CN102913292A - 汽轮机缸温快速冷却控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽轮机缸温快速冷却控制装置及方法，包括可编程序控制器单元、压缩空气温度传感器与变送器、汽缸缸壁温度传感器与变送器、汽缸内的温度测温传感器与变送器、功放单元、加热单元、加热单元主电源。所述可编程序控制器单元配置A/D转换模块、D/A转换模块，传感器信号送入到A/D转换模块，所述加热单元主电源给加热单元供电，所述功放单元与D/A转换模块连接，将D/A转换模块的输出电流值进行功率放大并控制调节加热单元，得到相应温度的压缩空气，冷却过程中控制压缩空气与缸壁的温差△T为一定值。本发明实现对汽轮机缸温快速冷却过程的温度参数监控，保证了可靠运行。

Description

汽轮机缸温快速冷却控制装置及方法
技术领域
本发明涉及一种汽轮机缸温快速冷却控制装置及方法，尤其涉及一种发电机组汽轮机缸温快速冷却控制与监测装置及其方法，属于发电机组汽轮机设备技术领域。
背景技术
大型发电机组维修停机时，汽轮机汽缸冷却，冷却的时间一般较长，增加了检修时间，影响发电周期。采用缸温快速冷却控制方式，可缩短停车时间。发电机组分为计划停机和事故停机，计划检修停机先用滑参数法降温，均匀降温速度在1.5℃/min左右，当降到350℃时，如继续采用滑参数法降温，则需要燃油补充蒸汽，能耗大。如果是事故停机，只能自然冷却，当缸温小于350℃时，自然降温速率为1℃/小时，降温时间更长。采用缸温快速冷却控制方式，按工艺要求设定任意目标温度实行缸温快速冷却，如果冷却太快则会严重影响汽轮机缸壁材料的机械性能及汽轮机寿命。相反，如果送入压缩空气的温度较高，汽缸的温度下降时间长。根据工艺，适当地控制热空气和缸壁温差，采用压缩空气强制冷却汽轮机，对汽轮机寿命几乎无影响。
根据上述汽轮机缸温冷却运行特点，设计一种汽轮机缸温快速冷却控制与监测装置，实现对汽轮机缸温快速冷却控制与监测，将压缩空气与缸壁温差△T作为控制参数，并能够实时监测经过加热的压缩空气温度、汽缸缸壁实际温度、汽缸内的空间温度、经过加热的压缩空气与缸壁温差，对汽轮机快速冷却及可靠运行具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽轮机缸温快速冷却控制装置及方法，实现对发电机组计划检修或故障停机时，向汽轮机汽缸内送入的经过加热的压缩空气，这个压缩空气的温度低于汽缸内的温度，使得汽缸的温度快速下降，节约实际停机时间。本装置将压缩空气与缸壁温差△T作为控制参数，控制汽轮机汽缸温度的快速下降，并能够实时监测经过加热的压缩空气温度、汽缸缸壁实际温度、汽缸内的空间温度、经过加热的压缩空气与缸壁温差。提高汽轮机缸温快速冷却设备的工作质量和运行可靠性。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种汽轮机缸温快速冷却控制装置，包括可编程序控制器单元1、压缩空气温度传感器与变送器10、汽缸缸壁温度传感器与变送器11、汽缸内的温度测温传感器与变送器12、功放单元13、加热单元14、加热单元主电源15。所述可编程序控制器单元1配置A/D转换模块2、D/A转换模块3，所述压缩空气温度传感器与变送器10测量加热的准备送入汽缸的压缩空气温度并送入到A/D转换模块2，所述汽缸缸壁温度传感器与变送器11测量汽缸缸壁的温度并送入到A/D转换模块2，所述汽缸内的温度测温传感器与变送器12测量汽缸内的温度并送入到A/D转换模块2。所述加热单元主电源15给加热单元14供电，所述功放单元13与D/A转换模块3连接，将D/A转换模块3的输出电流值进行功率放大并控制调节加热单元14，得到相应温度的压缩空气。
一种汽轮机缸温快速冷却控制方法，对发电机组汽轮机缸温进行冷却时，先用滑参数法降温，在缸温下降到350℃以后，将温度低于缸壁温度的压缩空气送入待冷却的汽轮机缸内对汽轮机缸进行快速冷却，冷却过程中控制压缩空气与缸壁的温差△T为一定值。 
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
前述汽轮机缸温快速冷却控制装置，还包括可编程序控制器通信模块4、电厂控制系统通信单元5、计算机16，所述可编程序控制器通信模块4与可编程序控制器单元1相连，所述电厂控制系统通信单元5与可编程序控制器通信模块4相连，将控制信号通过可编程序控制器通信模块4输入可编程序控制器单元1，进行发电机组汽轮机缸温快速冷却的控制与调节。计算机16与可编程序控制器单元1连接，在计算机16上面设定参数给可编程序控制器单元1，并监控汽轮机缸温快速冷却过程的压缩空气温度、汽缸缸壁温度、汽缸内的温度。
前述汽轮机缸温快速冷却控制方法，冷却过程中压缩空气与缸壁的温差△T为50℃～100℃。 
与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现对发电机组汽轮机缸温快速冷却的控制与调节，并能够对汽轮机缸温快速冷却过程的压缩空气温度、汽缸缸壁温度、汽缸内的温度监控，保证了可靠控制与运行。
附图说明
图1是本发明系统结构图；
图2是本发明的测控单元结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，发电机组汽轮机缸温快速冷却控制装置，包括可编程序控制器单元1、压缩空气温度传感器与变送器10、汽缸缸壁温度传感器与变送器11、汽缸内的温度测温传感器与变送器12、功放单元13、加热单元14、加热单元主电源15。所述可编程序控制器单元1配置A/D转换模块2、D/A转换模块3，所述压缩空气温度传感器与变送器10测量加热的准备送入汽缸的压缩空气温度并送入到A/D转换模块2，所述汽缸缸壁温度传感器与变送器11测量汽缸缸壁的温度并送入到A/D转换模块2，所述汽缸内的温度测温传感器与变送器12测量汽缸内的温度并送入到A/D转换模块2。所述加热单元主电源15给加热单元14供电，所述功放单元13与D/A转换模块3连接，将D/A转换模块3的输出电流值进行功率放大并控制调节加热单元14，得到相应温度的压缩空气。
如图2所示，为发明的测控单元结构图，发电机组汽轮机缸温快速冷却控制装置还包括可编程序控制器通信模块4、电厂控制系统通信单元5、计算机16，所述可编程序控制器通信模块4与可编程序控制器单元1相连，所述电厂控制系统通信单元5与可编程序控制器通信模块4相连，将控制信号通过可编程序控制器通信模块4输入可编程序控制器单元1，进行发电机组汽轮机缸温快速冷却的控制与调节。计算机16与可编程序控制器单元1连接，在计算机16上面设定参数给可编程序控制器单元1，并监控汽轮机缸温快速冷却过程的压缩空气温度、汽缸缸壁温度、汽缸内的温度。
利用上述装置对发电机组汽轮机缸温进行冷却时，先用滑参数法降温，在缸温下降到350℃以后，将温度低于缸壁温度的压缩空气送入待冷却的汽轮机缸内对汽轮机缸进行快速冷却，冷却过程中控制压缩空气与缸壁的温差△T为一定值，例如在50℃～100℃范围内，对汽轮机寿命几乎无影响。 
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种发电机组汽轮机缸温快速冷却控制装置，其特征在于,包括可编程序控制器单元（1）、压缩空气温度传感器与变送器（10）、汽缸缸壁温度传感器与变送器（11）、汽缸内的温度测温传感器与变送器（12）、功放单元（13）、加热单元（14）、加热单元主电源（15）；所述可编程序控制器单元(1)配置A/D转换模块(2)、D/A转换模块(3)，所述压缩空气温度传感器与变送器(10)测量加热的准备送入汽缸的压缩空气温度并送入到A/D转换模块(2)，所述汽缸缸壁温度传感器与变送器(11)测量汽缸缸壁的温度并送入到A/D转换模块(2)，所述汽缸内的温度测温传感器与变送器(12)测量汽缸内的温度并送入到A/D转换模块(2),所述加热单元主电源(15)给加热单元(14)供电，所述功放单元(13)与D/A转换模块(3)连接，将D/A转换模块(3)的输出电流值进行功率放大并控制调节加热单元(14)，得到相应温度的压缩空气。
2.如权利要求1所述的发电机组汽轮机缸温快速冷却控制装置，其特征在于，还包括可编程序控制器通信模块(4)、电厂控制系统通信单元(5)、计算机(16)，所述可编程序控制器通信模块(4)与可编程序控制器单元(1)相连，所述电厂控制系统通信单元(5)与可编程序控制器通信模块(4)相连，将控制信号通过可编程序控制器通信模块(4)输入可编程序控制器单元(1)，进行发电机组汽轮机缸温快速冷却的控制与调节,所述计算机（16）与可编程序控制器单元（1）连接，在计算机（16）上面设定参数给可编程序控制器单元（1），并监控汽轮机缸温快速冷却过程的压缩空气温度、汽缸缸壁温度、汽缸内的温度。
3.如权利要求1所述的发电机组汽轮机缸温快速冷却控制装置的控制方法，其特征在于，对发电机组汽轮机缸温进行冷却时，先用滑参数法降温，在缸温下降到350℃以后，将温度低于缸壁温度的压缩空气送入待冷却的汽轮机缸内对汽轮机缸进行快速冷却，冷却过程中控制压缩空气与缸壁的温差△T为一定值。
4.如权利要求3所述的发电机组汽轮机缸温快速冷却控制装置的控制方法，其特征在于，所述冷却过程中压缩空气与缸壁的温差△T为50℃～100℃。
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