CN103471080B - 提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的方法及装置，主要是利用燃机发电厂余热锅炉的DCS控制系统中设定汽包的高水位报警逻辑，在DCS控制系统逻辑中将对应汽包的高水位报警定值分为三种工况，其特征在于：把工况之二的高水位报警定制设定为：1）机组启动阶段高压汽包水位参数，目标水位为-300mm，高报警值-100mm，高跳机值200mm；2）机组启动阶段中压汽包水位参数，目标水位为-150mm，高报警值0mm，高跳机值200mm；3）高、中压汽包水位高报警值在机组启动阶段处于比较低的数值，当报警触发时监控人员有足够的时间对水位进行干预。本发明具有调控速度快、效率高、安全可靠的有益效果。

Description

提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的方法及装置。属于燃气轮机控制系统领域。
背景技术
凝汽器中的水经过凝结水泵和给水泵增压后，分别进入高、中、低压汽包；经过蒸发、汽水分离、过热等工艺流程，最终变为过热蒸汽进入汽轮机。高压过热蒸汽直接进入汽轮机高压缸；中压过热蒸汽与高压缸排汽混合，经再热器加热后进入汽轮机中压缸；低压过热蒸汽与中压缸排汽混合后进入汽轮机低压缸。
在机组启动过程中为了避免参数不达标的蒸汽进入汽轮机内，系统会关闭高、中、低压主汽门同时打开高、中、低压旁路门，令不达标的蒸汽通过旁路最终回到凝汽器继续循环。当蒸汽参数达到标准开始进入汽轮机时(主汽门按照固定速度打开，旁路门配合关闭)，由于主汽门和旁路门无法做到协调一致，会令蒸汽流量突然增大。这就会导致高、中、低压汽包压力迅速下降，因压力下降而引起的蒸发量猛增最终令高、中、低压汽包内水位飞速上升(在实际情况中因低压汽包压力低、容量大，所以该汽包水位上升速度较慢，自动控制逻辑完全可以维持水位)。由于此时水位上升速度过快(有时甚至会达到20mm/秒)，监控人员只能通过打开高、中压汽包底部的紧急放水门才能有效控制水位，但是该门行程较长需要约30秒才能完全打开，当高水位报警触发时监控人员已经错过了最佳干预机会。我厂作为调峰电厂，机组运行方式为日启停，上述情况时有发生，严重时甚至会导致机组跳闸。
发明内容
本发明的目的之一，是为了解决在机组启动过程中余热锅炉汽包水位上升太快，高水位报警触发时监控人员已经错过了最佳干预时机的问题。提供一种提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的方法。
本发明的目的之二，是为了提供一种提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置。
本发明的目的之一可以通过以下技术方案达到：
提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的方法，利用燃机发电厂余热锅炉的DCS控制系统中设定汽包的高水位报警逻辑，在DCS控制系统逻辑中将对应汽包的高水位报警定值分为三种工况，工况之一为机组正常运行，工况之二为机组启动阶段，工况之三为机组停运阶段，其特征在于：把工况之二的高水位报警定制设定为：
1)机组启动阶段高压汽包水位参数，目标水位为-300mm，高报警值-100mm，高跳机值200mm；
2)机组启动阶段中压汽包水位参数，目标水位为-150mm，高报警值0mm，高跳机值200mm；
3)高、中压汽包水位高报警值在机组启动阶段处于比较低的数值，当报警触发时监控人员有足够的时间对水位进行干预。
本发明的目的之二可以通过以下技术方案达到：
提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，包括余热锅炉启动单元、中/高压汽包启动单元和汽包高水位报警回路，中/高压汽包启动单元的输出端连接余热锅炉启动单元的输入端；其结构特点在于：在燃机发电厂余热锅炉的启动单元的输出端与汽包高水位报警回路输入端之间设置逻辑控制装置，所述逻辑控制装置包括启机状态模块、停机状态模块、切换模块之一、切换模块之二、定值模块之一、定值模块之二和定值模块之三，启机状态模块的S、R信号输入端各连接余热锅炉启动单元的一个输出端，启机状态模块的输出端连接停机状态模块的R输入端和切换模块之一的一个输入端sw，停机状态模块的S输入端连接中/高压汽包启动单元的输出端，停机状态模块的输出端连接切换模块之二的一个输入端sw；定值模块之一的输出端连接切换模块之一的输入端off，定值模块之二的输出端连接切换模块之一的输入端on，切换模块之一的输出端连接切换模块之二的输入端off，定值模块之三的输出端连接切换模块之二的输入端on，切换模块之二的输出端连接汽包高水位报警回路的信号输入端。
本发明的目的之二还可以通过以下技术方案达到：
进一步地，启机状态模块可以由或门电路构成，该模块输出为1时构成中/高压汽包启机状态。
进一步地，停机状态模块可以由或门电路构成，该模块输出为1时构成中/高压汽包停机状态。
通过启机状态模块和停机状态模块可以判断机组是处于正常工作状态、启动状态还是处于停机状态。
进一步地，定值模块之一，可以用于设定正常工作时汽包水位高报警值。
进一步地，定值模块之二，可以用于设定启机状态时汽包水位高报警值。
进一步地，定值模块之三，可以用于设定停机状态时汽包水位高报警值。
进一步地，切换模块之一和切换模块之二，利用其输入端sw的信号状态对选择驱动信号输入端，当输入端sw的信号为0时选择off端驱动输出；当输入端sw的信号为1时选择on端驱动输出。
进一步地，对于高压汽包，定值模块之二的设定数值为-100；对于中压汽包，定值模块之二的设定数值为0。
本发明的有益效果
1、本发明由于高、中压汽包水位高报警值在机组启动阶段处于低值，在警报触发时汽包实时水位与实际水位相比较处于低水平，当报警触发时监控人员有足够的时间对水位进行干预，因此，监控人员无需打开高、中压汽包底部的紧急放水门就能有效控制水位。具有调控速度快、效率高、安全可靠的有益效果。
2、采用本发明后，高、中压汽包水位高报警值在机组启动阶段处于比较低的数值，当报警触发时监控人员有足够的时间对水位进行干预。
附图说明
图1是燃气—蒸汽联合循环机组的其整个汽水流程图。
图2是本发明高压汽包启动水位高报警值逻辑图。
图3是本发明中压汽包启动水位高报警值逻辑图。
具体实施方式
具体实施例1：
参照图2和图3，本实施例涉及的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，包括余热锅炉启动单元、中/高压汽包启动单元和汽包高水位报警回路，中/高压汽包启动单元的输出端连接余热锅炉启动单元的输入端；在燃机发电厂余热锅炉的启动单元的输出端与汽包高水位报警回路输入端之间设置逻辑控制装置，所述逻辑控制装置包括启机状态模块1、停机状态模块2、切换模块之一、切换模块之二、定值模块之一、定值模块之二和定值模块之三，启机状态模块1的S、R信号输入端各连接余热锅炉启动单元的一个输出端，启机状态模块1的输出端连接停机状态模块2的R输入端和切换模块之一的一个输入端sw，停机状态模块2的S输入端连接中/高压汽包启动单元的输出端，停机状态模块2的输出端连接切换模块之二的一个输入端sw；定值模块之一的输出端连接切换模块之一的输入端off，定值模块之二的输出端连接切换模块之一的输入端on，切换模块之一的输出端连接切换模块之二的输入端off，定值模块之三的输出端连接切换模块之二的输入端on，切换模块之二的输出端连接汽包高水位报警回路的信号输入端。
本实施例中：
余热锅炉启动单元包括余热锅炉启动完毕信号端、余热锅炉停止完毕信号端、二个与门芯片和一个叠加放大芯片，余热锅炉启动完毕信号端、余热锅炉停止完毕信号端各连接一个与门芯片的一个输入端，所述与门芯片的另一个输入端连接高压汽包启动单元的输出端，与门芯片之一的输出端连接启机状态模块1的S信号输入端，与门芯片之二的输出端通过叠加放大芯片连接启机状态模块1的R信号输入端。中/高压汽包启动单元包括机组启动信号端、中/高压汽包启动完毕信号端和一个或门芯片，机组启动信号端连接或门芯片的S输入端，中/高压汽包启动完毕信号端连接或门芯片的R输入端，或门芯片的输出端连接停机状态模块2的S输入端和所述二个与门芯片的各一个输入端。
启机状态模块1由或门电路构成，该模块输出为1时构成中/高压汽包启机状态。停机状态模块2由或门电路构成，该模块输出为1时构成中/高压汽包停机状态。通过启机状态模块1和停机状态模块2可以判断机组是处于正常工作状态、启动状态还是处于停机状态。定值模块之一，用于设定正常工作时汽包水位高报警值。定值模块之二，用于设定启机状态时汽包水位高报警值。定值模块之三，用于设定停机状态时汽包水位高报警值。
切换模块之一和切换模块之二可以各由一块三态门芯片T构成，切换模块之一和切换模块之二，利用其输入端sw的信号状态对选择驱动信号输入端，当输入端sw的信号为0时选择off端驱动输出；当输入端sw的信号为1时选择on端驱动输出。对于高压汽包，定值模块之二的设定数值为-100；对于中压汽包，定值模块之二的设定数值为0。
采用本发明后，高、中压汽包在启机状态时，水位高报警定值均比现有技术有所下降(高压包下降了50mm，中压包下降了100mm)，从而延长了高水位报警出现时监控人员的手动干预时间。
下表是申请人采用本发明设定的高/中压汽包水位参数与现有的高/中压汽包水位参数比较：
本实施例涉及的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的方法，利用燃机发电厂余热锅炉的DCS控制系统中设定汽包的高水位报警逻辑，在DCS控制系统逻辑中将对应汽包的高水位报警定值分为三种工况，工况之一为机组正常运行，工况之二为机组启动阶段，工况之三为机组停运阶段，其特征在于：把工况之二的高水位报警定制设定为：
1)机组启动阶段高压汽包水位参数，目标水位为-300mm，高报警值-100mm，高跳机值200mm；
2)机组启动阶段中压汽包水位参数，目标水位为-150mm，高报警值0mm，高跳机值200mm；
3)高、中压汽包水位高报警值在机组启动阶段处于比较低的数值，当报警触发时监控人员有足够的时间对水位进行干预。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的方法，利用燃机发电厂余热锅炉的DCS控制系统中设定汽包的高水位报警逻辑，在DCS控制系统逻辑中将对应汽包的高水位报警定值分为三种工况，工况之一为机组正常运行，工况之二为机组启动阶段，工况之三为机组停运阶段，其特征在于：把工况之二的高水位报警定制设定为：
1)机组启动阶段高压汽包水位参数，目标水位为-300mm，高报警值-100mm，高跳机值200mm；
2)机组启动阶段中压汽包水位参数，目标水位为-150mm，高报警值0mm，高跳机值200mm；
3)高、中压汽包水位高报警值在机组启动阶段处于低值，在警报触发时汽包实时水位与实际水位相比较处于低水平，当报警触发时监控人员有足够的时间对水位进行干预。
2.提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，包括余热锅炉启动单元、中/高压汽包启动单元和汽包高水位报警回路，中/高压汽包启动单元的输出端连接余热锅炉启动单元的输入端；其特征在于：在燃机发电厂余热锅炉的启动单元的输出端与汽包高水位报警回路输入端之间设置逻辑控制装置，所述逻辑控制装置包括启机状态模块(1)、停机状态模块(2)、切换模块之一、切换模块之二、定值模块之一、定值模块之二和定值模块之三，启机状态模块(1)的S、R信号输入端各连接余热锅炉启动单元的一个输出端，启机状态模块(1)的输出端连接停机状态模块(2)的R输入端和切换模块之一的一个输入端sw，停机状态模块(2)的S输入端连接中/高压汽包启动单元的输出端，停机状态模块(2)的输出端连接切换模块之二的一个输入端sw；定值模块之一的输出端连接切换模块之一的输入端off，定值模块之二的输出端连接切换模块之一的输入端on，切换模块之一的输出端连接切换模块之二的输入端off，定值模块之三的输出端连接切换模块之二的输入端on，切换模块之二的输出端连接汽包高水位报警回路的信号输入端。
3.根据权利要求2所述的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，其特征在于：启机状态模块(1)由或门电路构成，该模块输出为1时构成中/高压汽包启机状态。
4.根据权利要求2所述的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，其特征在于：停机状态模块(2)由或门电路构成，该模块输出为1时构成中/高压汽包停机状态。
5.根据权利要求2所述的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，其特征在于：通过启机状态模块(1)和停机状态模块(2)判断机组是处于正常工作状态、启动状态还是处于停机状态。
6.根据权利要求2至5任一权利要求所述的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，其特征在于：定值模块之一，用于设定正常工作时汽包水位高报警值。
7.根据权利要求2至5任一权利要求所述的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，其特征在于：定值模块之二，用于设定启机状态时汽包水位高报警值。
8.根据权利要求2至5任一权利要求所述的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，其特征在于：定值模块之三，用于设定停机状态时汽包水位高报警值。
9.根据权利要求2至5任一权利要求所述的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，其特征在于：切换模块之一和切换模块之二，利用其输入端sw的信号状态对选择驱动信号输入端，当输入端sw的信号为0时选择off端驱动输出；当输入端sw的信号为1时选择on端驱动输出。
10.根据权利要求2至5任一权利要求所述的提高燃机发电厂余热锅炉启动水位可靠性的装置，其特征在于：对于高压汽包，定值模块之二的设定数值为-100；对于中压汽包，定值模块之二的设定数值为0。
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