ABB 发电厂中的阀门和风门控制

Contrac 连续控制执行器 

发电厂的阀门和风门控制

改进阀门和风门控制，提高发电厂效率。

终控制元件的定位和快速响应可大限度地提高化石燃料发电站的效率

简介 

各种因素迫使电力公司提高化石燃料发电站的效率。这些因素包括严格的环境规范、

气候保护目标、频繁的负荷变化以及不断变化的燃料和燃料能量值。

风能和太阳能等可再生能源的使用日益增多，导致负荷频繁变化。

此外，森林木材残渣、废旧塑料和生物污泥等低成本的外来燃料在能量值方面也有很大的变化。

应对这些挑战的解决方案包括在工厂的特定区域对终控制元件进行、连续的定位。

这些区域包括用于优化汽轮机入口温度的蒸汽容器上的喷射阀，以及相应的燃料和空气控制。

这些区域的环境温度较高，往往会使问题更加复杂。

控制喷射阀 

化石燃料发电站的终控制元件应对高动态过程条件、频繁的发电站启动和关闭阶段以及燃料质量的变化。

这些因素与运行限制和挑战相结合，要求过热器和再热器冷却水喷射阀等关键部件具有和高可靠性。

注水阀的功能是将过热蒸汽冷却到佳的汽轮机入口温度。

开关频率限制等缺陷会导致冷却水的输送量发生很大变化，从而影响过热蒸汽的温度。

因此，发电厂会采取控制措施来调节温度，使峰值在规定范围内。

这些措施的主要目的是保护过热器、汽轮机和二次设备部件，防止过载。

然而，这种性是以降低汽轮机效率为代价的，汽轮机入口温度每降低 1 °C，效率就会降低 0.05 %。

这意味着过热蒸汽温度与佳汽轮机入口温度的平均偏差仅为 20 °C，效率就会降低达 1%。

虽然效率降低会导致重大经济损失，但许多发电厂仍在不知情的情况下使用有限工作周期的电动执行机构，

如 S4-25 % 工作周期，或 EN IEC 60034 1 规范规定的 S5-25 % 工作周期。

发电厂的工程师和操作人员往往不知道，这些负载类型规范适用于 20 °C 的适度环境温度。

...控制喷射阀

众所周知，人体的冷却曲线随时间变化呈 E 型，取决于人体与其环境之间的温差。

温差越小，所需的冷却时间就越长。电动机的占空比限制主要是为了将其自热控制在可接受的范围内。

环境温度过高会延长冷却时间。环境温度升高会降低允许的工作周期。

例如，20 °C时的S5-25 %占空比在50 °C时变为S5-13 %占空比。

这意味着无法在高温条件下对高动态应用进行控制。

定位精度低会导致不希望出现的工艺变化，并在整个阀门范围内不成比例地放大。

如果不采取成本高昂的特殊措施，例如分程布置或带有预锥的阀门，就会导致不理想的压力激增。

因此，需要至少 0.1 % 的高分辨率终控制元件驱动。

假定有一个合适的过程控制器，则可以得出以下结论：在所有环境条件下，终控制元件对设定点的响应越，

输出偏差就越小。这就意味着，选择合适的阀门执行机构对控制过程接近设定点有的影响。

ABB Contrac 系列执行器非常适合这些喷射阀应用。根据 EN IEC 60034 1 规范，它们可在 S9-100 % 工作模式下工作，

确保阀门定位、连续且反应灵敏。特殊的高温选件允许在高达 85 °C 的环境温度下 S9-100 % 工作。

所有部件的防护等级均为 IP 66，因此这些执行器即使在恶劣的环境中也能正常工作。

Contrac 执行器的定位精度为 ±0.05 %，可实现的阀门控制。

由此改进的控制能力可使涡轮机快速达到并保持接近其运行设定点。

对电厂效率的积极影响使得性能更高的终控制执行器的投资回报更快。