[發(fā)明專利]一種余熱鍋爐主蒸汽溫度控制裝置及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810338086.7
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108518671B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭寶;陳勝利;陳濤;張興;張劍;張馳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華東分公司;大唐鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中心有限公司
• 主分類號: F22G5/20
• 分類號: F22G5/20
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發(fā)明公開了一種余熱鍋爐主蒸汽溫度控制裝置，該溫度控制裝置是在現(xiàn)有過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)上增加了燃?xì)廨啓C(jī)煙氣溫度主導(dǎo)的余熱鍋爐主蒸汽溫度控制回路；所述燃?xì)廨啓C(jī)煙氣溫度主導(dǎo)的余熱鍋爐主蒸汽溫度控制回路包括分別設(shè)置在燃機(jī)排氣煙道和余熱鍋爐進(jìn)口中不同位置的若干組煙氣溫度測量裝置以及燃機(jī)燃燒狀態(tài)觀測裝置、數(shù)據(jù)處理模塊和加法器，所述燃機(jī)排氣煙道和余熱鍋爐進(jìn)口中不同位置的若干組煙氣溫度測量裝置分別連接到燃機(jī)燃燒狀態(tài)觀測裝置，所述燃機(jī)燃燒狀態(tài)觀測裝置連接數(shù)據(jù)處理模塊輸入端，所述數(shù)據(jù)處理模塊輸出端連接加法器輸入端，所述加法器輸入端還連接過熱主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的輸出端，所述加法器的輸出端連接減溫水閥門。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍋爐主蒸汽溫度控制領(lǐng)域，更具體涉及一種余熱鍋爐主蒸汽溫度控制裝置及控制方法。

背景技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)主要由燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)三部分構(gòu)成。燃料(油或天然氣)在燃燒室中燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)透平膨脹做功發(fā)電，再將燃?xì)廨啓C(jī)排出的氣體引入鍋爐(余熱鍋爐)，作為鍋爐的熱源，利用鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)再發(fā)電，由此可以構(gòu)成燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)協(xié)同作為動(dòng)力的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

過熱蒸汽溫度是保證火力發(fā)電廠安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要參數(shù)，在發(fā)電廠生產(chǎn)過程中，整個(gè)汽水通道中溫度最高的是過熱蒸汽溫度。如果過熱蒸汽溫度過高，會使過熱器、蒸汽管道和汽輪機(jī)高壓缸承受過高的熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致強(qiáng)度降低甚至損壞；而過熱蒸汽溫度偏低，則設(shè)備的熱效率將會降低，同時(shí)使通過汽輪機(jī)最后幾級的蒸汽濕度增加，引起葉片的磨損，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生水沖擊，造成葉片的損壞。因此，控制好過熱蒸汽溫度的重要性不言而喻。

當(dāng)前聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)采用的主蒸汽溫度控制系統(tǒng)見圖1，包括順序連接的給水管道1、高壓蒸發(fā)器2、高壓汽包過熱器4、高壓汽包蒸汽集箱5以及減溫器3、減溫水閥門6和過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)7，其中減溫器3一端連接減溫水閥門6，另一端連接在高壓蒸發(fā)器2和高壓汽包過熱器4的連接鏈路上，所述過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)7采用簡單的串級PID控制裝置，該控制裝置由主PID控制裝置73和副PID控制裝置74組成，主PID控制裝置73中含有主蒸汽溫度測量元件72，用于測量高壓汽包蒸汽集箱5輸出的主蒸汽溫度，主PID控制裝置73根據(jù)主蒸汽溫度調(diào)節(jié)高壓過熱蒸汽集箱5出口溫度，副PID控制裝置74中含有減溫器出口溫度測量元件71，用于測量減溫器3出口溫度，所述副PID控制裝置74的輸出端連接減溫水閥門6，所述副PID控制裝置74根據(jù)減溫器3出口溫度調(diào)節(jié)高壓汽包過熱器4出口溫度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于如何進(jìn)一步的提高余熱鍋爐主蒸汽溫度控制能力，克服燃機(jī)排氣溫度和余熱鍋爐進(jìn)口煙道煙溫波動(dòng)對主蒸汽溫度的干擾。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的：

一種余熱鍋爐主蒸汽溫度控制裝置，包括給水管道、高壓蒸發(fā)器、高壓汽包過熱器、高壓汽包蒸汽集箱以及減溫器、減溫水閥門和過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)，還包括燃?xì)廨啓C(jī)煙氣溫度主導(dǎo)的余熱鍋爐主蒸汽溫度控制回路；

所述燃?xì)廨啓C(jī)煙氣溫度主導(dǎo)的余熱鍋爐主蒸汽溫度控制回路包括分別設(shè)置在燃機(jī)排氣煙道和余熱鍋爐進(jìn)口中不同位置的若干組煙氣溫度測量裝置以及燃機(jī)燃燒狀態(tài)觀測裝置、數(shù)據(jù)處理模塊和加法器，所述燃機(jī)排氣煙道和余熱鍋爐進(jìn)口中不同位置的若干組煙氣溫度測量裝置分別連接到燃機(jī)燃燒狀態(tài)觀測裝置，所述燃機(jī)燃燒狀態(tài)觀測裝置連接數(shù)據(jù)處理模塊輸入端，所述數(shù)據(jù)處理模塊輸出端連接加法器輸入端，所述加法器輸入端還連接過熱主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的輸出端，所述加法器的輸出端連接減溫水閥門；

其中，燃機(jī)燃燒狀態(tài)觀測裝置根據(jù)煙氣溫度測量裝置測量的煙氣溫度綜合判斷，輸出相應(yīng)的煙氣溫度信號，煙氣溫度信號先后進(jìn)入數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算排氣溫度的變化速率，并根據(jù)排氣溫度的變化速率輸出相應(yīng)的減溫水調(diào)節(jié)閥閥位指令的增量，所述加法器將數(shù)據(jù)處理模塊產(chǎn)生的減溫水調(diào)節(jié)閥閥位指令增量疊加到過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)輸出的減溫水調(diào)節(jié)閥閥位指令上。