一种汽轮机中低压缸双路进汽结构及控制方法技术

本发明专利技术涉及汽轮机领域，具体涉及一种汽轮机中低压缸双路进汽结构及控制方法。包括高压缸、中压缸、低压缸、去热网换热器、凝气器与洗涤塔，所述中压缸与低压缸之间连通有中低压连通管，所述中低压连通管上设置有CV阀，所述中压缸与低压缸之间还连通有中低压旁路管，所述中低压旁路管上设置有BPV阀，所述中压缸与去热网换热器之间连通有换热通汽管，所述换热通汽管上设置有LEV阀，所述CV阀、BPV阀与LEV阀均通过电气回路接入DCS电调控制系统，可实现自动调控，所述中压缸上排气口位置的母管上与低压缸上进气口位置的母管上均设置有压力传感器。本发明专利技术调频性能更好，自动化程度更高，具有更好的稳定性和经济效益，适合应用推广。

A structure and control method of two-way steam admission for middle and low pressure cylinder of steam turbine

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮机中低压缸双路进汽结构及控制方法
本专利技术涉及汽轮机领域，具体涉及一种汽轮机中低压缸双路进汽结构及控制方法。
技术介绍
近年来电网对火电机组调频响应能力要求日益严苛，火电机组需在电网ACE模式满足调频需求，传统机组通过控制主汽门开度和速度调整调频性能，但受到锅炉出力慢，响应滞后时间长，且容易造成主汽温和主汽压的大幅波动的影响，很多机组调频性能不能满足电网需求，严重影响企业效益水平。部分供热机组在抽凝工况下，运行人员通过手动调整中低压联通门或供热抽汽门改变供热量实现负荷的快速调整，火电厂汽轮机的安全稳定运行在火电厂中至关重要，同时需要兼顾热网的热负荷要求的变化、中压缸排汽压力安全范围、低压缸进汽压力的安全范围，该过程需要大量的人工干预，会因为操作人员的熟练度产生调节效果差异，造成机组在调频过程中的不稳定，而且手动调整兼顾要素较多存在很大的安全隐患。汽轮机的中压缸排汽压力和低压缸进汽压力涉及汽轮机的安全运行，中压缸排汽压力过低会造成汽轮机中压缸过负荷，中压缸排汽压力过高会造成中压缸效率较低，低压缸进汽压力过低会造成低压缸压力端差小，容易带来鼓风摩擦。通过CV阀或者LEV阀去控制进入低压缸的进汽量因阀门过大，调整精度差，容易造成中压缸排汽压力、供热量、低压缸进汽压力的大幅波动，影响机组安全运行。因此，一种能够实现火电厂汽轮机组快速调频，同时兼顾汽轮机中压缸排汽压力、供热量、低压缸进汽压力的安全运行的稳定的自动控制系统成为火电厂安全稳定运行的需求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种汽轮机中低压缸双路进汽结构及控制方法，通过在原有汽轮机设备上增设一条中低压缸旁路，在中低压缸旁路增设可以精确快速控制的油动阀门，该阀门接入DCS电调控制，通过控制中低压缸旁路阀，短时间改变进入低压缸的进汽量，增加或减少进入低压缸的蒸汽量，利用一定的滞后时间通过CV阀维持中排压力在安全范围，同时热网抽汽门LEV阀同步结合主汽门进行电网调频，自动保证供热。本专利技术采用的技术方案如下：一种汽轮机中低压缸双路进汽结构，包括高压缸、中压缸、低压缸、去热网换热器、凝气器与洗涤塔，所述中压缸与低压缸之间连通有中低压连通管，所述中低压连通管上设置有CV阀，所述中压缸与低压缸之间还连通有中低压旁路管，所述中低压旁路管上设置有BPV阀，所述中压缸与去热网换热器之间连通有换热通汽管，所述换热通汽管上设置有LEV阀，所述CV阀、BPV阀与LEV阀均通过电气回路接入DCS电调控制系统，可实现自动调控，所述中压缸上排气口位置的母管上与低压缸上进气口位置的母管上均设置有压力传感器。所述中低压旁路管的通气流量为汽轮机BMCR主汽流量的20%。所述中低压旁路管的管径设置为中低压连通管的管径的二分之一。所述换热通汽管至少设置两条。一种汽轮机中低压缸双路进汽结构的控制方法，包括以下步骤：S1、DCS电调控制系统控制CV阀参与调节；S2、DCS电调控制系统控制BPV阀参与调节；S3、DCS电调控制系统控制LEV阀参与调节；所述S1的具体调节方式为：根据中压缸的排气压力目标值与中压缸上的压力传感器实时测量值对CV阀进行PID偏差调节，中压缸的排气压力目标值可以通过手动设置，也可以自动设置，目标值根据汽轮机厂家提供调节级压力对应折线段函数曲线调节，可适当提高，并设置0.05MPa控制死区，避免BPV阀的调频动作扰动和保证安全。所述S2的具体调节方式为：机组额定出力50%以上负荷，BPV阀参与调频控制，BPV阀初始保持开度50%，初始开度由热控人员设定常数，判断AGC指令和目标负荷偏差大于20MW且BPV阀调频投自动时，升负荷时BPV阀从中间位置经1分钟开至80%；判断AGC指令和目标负荷偏差小于7MW或单次动作4分钟后BPV阀缓慢归位至50%开度，阀门归位时间为3分钟。所述S3的具体调节方式为：采用供热量偏差调节，在两台机组对外供热已知的情况下，根据四台热网加热器进出口门的状态、出入口温差折算判断单台机组实时供热量，运行人员手动设定目标供热量进行PID偏差调节，实现通过LEV阀自动控制保证供热量。当中压缸排气压力处于调节级压力折算安全范围区间外、低压缸进汽压力处于背压折算安全范围之外或BPV阀需要动作范围很小、AGC指令变化很小的情况下，BPV阀处于复位状态，不参与调节；当中压缸排气压力处于调节级压力折算安全范围区间外、低压缸进汽压力处于背压折算安全范围之外或LEV阀需要动作的范围很小、加热器进出口温度变化很小时，LEV阀处于复位状态，不参与调节。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、调频性能更好。采用BPV阀调频控制低压缸做功出力和供热量调整，利用热网迟缓大、滞后时间长，消纳低压缸出力变化带来的影响，结合主汽门动作，共同参与调频，保证调频性能大幅提升。2、自动化程度更高。本专利技术将BPV阀、CV阀、LEV阀均为自动控制，实现根据负荷变化自动控制阀门开度，不需要人工参与，实现快速安全调频。3、机组运行安全性更高。采用BPV阀调频后，可缓解主汽门调整带来的参数波动，保证主汽压力、主汽温度因调频带来的变化幅值更小，也给炉测争取更多的燃烧调整时间，锅炉侧以稳态控制为主，安全性更高。4、稳定性更好。本专利技术在保证BPV阀快速调频的同时，兼顾CV阀调整中压缸排气压力稳定、LEV阀调整热网供热稳定，实现快速稳定调频。5、经济效益更好。本专利技术通过BPV阀、CV阀、LEV阀均为自动控制，节省人力，同时能够精确规范调频，避免由于手动控制造成的不必要的资源浪费。6、应用范围更广。本专利技术的抽凝工况下BPV阀调频控制系统在任何供热机组中均可使用，针对不同的机组，只需要更改部分参数即可使用。综上，本专利技术在DCS自动控制系统基础上，根据传统的手动操作方式，将BPV阀开度根据电负荷偏差自动调节，CV阀保证中压缸排气压力稳定、LEV阀保证热网供热稳定，实现BPV阀快速安全调频。附图说明图1为本专利技术的总体外观；图2为本专利技术的BPV阀投自动逻辑；图3为本专利技术的BPV阀自动控制逻辑；图4为本专利技术的CV阀调节目标曲线；图5为本专利技术的LEV阀投自动逻辑；图6为本专利技术的LEV阀自动控制逻辑。图中：1为高压缸、2为中压缸、3为低压缸、4为去热网换热器、5为凝汽器、6为冷却塔、7为中低压连通管、8为CV阀、9为中低压旁路管、10为BPV阀、11为换热通汽管、12为LEV阀、13为压力传感器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种汽轮机中低压缸双路进汽结构包括高压缸1、中压缸2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机中低压缸双路进汽结构，其特征在于：包括高压缸（1）、中压缸（2）、低压缸（3）、去热网换热器（4）、凝气器（5）与冷却塔（6），所述中压缸（2）与低压缸（3）之间连通有中低压连通管（7），所述中低压连通管（7）上设置有CV阀（8），所述中压缸（2）与低压缸（3）之间还连通有中低压旁路管（9），所述中低压旁路管（9）上设置有BPV阀（10），所述中压缸（2）与去热网换热器（4）之间连通有换热通汽管（11），所述换热通汽管（11）上设置有LEV阀（12），所述CV阀（8）、BPV阀（10）与LEV阀（12）均通过电气回路接入DCS电调控制系统，可实现自动调控，所述中压缸（2）上排气口位置的母管上与低压缸（3）上进气口位置的母管上均设置有压力传感器（13）。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机中低压缸双路进汽结构，其特征在于：包括高压缸（1）、中压缸（2）、低压缸（3）、去热网换热器（4）、凝气器（5）与冷却塔（6），所述中压缸（2）与低压缸（3）之间连通有中低压连通管（7），所述中低压连通管（7）上设置有CV阀（8），所述中压缸（2）与低压缸（3）之间还连通有中低压旁路管（9），所述中低压旁路管（9）上设置有BPV阀（10），所述中压缸（2）与去热网换热器（4）之间连通有换热通汽管（11），所述换热通汽管（11）上设置有LEV阀（12），所述CV阀（8）、BPV阀（10）与LEV阀（12）均通过电气回路接入DCS电调控制系统，可实现自动调控，所述中压缸（2）上排气口位置的母管上与低压缸（3）上进气口位置的母管上均设置有压力传感器（13）。


2.根据权利要求1所述的一种汽轮机中低压缸双路进汽结构，其特征在于：所述中低压旁路管（9）的通气流量为汽轮机BMCR主汽流量的20%。


3.根据权利要求1所述的一种汽轮机中低压缸双路进汽结构，其特征在于：所述中低压旁路管（9）的管径设置为中低压连通管（7）的管径的二分之一。


4.根据权利要求1所述的一种汽轮机中低压缸双路进汽结构，其特征在于：所述换热通汽管（11）至少设置两条。


5.根据权利要求1所述的一种汽轮机中低压缸双路进汽结构的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、DCS电调控制系统控制CV阀（8）参与调节；
S2、DCS电调控制系统控制BPV阀（10）参与调节；
S3、DCS电调控制系统控制LEV阀（12）参与调节。


6.根据权利要求5所述的一种汽轮机中低压缸双路进汽结构的控制方法，其特征在于，所述S1的具体调节方式为：
根据中压缸（2）的排气压力目标值与中压缸（2）上的压力传感器实时测量值对CV阀（8）进行PID偏差调...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽锋，赵保国，姜平，张海伟，刘立宇，贾晓涛，卫鑫，荣澔洁，
申请(专利权)人：山西河坡发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西;14