[發明專利]燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制系統及方法

有效

• 申請號: 201410042492.0
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN103759247A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 焦健;葉振起;張建志;孫永斌;藍澄宇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: F22D5/26
• 分類號: F22D5/26
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周智博

1.一種燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制系統，其特征在于：該系統包括低壓汽包（1）、中壓汽包（3）、高壓汽包（5）、燃氣輪機（10）、壓氣機（11）、汽輪機高壓缸（12）、汽輪機中壓缸（13）、汽輪機低壓缸（14）、發電機（15）和凝汽器（16）；低壓汽包（1）通過管路連接至汽輪機低壓缸（14）和凝汽器（16）；中壓汽包（3）通過管路連接至汽輪機高壓缸（12）、汽輪機中壓缸（13）和凝汽器（16）；高壓汽包（5）通過管路連接至汽輪機高壓缸（12）和凝汽器（16）；燃氣輪機（10）連接壓氣機（11），汽輪機高壓缸（12）連接汽輪機中壓缸（13），汽輪機中壓缸（13）與來自低壓汽包（1）管路聯通后共同接入汽輪機低壓缸（14），汽輪機低壓缸（14）連接發電機（15）和凝汽器（16）。

2.根據權利要求1所述的燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制系統，其特征在于：低壓汽包（1）通過低壓給水調節門（2）連接至給水管路，中壓汽包（3）通過中壓給水調節門（4）連接至給水管路，高壓汽包（5）通過高壓給水調節門（6）連接至給水管路。

3.根據權利要求2所述的燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制系統，其特征在于：低壓汽包（1）通過低壓旁路調節閥（7）連接至凝汽器（16），中壓汽包（3）通過中壓旁路調節閥（8）連接至凝汽器（16），高壓汽包（5）通過高壓旁路調節閥（9）連接至凝汽器（16）。

4.根據權利要求2所述的燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制系統，其特征在于：低壓給水調節門（2）、中壓給水調節門（4）和高壓給水調節門（6）連接至PID調節器。

5.利用權利要求1所述的燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制系統所實施的燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制方法，其特征在于：該方法步驟如下：通過PID調節器控制打開高壓給水調節門（6）、中壓給水調節門（4）和低壓給水調節門（2）使給水分別進入高壓汽包（5）、中壓汽包（3）和低壓汽包（1）；使高壓汽包（5）內的高壓蒸汽進入汽輪機高壓缸（12），汽輪機高壓缸（12）的排汽和來自中壓汽包（3）中的蒸汽合并后進入汽輪機中壓缸（13）；將汽輪機中壓缸（13）中的排汽和來自低壓汽包（1）的蒸汽在聯通管內混合，再將混合后的氣體注入汽輪機低壓缸（14）做功后，將汽輪機低壓缸（14）的排汽輸入到凝汽器（16）。

6.根據權利要求5所述的燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制方法，其特征在于：當低壓旁路調節閥（7）、中壓旁路調節閥（8）和高壓旁路調節閥（9）前壓力高于該旁路壓力設定點時，開啟低壓旁路調節閥（7）、中壓旁路調節閥（8）和高壓旁路調節閥（9）；當壓力降低到低于壓力設定點時，關閉低壓旁路調節閥（7）、中壓旁路調節閥（8）和高壓旁路調節閥（9）。

7.根據權利要求6所述的燃機余熱鍋爐汽包水位全程自動控制方法，其特征在于：在低壓旁路調節閥（7）、中壓旁路調節閥（8）和高壓旁路調節閥（9）調整的過程中，低壓旁路調節閥（7）、中壓旁路調節閥（8）和高壓旁路調節閥（9）的動作對汽包的水位擾動非常大；當機組啟動時，燃機首先并網發電帶負荷，低壓旁路調節閥（7）、中壓旁路調節閥（8）和高壓旁路調節閥（9）處于全自動調整狀態，此時汽包水位處于單沖量控制狀態，當汽輪機符合進汽條件時，汽輪機開始進汽并帶負荷發電，低壓旁路調節閥（7）、中壓旁路調節閥（8）和高壓旁路調節閥（9）開始關閉過程，在此時汽包水位仍處于單沖量控制狀態；當低壓旁路調節閥（7）、中壓旁路調節閥（8）和高壓旁路調節閥（9）完全處于關閉狀態并轉入熱備用自動狀態時，汽包水位控制由單沖量再切換到三沖量控制；單沖量控制采用單PID調節器控制，三沖量控制采用串級PID調節器控制，從而實現了汽包水位的全程自動控制。