0 引言
S109FA機組是我國最先進的燃氣-蒸汽聯合循環發電機組之一，由于投運時間較短，運行經驗缺乏，在運行中遇到不少實際問題[1]。本文對機組啟動過程中低壓蒸汽控制閥ACV經常出現的異常情況進行分析，探討其對機組運行的影響及處理對策。
 1 ACV的工作原理及作用
S109FA機組是單軸機組，機組從啟動到汽輪機高壓缸進汽前，汽輪機均未進汽，但燃氣輪機帶著汽輪機以同樣的轉速旋轉。汽輪機在高轉速下（特別是在額定轉速下）由葉片的鼓風摩擦（主要是低壓級葉片）而產生的熱量必須由額外通入的冷卻蒸汽來帶走。因此，機組設計了在開機過程中利用輔助蒸汽作為冷卻蒸汽的熱力系統，ASV和低壓蒸汽控制閥ACV都是液動閥，受控于機組的自動控制系統（MARKVI），當機組啟動轉速大于 45r/min，跳閘油壓力開始建立，ASV就逐漸被開啟。在機組剛開始加速時，汽輪機高壓主蒸汽控制閥CV是關閉的，高、中壓缸至低壓缸的連通管內壓力處于真空狀態。當機組轉速升至大約額定轉速的67%（2250r/min）時
，MARKVI發出冷卻蒸汽請求，若此時ACV前壓力高于設定值0.15MPa，ACV就會開啟，輔助蒸汽經ACV進入汽機低壓缸對汽輪機進行冷卻，直到從汽機高中壓缸來的蒸汽流量能滿足冷卻蒸汽量的要求時為止。輔助冷卻蒸汽的流量是根據DCS測量到的凝汽器壓力和計算得到的ACV前蒸汽的焓值進行連續測算得到的，流量值APC的計算

                                  公式如式（1）[1]：
                                  APC=20×（AP-APR/（1+10s）          （1）
                                  式中s——滯后的傳遞函數中的時間因子；
                                  AP——百分比信號，其值等于ACV閥前實際的壓力值×100/0.285；
                                  APR——百分比信號，其值等于壓力設定值×100/0.285。
控制系統根據內置的閥門特性曲線差值得到閥位的開度指令，通過液壓伺服裝置控制ACV的閥位到指令位置，低壓蒸汽的焓值根據ACV前測量到的蒸汽壓力和溫度值計算得到。

根據GE原設計要求，開機時轉速升至大約額定轉速的67%時，PCV6610自動打開；當轉速升至大約額定轉速的75%時，PCV6609開始打開，和PCV6610，控制ACV前壓力穩定在0.3MPa；約28min時，ACV開啟，輔助冷卻蒸汽進入汽缸，由于DCS系統自動調節跟不上PCV6609和PCV6610的開度，造成輔助冷卻蒸汽壓力下降過大；約39min時，ACV前壓力低于0.25MPa，ACV自動關閉，冷卻蒸汽中斷；約42min時，ACV又滿足開啟條件，重新開啟。在47與51min時又重復39min時的現象。

 2.1.2 處理措施
由于PCV6609和PCV6610的自動控制無法達到控制要求，需手動控制ACV前的輔助蒸汽壓力。針對此情況，在開機過程的機組點火后，MOV6606自動開啟，對輔助蒸汽至汽機低壓管路進行暖管，在轉速達67%額定轉速前，手動開啟PCV6609和PCV6610，手動控制ACV前壓力在低壓進汽壓力設定點0.15∼0.40MPa，一般在0.28MPa左右（正常BASELOAD情況下低壓進汽壓力為0.385MPa），此時控制菜單下的Limiter（限值）畫面上AdmissionPress（低壓蒸汽壓力）約為 30%，APInternalSetpt（低壓蒸汽壓力設定值）約為 30%，維持該壓力值，等待ACV開啟。隨著ACV的開啟，適當開大 PCV6609和PCV6610，保持 ACV前壓力在0.3MPa左右，以防止ACV前壓力低于0.25MPa，ACV自行關閉，冷卻蒸汽中斷。如ACV前壓力低于0.25MPa，ACV將自行關閉，冷卻蒸汽中斷，待ACV前壓力恢復后，ACV才能重新開啟。如果經常使ACV不停地開、關，可能會引起設備的損壞，故在調整中要求注意提前量。
2.2 ACV在低壓蒸汽并汽時受壓力控制，開啟受限
2.2.1 異常情況
在約81min時，低壓蒸汽開始并汽，在84∼92min過程中，ACV停留在37%的開度無法繼續開大，查原因是：受到MARKⅥ壓力控制的限制。在92min后，壓力限制恢復，繼續開大ACV。

2.2.2 處理措施
出現上述異常是由于ACV的開啟使低壓進汽壓力快速下降，同時 Limiter畫面上AdmissionPress百分數變小，APInternalSetpt百分數維持約原來的數值，由于AdmissionPress百分數小于APInternalSetpt百分數，ACV開始關小，只有AdmissionPress百分數等于APInternalSetpt百分數時ACV維持開度基本不變。因此，在ACV開啟，低壓壓力下降時，要及時調節輔助冷卻蒸汽，維持低壓進汽壓力在0.28MPa左右。同時，也不能將低壓進口壓力調節過高。如果壓力過高，ACV開啟速度過快，也會造成低壓進汽壓力不能維持反而關小ACV。同時AP Internal Setpt值由于壓力調節過高，造成其百分數值較大，Ad-mission Press壓力百分數不能維持等于AP Internal Setpt值，那只有關小ACV或提高輔助蒸汽壓力將導致原來ACV“NOTLIMITING”（沒有壓力限制）變為“LIMITING”（壓力限制）。在實際的調節手段中，在ACV開啟前，經常會打開低壓進汽濾網前/后的疏水閥GV6204/GV6205來保持輔助冷卻蒸汽的流通。當ACV開啟，PCV6609和PCV6610的開啟跟不上ACV開啟的速度時，可及時關閉疏水閥 GV6204/GV6205，保證足夠的輔助冷卻蒸汽流量，使ACV前壓力不至于下降到0.25MPa以下，閥前壓力達到平穩調節。因此，從提供低壓冷卻蒸汽開始控制好低壓進汽壓力，就能使ACV開啟不受任何限制，而且低壓蒸汽并汽后隨著低壓壓力升高至0.3MPa，ACV也將全部開啟。

2.3 ACV卡澀
2.3.1 異常情況
從圖4可以看出，約70min時，ACV逐漸開啟。在74min時，ACV的實際反饋開度僅為27%，而MARKⅥ指令給出指令為94%，造成低壓蒸汽進汽不完全；在
86min時，低壓蒸汽管道壓力高達 0.43MPa，高于 PCV1061的運行壓力設定值0.385MPa，使PCV1061開始開啟，到98min時達16%的開度。查看MARKVI壓力控制頁面，無“LIMITTING”壓力限制信號，故判斷為ACV卡澀。
2.3.2 處理措施
查看MARKVI壓力控制頁面，AdmissionPress和APInternalSetpt百分數都為137%，ACV維
持27%開度基本不變，壓力限制信號為“NOTLIMIT-ING”，說明非壓力受限引起ACV未開全，而APLimiterRef百分數為105%，所以MARKVI給出的指令為全開，這樣MARKVI上就顯示了指令與反饋的不一致。
ACV曾因閥門前后壓差過大而卡澀，而且低壓蒸汽管道壓力高達0.43MPa，故先降低低壓蒸汽管道壓力，將
PCV1061撤出自動改手動，開大閥門開度。隨著低壓蒸汽管道壓力的下降，MARKVI上的ACV的指令與反饋漸趨一致。當低壓蒸汽管道壓力達0.35MPa時，ACV開始開大，閥門反饋能跟上閥門指令，隨著負荷的增加，向100%開度的目標值跟蹤。重新全關PCV1061，并恢復其自動調節。
 2.4 機組熱態啟動中的對策
壓L_1級溫度將會超過200℃（L_1級溫度跳機定值為260℃），但由于是熱態開機，需要冷卻蒸汽的理論最少時間（全速到高壓進汽前）在30min左右，故在機組啟動過程中如發現ACV未能及時開啟，應通過調整汽輪機高壓旁路的開度，增加暖管流量來縮短溫度匹配時間，盡快通過汽輪機高壓進汽使汽輪機內有蒸汽流動 ，從而使L_1級溫度降低。因為調整、監視 ACV較費時間，只有在操作空閑時可考慮；根據經驗，即使沒有冷卻蒸汽，在30min內，L_1級溫度不可能超過250℃；并且，在汽輪機高壓進汽后，ACV能否開啟已不是主要問題，只是對機組運行的經濟性有一定的影響。
3  參考文獻
  [1]趙琦，毛志偉。9F單軸燃氣-蒸汽聯合循環汽輪機的控制和保護