[發明專利]防止汽輪機過臨界轉速超調控制方法

有效

• 申請號: 201810091812.X
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108442983B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 張志;李軍紅;諶貴奇;陳飛飛;沈昊
• 申請（專利權）人: 長安益陽發電有限公司
• 主分類號: G06F17/17
• 分類號: G06F17/17;F01D17/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

本發明提供了一種防止汽輪機過臨界轉速超調控制方法，包括：步驟S1：采集汽輪機實時轉速；步驟S2：比較所述實時轉速與預設臨界轉速；步驟S3：當所述實時轉速達到預設臨界轉速時，中斷現有PID控制，向主汽閥門發送與預設臨界轉速對應的關小主汽閥門開度的強制控制指令；步驟S4：在完成強制控制指令后，切回現有PID控制操作主汽閥門，使汽輪機正常運轉。本發明通過在現有的PID單回路控制方法的基礎上，增加一個超調控制回路，當汽輪機過臨界轉速時，向主汽閥門發送短時間強制調節閥位指令，使主汽閥門在短時間內關小，限制汽輪機過臨界轉速區后的速度，而后恢復為常規的PID控制，從而達到限制汽輪機超調的目的。

技術領域

本發明涉及火力發電廠汽輪機控制技術領域，尤其涉及一種防止汽輪機過臨界轉速超調控制方法。

背景技術

目前，火力發電廠的汽輪機數字電液控制系統(即DEH)在汽輪機沖轉過程中控制轉速采用的是PID單回路控制方法，即PID控制器根據實際轉速與設定轉速值的偏差大小控制主汽閥門的開度。汽輪機轉速在非臨界轉速區時升速率設定值一般在50r/min左右，此時轉速偏差小，閥位指令(用于控制主汽閥門開度)變化速度也較小。當汽輪機轉速達到臨界轉速區時，DEH系統會默認將升速率設定值提高為500r/min，汽輪機閥位指令也會以10倍的速度變大，從而使汽輪機以最快的速度通過臨界轉速區，避免部件共振對汽輪機造成影響。

然而，在現有技術中，汽輪機轉速過臨界轉速區后，閥位指令不能夠通過DEH系統的控制方法及時回調，由此造成了汽輪機嚴重超調。而汽輪機嚴重超調時，會使得汽輪機過臨界速度過快，造成軸系振動增大，甚至造成機組動靜摩擦危及設備安全的惡性事故的發生。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的上述問題，本發明提供了一種防止汽輪機過臨界轉速超調控制方法，通過在現有的PID單回路控制方法的基礎上，增加一個超調控制回路，當汽輪機過臨界轉速時，向主汽閥門發送短時間強制調節閥位指令，使主汽閥門在短時間內關小，限制汽輪機過臨界轉速區后的速度，而后恢復為常規的PID控制，從而達到限制汽輪機超調的目的。

本發明提供了一種防止汽輪機過臨界轉速超調控制方法，包括：

步驟S1：采集汽輪機實時轉速；

步驟S2：比較所述實時轉速與預設臨界轉速；

步驟S3：當所述實時轉速達到預設臨界轉速時，中斷現有PID控制，向主汽閥門發送與預設臨界轉速對應的關小主汽閥門開度的強制控制指令；

步驟S4：在完成強制控制指令后，切回現有PID控制操作主汽閥門，使汽輪機正常運轉；

所述強制控制指令至少包括主汽閥門開度信息和預設的指令保持時長信息；

其中，主汽閥門開度信息根據與預設臨界轉速對應的預設控制函數確定。

本發明通過采集汽輪機實時轉速，當實時轉速達到預設的臨界轉速時，立刻中斷現有DEH的PID控制，并向主汽閥門發送一個強制控制指令，強制關小主汽閥門開度，在短時間內限制汽輪機轉速，從而防止汽輪機過臨界速度后轉速超調，之后將主汽閥門控制回路切回正常的PID控制，恢復汽輪機的正?？刂啤?/p>

在本發明方案中，預設臨界轉速根據汽輪機的原廠說明確定。在實際應用中，每個汽輪機的原廠說明中都會給出臨界轉速數據，本發明根據原廠說明給出的臨界轉速確定預設臨界轉速。因為在不同臨界轉速下，汽輪機穩定運行時，主汽壓力對應的主汽閥門開度不同，所以，在本發明方案中，每一個預設臨界轉速均需對應一個預設控制函數，每一個預設臨界轉速都有與其對應的強制控制指令。

進一步的，所述預設控制函數為區間線性函數；

所述預設控制函數通過以下步驟獲得：

步驟S31：確定預設臨界轉速并將汽輪機主汽壓力范圍進行等分；