S109FA机组是我国最先进的燃气-蒸汽联合循环发电机组之一，由于投运时间较短运行经验缺乏，在运行中遇到不少实际问题。本文对机组启动过程中低压蒸汽控制阀ACV经常出现的异常情况进行分析，探讨其对机组运行的影响及处理对策。
一、ACV的工作原理及作用
S109FA机组是单轴机组，机组从启动到汽轮机高压缸进汽前，汽轮机均未进汽，但燃气轮机带着汽轮机以同样的转速旋转。汽轮机在高转速下（特别是在额定转速下）由叶片的鼓风摩擦（主要是低压级叶片）而产生的热量必须由额外通入的冷却蒸汽来带走。因此，机组设计了在开机过程中利用辅助蒸汽作为冷却蒸汽的热力系统，如图 1、2所示。
图1中，汽轮机低压蒸汽截止阀 ASV和低压蒸汽控制阀ACV都是液动阀，受控于机组的自动控制系统（MARKVI），当机组启动转速大于 45r/min，跳闸油压力开始建立，ASV就逐渐被开启。在机组刚开始加速时，汽轮机高压主蒸汽控制阀CV是关闭的，高、中压缸至低压缸的连通管内压力处于真空状态。当机组转速升至大约额定转速的67%（2250r/min）时 ，MARKVI发出冷却蒸汽请求，若此时ACV前压力高于设定值0.15MPa，ACV就会开启，辅助蒸汽经ACV进入汽机低压缸对汽轮机进行冷却，直到从汽机高中压缸来的蒸汽流量能满足冷却蒸汽量的要求时为止。辅助冷却蒸汽的流量是根据DCS测量到的凝汽器压力和计算得到的ACV前蒸汽的焓值进行连续测算得到的，流量值APC的计算
公式如式（1）：
APC=20×（AP-APR/（1+10s） （1）
式中s——滞后的传递函数中的时间因子；
AP——百分比信号，其值等于ACV阀前实际的压力值×100/0.285；
APR——百分比信号，其值等于压力设定值×100/0.285。
控制系统根据内置的调节阀特性曲线差值得到阀位的开度指令，通过液压伺服装置控制ACV的阀位到指令位置，低压蒸汽的焓值根据ACV前测量到的蒸汽压力和温度值计算得到。
根据GE原设计要求，开机时转速升至大约额定转速的67%时，PCV6610自动打开；当转速升至大约额定转速的75%时，PCV6609开始打开，和PCV6610，控制ACV前压力稳定在0.3MPa；约28min时，ACV开启，辅助冷却蒸汽进入汽缸，由于DCS系统自动调节跟不上PCV6609和PCV6610的开度，造成辅助冷却蒸汽压力下降过大；约39min时，ACV前压力低于0.25MPa，ACV自动关闭，冷却蒸汽中断；约42min时，ACV又满足开启条件，重新开启。在47与51min时又重复39min时的现象。
处理措施
由于PCV6609和PCV6610的自动控制无法达到控制要求，需手动控制ACV前的辅助蒸汽压力。针对此情况，在开机过程的机组点火后，MOV6606自动开启，对辅助蒸汽至汽机低压管路进行暖管，在转速达67%额定转速前，手动开启PCV6609和PCV6610，手动控制ACV前压力在低压进汽压力设定点0.15∼0.40MPa，一般在0.28MPa左右（正常BASELOAD情况下低压进汽压力为0.385MPa），此时控制菜单下的Limiter（限值）画面上AdmissionPress（低压蒸汽压力）约为 30%，APInternalSetpt（低压蒸汽压力设定值）约为 30%，维持该压力值，等待ACV开启。随着ACV的开启，适当开大 PCV6609和PCV6610，保持 ACV前压力在0.3MPa左右，以防止ACV前压力低于0.25MPa，ACV自行关闭，冷却蒸汽中断。
如ACV前压力低于0.25MPa，ACV将自行关闭，冷却蒸汽中断，待ACV前压力恢复后，ACV才能重新开启。如果经常使ACV不停地开、关，可能会引起设备的损坏，故在调整中要求注意提前量。
二、ACV在低压蒸汽并汽时受压力控制，开启受限
1、异常情况
在图3的约81min时，低压蒸汽开始并汽，在84∼92min过程中，ACV停留在37%的开度无法继续开大，查原因是：受到MARKⅥ压力控制的限制。在92min后，压力限制恢复，继续开大ACV。
2、处理措施
出现上述异常是由于ACV的开启使低压进汽压力快速下降，同时 Limiter画面上AdmissionPress百分数变小，APInternalSetpt百分数维持约原来的数值，由于AdmissionPress百分数小于APInternalSetpt百分数，ACV开始关小，只有AdmissionPress百分数等于APInternalSetpt百分数时ACV维持开度基本不变。因此，在ACV开启，低压压力下降时，要及时调节辅助冷却蒸汽，维持低压进汽压力在0.28MPa左右。
同时，也不能将低压进口压力调节过高。如果压力过高，ACV开启速度过快，也会造成低压进汽压力不能维持反而关小ACV。同时AP Internal Setpt值由于压力调节过高，造成其百分数值较大，Ad-mission Press压力百分数不能维持等于AP Internal Setpt值，那只有关小ACV或提高辅助蒸汽压力将导致原来ACV“NOTLIMITING”（没有压力限制）变为“LIMITING”（压力限制）。
在实际的调节手段中，在ACV开启前，经常会打开低压进汽滤网前/后的旋塞阀GV6204/GV6205来保持辅助冷却蒸汽的流通。当ACV开启，PCV6609和PCV6610的开启跟不上ACV开启的速度时，可及时关闭疏水阀 GV6204/GV6205，保证足够的辅助冷却蒸汽流量，使ACV前压力不至于下降到0.25MPa以下，阀前压力达到平稳调节。因此，从提供低压冷却蒸汽开始控制好低压进汽压力，就能使ACV开启不受任何限制，而且低压蒸汽并汽后随着低压压力升高至0.3MPa，ACV也将全部开启。
三、ACV卡涩
1、异常情况
从图4可以看出，约70min时，ACV逐渐开启。在74min时，ACV的实际反馈开度仅为27%，而MARKⅥ指令给出指令为94%，造成低压蒸汽进汽不完全；在 86min时，低压蒸汽管道压力高达 0.43MPa，高于 PCV1061的运行压力设定值0.385MPa，使PCV1061开始开启，到98min时达16%的开度。查看MARKVI压力控制页面，无“LIMITTING”压力限制信号，故判断为ACV卡涩。
2、处理措施
查看MARKVI压力控制页面，AdmissionPress和APInternalSetpt百分数都为137%，ACV维 持27%开度基本不变，压力限制信号为“NOTLIMIT-ING”，说明非压力受限引起ACV未开全，而APLimiterRef百分数为105%，所以MARKVI给出的指令为全开，这样MARKVI上就显示了指令与反馈的不一致。
ACV曾因阀门前后压差过大而卡涩，而且低压蒸汽管道压力高达0.43MPa，故先降低低压蒸汽管道压力，将 PCV1061撤出自动改手动，开大阀门开度。随着低压蒸汽管道压力的下降，MARKVI上的ACV的指令与反馈渐趋一致。当低压蒸汽管道压力达0.35MPa时，ACV开始开大，阀门反馈能跟上阀门指令，随着负荷的增加，向100%开度的目标值跟踪。重新全关PCV1061，并恢复其自动调节。
四、机组热态启动中的对策
在热态开机过程中， 汽轮机高压缸温度在500℃左右 ，汽轮机低 压L_1级温度将会超过200℃（L_1级温度跳机定值为260℃），但由于是热态开机，需要冷却蒸汽的理论最少时间（全速到高压进汽前）在30min左右，故在机组启动过程中如发现ACV未能及时开启，应通过调整汽轮机高压旁路的开度，增加暖管流量来缩短温度匹配时间，尽快通过汽轮机高压进汽使汽轮机内有蒸汽流动 ，从而使L_1级温度降低。因为调整、监视 ACV较费时间，只有在操作空闲时可考虑；根据经验，即使没有冷却蒸汽，在30min内，L_1级温度不可能超过250℃；并且，在汽轮机高压进汽后，ACV能否开启已不是主要问题，只是对机组运行的经济性有一定的影响。
