用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法及装置，方法步骤包括：根据机组负荷判断是否需要进行汽动引风机自动并列，当需要汽动引风机自动并列时控制电动引风机的静叶自动跟踪维持火力发电机组的炉膛负压稳定，依次对火力发电机组中的汽动引风机A、汽动引风机B进行并列操作，调整汽动引风机A、汽动引风机B的转速和静叶开度一致，控制汽动引风机A、汽动引风机B的静叶自动跟踪炉膛负压；装置包括方法完全对应的自动并列触发单元、电动引风机自动控制单元、第一并列操作控制单元、第二并列操作控制单元、汽动引风机同步操作控制单元。本发明专利技术能够减少风机并列时间、减少人工操作、降低风机并列过程中的失速和喘振风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及使用汽动引风机的火力发电厂领域，具体涉及一种用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法及装置。
技术介绍
目前，火力发电机组容量逐渐增大，锅炉尾部设备增多，阻力增大，锅炉引风机容量也逐渐增大，锅炉引风机已成为电厂内最耗电的设备之一。引风机容量的增大带来一系列的问题，风机启动电流过大，导致电厂电压等级降低；机组负荷变化范围大，风机效率无法在高效区工作，采用变频器调节的引风机成本较高。当前，火力发电机组采用汽动引风机正在成为趋势。如图1所示，火力发电机组一般在尾部烟道布置引风机，其中IN为引风机进口烟道，烟气从IN处进入引风机，OUT为引风机出口烟道，烟气从OUT处排出。目前尾部烟道布置引风机一般包括两台汽动引风机1（1#1和1#2）和一台电动引风机2，启动汽动引风机1由小汽轮机11驱动，电动引风机2由电动机21驱动，两台汽动引风机1（1#1和1#2）和一台电动引风机2则并列布置于引风机进口烟道IN和引风机出口烟道OUT之间，两台汽动引风机1（1#1和1#2）和一台电动引风机2都可以通过调节静叶3来改变风机出力。为了启停方便，两台汽动引风机1（1#1和1#2）和一台电动引风机2的进口均安装有进口电动门4、出口均安装有出口电动门5，当风机启动前，进口电动门4和出口电动门5都要打开以建立流通的通道；当风机停止后，进口电动门4和出口电动门5均要关闭以防止烟气泄露。为了方便控制火电机组的各个设备和部件，一般将引风机本体（汽动引风机1和电动引风机2）和各种电动门（进口电动门4和出口电动门5），静叶3等集中到控制室进行管理和操作，这种控制功能分散、操作管理集中的仪表控制系统称为DCS系统。正如前文所述，目前采用汽动引风机的火力发电机组一般包括两台汽动引风机1（1#1和1#2）和一台电动引风机2，因此汽动引风机1在火力发电厂应用存在风机并列问题。在机组启动时，一般采用电动引风机运行，在负荷达到一定值时，蒸汽推动小汽轮机进行暖机冲转，第一台汽动引风机与电动引风机并列，随后启动第二台汽动引风机，再与其余运行的风机进行并列，依次类推，最后电动引风机退出运行。当火力发电机组停机时，风机解列操作步骤相反。但是，火力发电机组运行后可能存在深度调峰问题，汽动引风机需要频繁进行并列和解列操作。目前汽动引风机的并列和解列采用DCS系统手工实现，现有的使用汽动引风机的火力发电厂在启动停止或负荷变化时，需要频繁手动进行汽动引风机并列和解列，存在操作繁琐、消耗时间长的缺陷，而且如果操作不当，可能造成汽动引风机失速。而汽动引风机一旦发生失速，若再与管路系统耦合则会产生喘振，喘振是一种非常恶劣的运行工况，喘振发生时风机的流量和全压会发生大幅度的周期性震荡，导致火电机组难以稳定运行，甚至紧急停机，喘振对风机本体伤害较大，可能会导致风机叶片疲劳损坏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够减少风机并列时间、减少人工操作、降低风机并列过程中的失速和喘振风险的用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法及装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法，步骤包括：1）根据火力发电机组的机组负荷判断是否需要进行汽动引风机自动并列，当需要汽动引风机自动并列时跳转执行步骤2）；2）控制电动引风机的静叶自动跟踪维持火力发电机组的炉膛负压稳定；3）对火力发电机组中的汽动引风机A进行并列操作，所述汽动引风机A为火力发电机组的两台汽动引风机中的一台；4）对火力发电机组中的汽动引风机B进行并列操作，所述汽动引风机A为火力发电机组的两台汽动引风机中的另一台；5）调整汽动引风机A、汽动引风机B的转速和静叶开度一致，控制汽动引风机A、汽动引风机B的静叶自动跟踪维持火力发电机组的炉膛负压稳定，并将电动引风机的静叶逐渐关小直至电动引风机退出。优选地，所述步骤1）的详细步骤包括：检测火力发电机组的机组负荷，如果机组负荷达到给定的风机并列负荷点，且各个汽动引风机的汽轮机已经暖机完毕并冲转至低速备用、进口电动门、出口电动门和静叶均处于关闭状态，则判定需要汽动引风机自动并列，跳转执行步骤2）。优选地，所述步骤3）的详细步骤包括：3.1）控制汽动引风机A按照给定升速率提速；3.2）在汽动引风机A的出口静压由负压转正压时停止升速，并打开汽动引风机A的出口电动门；3.3）控制汽动引风机A继续提速，在汽动引风机A的小汽机显示为运行状态时停止对汽动引风机A继续提速；3.4）将火力发电机组的炉膛负压进行提升，打开汽动引风机A的进口电动门，并将汽动引风机A的静叶开一个较小的指定默认开度；3.5）控制汽动引风机A继续提速至额定转速，转速稳定后开大汽动引风机A的静叶，电动引风机静叶自动关小；3.6）当检测到汽动引风机A的转速出现突然降低又迅速回升或汽动引风机A和电动引风机的进口静压接近一致时，判定汽动引风机A并列完成。优选地，所述步骤4）的详细步骤包括：4.1）控制汽动引风机B按照给定升速率提速；4.2）在汽动引风机B的出口静压由负压转正压时停止升速，并打开汽动引风机B的出口电动门；4.3）控制汽动引风机B继续提速，在汽动引风机B的小汽机显示为运行状态时停止对汽动引风机B继续提速；4.4）将火力发电机组的炉膛负压进行提升，打开汽动引风机B的进口电动门，并将汽动引风机B的静叶开一个较小的指定默认开度；4.5）控制汽动引风机B继续提速至额定转速，转速稳定后开大汽动引风机B的静叶、并同步关小汽动引风机A的静叶；4.6）当检测到汽动引风机B的转速出现突然降低又迅速回升或汽动引风机B和电动引风机的进口静压接近一致时，判定汽动引风机B并列完成。优选地，所述步骤3）和步骤4）中进行并列操作时还包括避开失速区的步骤：S1）初始化非等出力风机并列计数为0；S2）确定各台汽动引风机的失速点；S3）检测各台汽动引风机的运行点；S4）计算各台汽动引风机的失速点、运行点相同流量下的全压差值作为当前失速裕量；S5）将当前进行并列操作汽动引风机的当前失速裕量和设定值进行比较，如果失速裕量小于设定值，则减少当前进行并列操作汽动引风机的静叶开度，同时检测当前进行并列操作汽动引风机之外的另一台汽动引风机的当前失速裕量是否为0，如果所述另一台汽动引风机的当前失速裕量非0则开大所述另一台汽动引风机的静叶开度；S6）将非等出力风机并列计数加1，判断非等出力风机并列计数是否超过指定次数，如果未超过指定次数，则跳转执行步骤S2）；如果超过指定次数，则停止当前进行的并列操作并退出。优选地，所述步骤S6）中的指定次数为2次。一种用于火力发电机组的汽动引风机自动并列装置，包括：自动并列触发单元，用于根据火力发电机组的机组负荷判断是否需要进行汽动引风机自动并列，当需要汽动引风机自动并列时跳转执行电动引风机自动控制单元；电动引风机自动控制单元，用于控制电动引风机的静叶自动跟踪维持火力发电机组的炉膛负压稳定；第一并列操作控制单元，用于对火力发电机组中的汽动引风机A进行并列操作，所述汽动引风机A为火力发电机组的两台汽动引风机中的一台；第二并列操作控制单元，用于对火力发电机组中的汽动引风机B进行并列操作，所述汽动引风机B为火力发电机组的两台汽动引风机中的另一台；汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法，其特征在于步骤包括：1）根据火力发电机组的机组负荷判断是否需要进行汽动引风机自动并列，当需要汽动引风机自动并列时跳转执行步骤2）；2）控制电动引风机的静叶自动跟踪维持火力发电机组的炉膛负压稳定；3）对火力发电机组中的汽动引风机A进行并列操作，所述汽动引风机A为火力发电机组的两台汽动引风机中的一台；4）对火力发电机组中的汽动引风机B进行并列操作，所述汽动引风机A为火力发电机组的两台汽动引风机中的另一台；5）调整汽动引风机A、汽动引风机B的转速和静叶开度一致，控制汽动引风机A、汽动引风机B的静叶自动跟踪维持火力发电机组的炉膛负压稳定，并将电动引风机的静叶逐渐关小直至电动引风机退出。

【技术特征摘要】
1.一种用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法，其特征在于步骤包括：1）根据火力发电机组的机组负荷判断是否需要进行汽动引风机自动并列，当需要汽动引风机自动并列时跳转执行步骤2）；2）控制电动引风机的静叶自动跟踪维持火力发电机组的炉膛负压稳定；3）对火力发电机组中的汽动引风机A进行并列操作，所述汽动引风机A为火力发电机组的两台汽动引风机中的一台；4）对火力发电机组中的汽动引风机B进行并列操作，所述汽动引风机A为火力发电机组的两台汽动引风机中的另一台；5）调整汽动引风机A、汽动引风机B的转速和静叶开度一致，控制汽动引风机A、汽动引风机B的静叶自动跟踪维持火力发电机组的炉膛负压稳定，并将电动引风机的静叶逐渐关小直至电动引风机退出。2.根据权利要求1所述的用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法，其特征在于，所述步骤1）的详细步骤包括：检测火力发电机组的机组负荷，如果机组负荷达到给定的风机并列负荷点，且各个汽动引风机的汽轮机已经暖机完毕并冲转至低速备用、进口电动门、出口电动门和静叶均处于关闭状态，则判定需要汽动引风机自动并列，跳转执行步骤2）。3.根据权利要求1所述的用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法，其特征在于，所述步骤3）的详细步骤包括：3.1）控制汽动引风机A按照给定升速率提速；3.2）在汽动引风机A的出口静压由负压转正压时停止升速，并打开汽动引风机A的出口电动门；3.3）控制汽动引风机A继续提速，在汽动引风机A的小汽机显示为运行状态时停止对汽动引风机A继续提速；3.4）将火力发电机组的炉膛负压进行提升，打开汽动引风机A的进口电动门，并将汽动引风机A的静叶开一个较小的指定默认开度；3.5）控制汽动引风机A继续提速至额定转速，转速稳定后开大汽动引风机A的静叶，电动引风机静叶自动关小；3.6）当检测到汽动引风机A的转速出现突然降低又迅速回升或汽动引风机A和电动引风机的进口静压接近一致时，判定汽动引风机A并列完成。4.根据权利要求1所述的用于火力发电机组的汽动引风机自动并列方法，其特征在于，所述步骤4）的详细步骤包括：4.1）控制汽动引风机B按照给定升速率提速；4.2）在汽动引风机B的出口静压由负压转正压时停止升速，并打开汽动引风机B的出口电动门；4.3）控制汽动引风机B继续提速，在汽动引风机B的小汽机显示为运行状态时停止对汽动引风机B继续提速；4.4）将火力发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敦敦，段学农，杨剑峰，于鹏峰，陈一平，黄伟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11