[發明專利]一種汽輪機變壓運行調節控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710136994.3
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106640227B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 紀云鋒;屠昌鋒;譚愛林
• 申請（專利權）人: 杭州澎康自動化科技有限公司
• 主分類號: F01D17/00
• 分類號: F01D17/00
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 龍湖浩

本發明涉及發電領域，尤其涉及一種汽輪機變壓運行調節控制方法及裝置，該方法將主汽壓力P₀與汽輪機進汽壓力低設定值P_L和汽輪機進汽壓力高設定值P_H比較，當主汽壓力P₀介于汽輪機進汽壓力低設定值P_L和進汽壓力高設定值P_H之間時，采用變壓運行控制模式，自動控制進汽閥閥位F到汽輪機比功率h最大時對應的閥位設定值F_Set，當主汽壓力P₀小于汽輪機進汽壓力低設定值P_L時，采用壓力低限制控制模式，自動控制進汽閥關小，當主汽壓力P₀大于汽輪機進汽壓力高設定值P_H時，采用壓力高限制控制模式，自動控制進汽閥開大。本發明的有益效果是：充分利用蒸汽能，汽輪機工作更加安全，運行經濟性最高。

技術領域

本發明涉及發電領域，尤其涉及一種汽輪機變壓運行調節控制方法及裝置。

背景技術

目前大型發電機組(如額定功率在150MW及以上)都采用“電子凸輪配汽機構”，即每個進汽閥采用一個油動機控制，可通過控制系統實現“順序閥”控制，以4個進汽閥為例，可先開啟1、4閥，再開啟3閥，最后開啟第4閥，這樣比同時開啟4個閥的進汽節流損失要小很多。這類機組進汽方式可以通過控制系統修改選擇，而且一般都采用“單元制”運行方式，即一機一爐運行，進汽參數相對穩定，一般長期在額定工況下運行。

小型發電機組(如額定功率在50MW以下)一般都采用機械配汽機構，采用一個油動機同時控制幾個進汽閥，進汽閥開啟順序由機械結構固定，主要有提板式和機械凸輪配汽兩種形式，油動機通過杠桿或凸輪按固定順序開啟進汽閥。

在石化化工、冶金和建材等行業存在大量的熱能可以回收利用，大部分以蒸汽能回收利用為主，主要有兩種利用形式，一種是直接將一定壓力和溫度的蒸汽引入蒸汽輪機做功(或進入其他使用蒸汽能的裝置，不在本發明描述)；另一種是通過廢熱鍋爐產生一定壓力和溫度的蒸汽再引入蒸汽輪機做功。這類蒸汽輪機功率一般不大(如額定功率在50MW以下的小型發電機組)。

在上述的蒸汽能利用應用現場，由于上游工況不穩定，導致汽輪機進汽參數變化很大，經常使汽輪機在非設計工況下運行，效率降低，嚴重時會損壞機組。

針對這類小型蒸汽能利用的發電機組，目前主要有三種控制方法：定壓控制、定功率控制和滑壓控制等。

(1)定壓控制方法是指設定汽輪機前蒸汽壓力為定值，當蒸汽壓力高于設定值時，開大汽輪機調節閥，使進汽流量增大，以降低蒸汽壓力到設定值；當蒸汽壓力低于設定值時，關小汽輪機調節閥，使進汽流量減小，以提高蒸汽壓力到設定值。定壓控制可使汽輪機進汽壓力相對穩定，但當進汽量變化較大且不穩定時，進汽節流損失較大。

(2)定功率控制方法是指設定發電功率為定值，當實際功率小于設定值時，開大汽輪機調節閥，使進汽流量增大，以提高發電功率到設定值；當實際功率大于設定值時，則關小汽輪機調節閥，使進汽流量減小，以降低發電功率到設定值。定功率控制方法只考慮了機組輸出功率的穩定，對進汽參數變化影響較大，所以在蒸汽能余熱利用場合很少應用。

(3)滑壓運行控制方法是將汽輪機調節閥全開，保證汽輪機全部進汽，這種方法可以充分利用上游工藝產生的蒸汽能，但隨著上游工藝變化，進汽壓力也不斷變化，當進汽壓力低于汽輪機允許的最低安全進汽壓力時，會對汽輪機安全運行造成影響。滑壓運行控制在蒸汽余熱能利用場合應用較多。

以上控制方法并未考慮機組的最優運行效率點。因此需要發明一種汽輪機在非設計工況下運行的控制方法，以減少汽輪機進汽調節閥的節流損失，提高汽輪機運行的經濟型和安全性。

發明內容

針對上述方案的缺點，本發明提出一種能夠有效利用蒸汽能(或蓄熱蒸汽能)，提高汽輪機運行的經濟型和安全性的汽輪機變壓運行調節控制方法及裝置。