[發明專利]一種雙進汽冷凝式汽輪機蒸汽切換的控制方法

有效

• 申請號: 201210147885.9
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102654064A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 胡茜;張娜;彭洪斌;王航;劉寧;張武軍
• 申請（專利權）人: 西安陜鼓動力股份有限公司
• 主分類號: F01D17/10
• 分類號: F01D17/10;F01D17/08
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明屬于動力機械工程專業領域的一種控制方法。具體涉及一種雙進汽冷凝式汽輪機新鮮蒸汽與副產蒸汽平穩切換的控制方法，該方法在單軸PTA機組的雙進汽冷凝式汽輪機的生產過程中，當工藝副產蒸汽產生時，利用多個控制器以不同的控制方式將三路副產蒸汽投入汽輪機進氣管道，將兩路新鮮蒸汽切出汽輪機進氣管道，并在此蒸汽切換過程中保證PTA汽輪機組的穩定運行，使副產蒸汽自產自銷，并實現能量守恒，降低新鮮蒸汽量的消耗，達到節能減排。

背景技術

PTA裝置是汽輪機、壓縮機組與尾氣透平三種設備串聯布置在同一軸系上的機組，機組中的汽輪機屬于雙進汽冷凝式汽輪機，共有兩路進汽管道，一路補汽管道。PTA機組啟動時需有外供的新鮮蒸汽，在空壓機與尾透均投用后，方可逐步切除外供新鮮蒸汽。在PTA機組的工藝生產過程中，會產生大量的副產蒸汽，回收越多副產蒸汽就意味著消耗越少的新鮮蒸汽，但副產蒸汽的回收會干擾整個機組正常運行，甚至造成停產。國外各廠家對不同的PTA工藝會采取不同的控制模式對副產蒸汽進行回收，但要引進國外廠家的控制工藝包，則必須花巨資購買他們的整套設備，這不僅限制了國內PTA市場的發展，而且給國內廠家帶來了重負。如果選用國內設備，當不能很好掌握PTA制造工藝與控制技術時，副產蒸汽則會完全放空而浪費或者進行少量回收，大大浪費了可再生能源。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種雙進汽冷凝式汽輪機蒸汽平穩切換的控制方法，利用多個控制器分別采取不同的控制方式對三路不同壓力等級的副產蒸汽進行壓力/流量控制，同時顧及汽輪機流量與轉速調節，實現與兩路新鮮蒸汽的切換，確保機組運行穩定，降低新鮮蒸汽量的消耗。

為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案：

一種雙進汽冷凝式汽輪機蒸汽平穩切換的控制方法，其特征在于，按照下列步驟實施：

在PTA裝置的雙進汽冷凝式汽輪機中，將維持汽輪機組正常運行的兩路新鮮蒸汽產生的能量折算為三路不同溫度、壓力等級副產蒸汽的能量，即最低壓力等級的1#副產蒸汽、高一級壓力等級的2#副產蒸汽和最高一級壓力等級的3#副產蒸汽；

將三路副產蒸汽的產汽量依據汽輪機管道進汽能力進行合理分配，將最低壓力等級的1#副產蒸汽控制設計為流量控制，進入汽輪機補汽管道；

將高一級壓力等級的2#副產蒸汽切換控制設計為壓力控制，與其中一路新鮮蒸汽切換后進入汽輪機進汽管道；

將最高一級壓力等級的3#副產蒸汽切換控制也設計為壓力控制，與另一路新鮮蒸汽切換后進入汽輪機另一進汽管道；

當PTA裝置產生副產蒸汽后，按照壓力從低到高進行2#副產蒸汽與3#副產蒸汽的投入，2#副產蒸汽與3#副產蒸汽的切換順序上選擇先切入低壓2#副產蒸汽；

而1#副產蒸汽不經過切換過程可直接投入汽輪機的補汽腔室，不發生與其余兩路副產蒸汽的腔室混合，由于1#副產蒸汽的進入對汽輪機的轉速波動影響較小，因此將它定為第一個投入汽輪機的副產蒸汽；

三路副產蒸汽的切換過程為：先將最低壓力等級的1#副產蒸汽投入流量控制，將其引入汽輪機補汽管道，同時隨著汽輪機轉速升高，汽輪機調速閥逐步關小；

待機組運行穩定后，再將高一級壓力等級的2#副產蒸汽投入壓力控制，隨時調整汽輪機流量控制調節閥，維持汽輪機轉速正常；

最后，將最高一級壓力等級的3#副產蒸汽投入壓力控制，將其引入汽輪機進汽管道，繼續調整汽輪機流量調節控制閥與轉速調節控制閥，提高汽輪機進汽能力并保證轉速調節可控范圍；

三路副產蒸汽切入汽輪機腔室后，通過汽輪機做功，轉換為機械能，各路副產蒸汽按照以上順序進行切換，每路切換控制單元通過調整各自設定值而改變進入汽輪機的蒸汽流量，在切換過程中由于副產蒸汽所提供的能量與新鮮蒸汽所提供的能量不同，因此當汽輪機組轉速波動時，汽輪機轉速調節閥和流量控制調節閥同時參與相應的控制；

在汽輪機轉速下降到額定值以下時，盡量開大汽輪機流量控制調節閥，為汽輪機轉速調節閥留夠足夠的調節空間去控制機組轉速，最終使壓縮機組消耗的功率與汽輪機做功功率達到平衡，機組在蒸汽切換過程中平穩運行。