 汽轮机组基本概况分析
大唐宁德电厂2×600MW机组由哈尔滨汽轮机厂有限公司设计生产CLN600-24.2/566/566超临界中间再热、高中压合缸、单轴三缸四排汽凝汽轮发电机组。汽轮机启动模式为高中压缸联合启动，0-2900RPM由高压主门和中压调门控制，转速达到2900RPM切换到高压调门和中压调门，控制升速、并网和负载。机组启动运行模式：固定滑动固定运行，高中压力缸联合启动；主阀前额定蒸汽压力：24.2MPa（a）；前额定蒸汽温度为566℃。600大唐宁德电厂MW汽轮机调节系统配备了哈尔滨汽轮机控制工程有限公司成套的高压耐燃油数字电液调节系统(以下简称DEH），其电子设备采用上海西屋控制系统有限公司OVATION液压系统采用高压耐燃油EH装置。
2 汽轮机高压主气门和高中调门阀问题分析
2.1 汽轮机高压主气门运行中存在的问题分析
大唐宁德电厂涉及的2×600MW对于汽轮机机组，高压主气门位置最关键的问题是单侧高压主气门关闭异常。实践研究结果表明，这种异常关闭故障对整个汽轮机机组的正常运行影响极其严重，甚至可能导致整个机组的非计划停机。当大唐宁德电厂汽轮机高压主气门异常关闭时，锅炉反应装置蒸汽压力实时参数将显著突然上升，导致给水泵装置输出不足，导致汽轮机机组和发电机装置连续跳跃。这些问题不仅在于调节系统的故障，而且还受到汽轮机高压主气门预设参数的影响。优化这部分曲线参数是非常关键的。
2.2 汽轮机高中调门阀运行问题分析
对于汽轮机组高中阀门部件，高中阀门部件可以说是整个汽轮机组调速系统运行安全和运行稳定性的基础，高中阀门调节质量在一定程度上直接关系到整个汽轮机组实时转速和汽轮机组负荷控制的稳定性。现阶段，通过实际观察发现大唐宁德电厂涉及2×600MW在汽轮机机组中，高中调门阀在运行过程中经常出现明显而严重的摆动问题。这种严重摆动现象的持续存在，必然会使整个汽轮机机组的负载参数显著增加，这也可能导致门体和EH油波动呈同步趋势，在此作用下，由于弹簧装置疲劳运行，汽轮机组高压调门断裂。同时，弹簧断裂问题的产生也会导致整个汽轮机组在正常运行状态下的调速系统响应时间显著增加，严重时可能导致整个汽轮机组处于超速运行状态。从这个角度来看，优化这部分曲线参数也是极其必要和关键的。
3 单阀/顺序阀控制原理
从汽轮机单阀/顺序阀开关的行为目的来看，通过单阀/顺序阀控制需要实现的是整个汽轮机组运行的经济性和相应的动作及时性。本质上，单阀/顺序阀控制功能的实现需要借助喷嘴节流配汽和喷嘴配汽开关过程中的无扰动处理，这也是单阀控制和顺序阀控制动作开关实现无扰动操作的核心。在此过程中，在变载过程中，部分负载经济性实现与均匀加热处理的矛盾也可以有效地联系和控制。一方面，从单阀控制的角度来看，蒸汽可以在单阀控制的作用下通过高压调节阀装置和喷嘴室在360°全周转移到调节叶片反应过程中，以确保调节叶片加热处理的均匀性。显然，与调节叶片应力分布的改进和优化相比，这是非常明显的，整个汽轮机组的负荷状态也可以实现更快的反应和执行。然而，在整个汽轮机组运行状态下，所有调节阀装置都处于开启状态，单阀控制应用过程中存在较大的节流损失。另一方面，从顺序阀控制的角度来看，主要是按照预设的方式逐一打开和关闭调节阀装置。蒸汽在通过调节阀安装在喷嘴室的过程中表现为部分进气形式，显著控制了整个汽轮机组运行过程中的节流损失，在此基础上有效提高了整个汽轮机组的运行热经济性。在实际运行过程中，对于低参数下的变负荷运行，单阀的应用可以有效控制整个汽轮机组的热膨胀问题，合理缓解机组运行状态下的热应力问题，有效延长整个汽轮机组在正常状态下的使用寿命。同时，对于额定参数下变负荷运行的汽轮机组，考虑到电厂运行管理对汽轮机组热经济关注的实际情况，在合理降低节流损失的基础上，选择控制阀的实际情况。
假设在阀门切换过程中，蒸汽机的运行条件稳定，即真空和主蒸汽参数不变，不考虑抽汽的影响，蒸汽机的负荷仅由蒸汽流量决定，每个调节阀控制的流量仅与阀门开度有关，因此可以认为蒸汽机的负荷进入只是阀门开度的单函数。阀门开度用汽机负荷表示。
单阀方式：
顺序阀模式：
在任何状态下切换单阀/顺序阀:
切换过程中单阀/顺序阀模式和负载不受干扰的，
即：
由于四个高压调节阀设计相似，理想情况下完全相同，阀门开度与流量成正比，即阀门开度与蒸汽机负荷成正比。
则：
因此，满足阀门无扰切换的条件如下：
显然，这个问题有很多解决方案。为了简化问题，可以设置边界条件
♂
最简单的解决方案是满足边界条件
其中：ka称为单阀系数，kb称为顺序阀系数。
当阀门处于单阀模式时：ka=1，kb=0。
当阀门处于顺序阀模式时：ka=0，kb=1.当阀门处于切换中间时：0ka＜1，0＜kb＜1且ka kb=1。
从汽轮机阀门装置的实际操作和切换动作的实现来看，上述各种假设条件的实现存在很大的难度和局限性。从这个角度来看，在整个汽轮机阀门装置的实际切换动作过程中，负荷扰动的产生是不可避免的。但现阶段闭环控制装置的引入和应用，可以显著改善汽轮机组在运行过程中的负荷扰动问题。从这个角度来看，如果整个汽轮机组的运行投入功率闭环回路，当实际功率参数与负载设定值参数之间的差值高于4%时，汽轮机组的阀门装置将自动切换到停止状态；同时，当整个汽轮机组的运行负荷调节精度高于3%或以上时，机组的阀门装置可以自动切换到恢复状态。基于以上分析，不难总结:如果在汽轮机组切换过程中采用功率闭环装置，则应始终将功率压力控制在1%以上；.在5%的参数范围内。在此过程中，汽轮机机组运行状态下的工况参数直接关系到运行系统的负载扰动。
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600大唐宁德电厂MW汽轮机高压调节阀的开启顺序为GV#1/GV#2→GV#3→GV#4，即GV#1和GV#同时打开，然后是GV#3、GV#4最后开启。关闭顺序与此相反。单阀/顺序阀切换时间为2分钟（可调）。
当单阀向顺序阀切换或阀门处于顺序阀模式时，如果汽机跳闸或出现任何问题GV在紧急情况下，如果实际阀位与阀定位卡的阀位指令偏差大于设定的限值，则强制将阀放置在单阀模式中。在这种情况下，强制单阀可以减少负荷干扰。汽轮机主阀和调节阀自动固定后，根据现场实际测量DCS操作端给出99%的指令，使阀门行程收缩，然后根据现场测量结果满度LVDT修正值，以GV以3顺阀曲线为例，优化后的参数与初始参数进行比较，如图1所示。
根据三菱原有的运行曲线，即机组在额定工况下综合阀位与高调门的关系曲线，综合阀位量程为-20%至 120%，分别对应DEH对应于0%至100%的综合阀位，如图2所示。MW负荷时GV3开度为22.33%。GV3开度GVh=135X22.33%=30.145mm。对应的综合阀位可根据曲线计算：H=100 4X（30.145-28.5）（/55-28.5）=100.062%。
图1 GV3顺阀曲线
图2 三菱综合阀与高调门的关系曲线
5 结论
从计算数据可以得出，经过此次优，3#机组基本达到设计值。从我们测试和优化后的应用来看，控制稳定性和运行经济性都有所提高，值得大力推广。(注:额定工况600MW高压缸进气流量为165（T/h））。
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