CN105041397A - Cfb锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及CFB锅炉技术领域,公开了一种CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置及方法,所述联锁保护装置分别连接汽轮机(1)以及旁路系统(2),所述联锁保护装置包括:采集装置(4),用于采集所述汽轮机(1)的跳闸信号;以及控制装置(5),用于在采集到所述汽轮机(1)的跳闸信号时,控制所述旁路系统(2)启动以释放能量。本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置可在汽轮机跳闸时有效降低和释放锅炉系统内的能量。
Description
技术领域
本发明涉及CFB(CirculatingFluidizedBed,循环流化床)锅炉技术领域,具体地,涉及一种CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置及方法。
背景技术
现在大中型火力发电厂CFB发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法:一是利用汽轮机跳闸后的主汽门关闭信号作为联跳锅炉的触发信号,另一种是利用汽轮机跳闸后的主汽门关闭信号和安全油压低信号作“与”后作为联跳锅炉的触发信号。
由于此两种方法都是在汽轮机跳闸一段时间后,才发信号给锅炉,触发锅炉跳闸停运,致使锅炉跳闸滞后。同时由于CFB锅炉燃烧蓄热量大,在锅炉切断燃料后,炉膛内的循环燃料还能继续燃烧一段时间,能量持续增加。如果不能及时释放锅炉内产生的能量,这部分能量加上锅炉继续燃烧增加的能量,极易造成主蒸汽管道和过热蒸汽管短时间内超压,使主蒸汽管道和过热蒸汽管拉伸、膨胀应力变化和增大。当机组高负荷运行时,短时间的超压更大,特别容易引起锅炉过热器爆管故障,严重影响主蒸汽管道和过热蒸汽管使用寿命,并造成机组非停;另外,也存在重大安全隐患,甚至导致恶性事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置及方法,可在汽轮机跳闸时降低锅炉内的能量。
为了实现上述目的,本发明提供一种CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置,所述联锁保护装置分别连接汽轮机以及旁路系统,所述联锁保护装置包括:采集装置,用于采集所述汽轮机的跳闸信号;以及控制装置,用于在采集到所述汽轮机的跳闸信号时,控制所述旁路系统启动以释放能量。
优选地,所述联锁保护装置还连接锅炉系统;其中,所述控制装置用于执行以下至少一者:在所述旁路系统为简易旁路系统且所述旁路容量小于所述汽轮机的实际负荷的情况下,控制所述旁路系统启动和锅炉系统跳闸;在所述旁路系统为简易旁路系统且所述旁路容量大于或等于所述汽轮机实际负荷的情况下,控制所述旁路系统启动;以及在所述旁路系统不为简易旁路系统的情况下,控制所述旁路系统启动。
优选地,所述联锁保护装置还包括:检测装置,用于检测控制所述旁路系统启动的启动装置的使用状况;所述控制装置还用于在仅控制所述旁路系统启动的情况下,判断所述启动装置能否正常使用,并在所述启动装置不能正常使用的情况下,控制所述锅炉系统跳闸。
优选地,所述汽轮机的跳闸信号包括以下至少一者:汽轮机主汽门关闭且调速汽门的行程位移减小;汽轮机的转速减小。
本发明提供的另一种技术方案:一种CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法,所述联锁保护方法包括:采集汽轮机的跳闸信号;以及在采集到汽轮机的跳闸信号时,控制所述旁路系统启动以释放能量。
优选地,所述联锁保护方法还包括以下至少一者:在所述旁路系统为简易旁路系统且所述旁路容量小于所述汽轮机实际负荷的情况下,控制所述旁路系统启动和锅炉系统跳闸;在所述旁路系统为简易旁路系统且所述旁路容量大于或等于所述汽轮机实际负荷的情况下,控制所述旁路系统启动;以及在所述旁路系统不为简易旁路系统的情况下,控制所述旁路系统启动。
优选地,所述联锁保护方法还包括:检测控制所述旁路系统启动的启动装置的使用状况;在仅控制所述旁路系统启动的情况下,判断所述启动装置能否正常使用,并在所述启动装置不能正常使用的情况下,控制所述锅炉系统跳闸。
优选地,所述汽轮机的跳闸信号包括以下至少一者:汽轮机主汽门关闭且调速汽门的行程位移减小;汽轮机的转速减小。
本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置及方法在汽轮机跳闸信号触发时通过启动旁路系统释放锅炉内的能量,能够避免主蒸汽管道和过热蒸汽管中短时间内产生的超压现象,延长设备的使用寿命,同时降低安全事故的发生。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置的结构示意图;
图2是本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法的流程图;
图3是本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法的实施例。
附图标记说明
1汽轮机2旁路系统
3锅炉系统4采集装置
5控制装置6检测装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
如图1所示,本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置分别连接汽轮机1以及旁路系统2。其中,本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置包括:采集装置4,用于采集所述汽轮机1的跳闸信号;以及控制装置5,用于在采集到所述汽轮机1的跳闸信号时,控制所述旁路系统2启动以释放能量。
本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置在检测到汽轮机跳闸信号时通过启动旁路系统释放锅炉内的能量,能够避免主蒸汽管道和过热蒸汽管中短时间内产生的超压现象,延长设备的使用寿命,同时降低安全事故的发生。
如图1所示,本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置还连接锅炉系统3;其中,所述控制装置5用于执行以下至少一者:在所述旁路系统2为简易旁路系统且所述旁路容量小于所述汽轮机1的实际负荷的情况下,控制所述旁路系统2启动和锅炉系统3跳闸;在所述旁路系统2为简易旁路系统且所述旁路容量大于或等于所述汽轮机1实际负荷的情况下,控制所述旁路系统2启动;以及在所述旁路系统2不为简易旁路系统的情况下,控制所述旁路系统2启动。
其中,当所述旁路系统2的旁路容量小于或等于设定值时,所述旁路系统2为简易旁路系统。所述设定值为30%-40%的所述汽轮机1机组的额定负荷。
如图1所示,本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置还包括检测装置6,用于检测控制所述旁路系统2启动的启动装置的使用状况;所述控制装置5还用于在仅控制所述旁路系统2启动的情况下,判断所述启动装置能否正常使用,并在所述启动装置不能正常使用的情况下,控制所述锅炉系统3跳闸。
在本实施例中,所述启动装置为快开阀。所述检测装置6检测所述快开阀的使用状况包括:采集所述快开阀开命令延时一段时间(例如10秒)后的反馈信号。所述控制装置5根据所述反馈信号即可判断出快开阀是否能够正常使用,例如所述反馈信号不正确,判断所述快开阀故障不能正常使用。
本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置中触发汽轮机跳闸信号包括机组所有触发主保护动作的信号,这些信号通过TSI(TurbineSupervisoryInstrumentation,汽轮机安全监视系统)、DCS(DistributedControlSystem,分散控制系统)、DEH(DigitalElectro-HydraulicControlSystem,汽轮机数字电液控制系统)、ETS(ETS-EmergencyTpipSystem,汽轮机危急遮断系统)等发出。例如,经过ETS逻辑判断后输出到汽轮机跳闸回路,或者直接由TSI、DCS、DEH经过ETS出口继电器输出到汽轮机跳闸回路,控制汽轮机跳闸。实时采集汽轮机的跳闸信号,可及时准确的判断出汽轮机是否跳闸,提高检测的准确度,降低时间的滞后性。所述汽轮1的跳闸信号包括以下至少一者:汽轮机主汽门关闭且调速汽门的行程位移减小;汽轮机的转速减小。
如图2所示,本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法包括:步骤200:采集汽轮机的跳闸信号;步骤201:在采集到汽轮机的跳闸信号时,控制所述旁路系统启动以释放能量。
其中,所述汽轮机的跳闸信号包括以下至少一者:汽轮机主汽门关闭且调速汽门的行程位移减小;汽轮机的转速减小。
本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法还包括以下至少一者:在所述旁路系统为简易旁路系统且所述旁路容量小于所述汽轮机实际负荷的情况下,控制所述旁路系统启动和锅炉系统跳闸;所述旁路系统为简易旁路系统且所述旁路容量大于或等于所述汽轮机实际负荷的情况下,控制所述旁路系统启动;以及在所述旁路系统不为简易旁路系统的情况下,控制所述旁路系统启动。
其中,当所述旁路系统2的旁路容量小于或等于设定值时,所述旁路系统2为简易旁路系统。所述设定值为30%-40%的所述汽轮机1机组的额定负荷。
当所述控制装置5控制所述锅炉系统3跳闸时,可切断锅炉燃料的增加,减少锅炉能量输入。
本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法还包括:检测控制所述旁路系统启动的启动装置的使用状况;在仅控制所述旁路系统启动的情况下,判断所述启动装置能否正常使用,并在所述启动装置不能正常使用的情况下,控制所述锅炉系统跳闸。
本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置在汽轮机跳闸信号触发时通过启动旁路系统释放能量和/或切断锅炉系统的燃料输送,降低能耗;同时可避免主蒸汽管道和过热蒸汽管中短时间内产生超压现象,延长设备的使用寿命,同时降低安全事故的发生。
下面以一具体实施例详细介绍本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法(如图3所示)。
采集汽轮机的跳闸信号,汽轮机跳闸且检测旁路系统是否为简易旁路系统。其中,所述汽轮机的跳闸信号包括汽轮机主汽门关闭且调速汽门的行程位移减小、汽轮机的转速减小中的一者或组合。如果是简易旁路系统,则进一步判断旁路容量是否小于实际负荷。如果是,则发送两路信号:一路至旁路系统,控制旁路系统启动以释放汽轮机计划消耗的能量;一路至锅炉系统,例如使MFT(MasterFuelTrip,主燃料跳闸)以切断燃料的输送,避免锅炉内能量的增加。在旁路系统为简易旁路系统且旁路容量大于或等于实际负荷或者旁路系统不为简易旁路系统时,判断快开阀是否能够正常使用,如果是则控制旁路系统启动,否则控制锅炉系统跳闸。
本发明CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法在汽轮机跳闸停机时,触发旁路系统启动,释放汽轮机计划消耗的能量;同时也可控制锅炉系统跳闸,切断锅炉燃料输入,减少锅炉能量增加,既保证了机组的安全运行,也达到节能降耗的目的。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置,其特征在于,所述联锁保护装置分别连接汽轮机(1)以及旁路系统(2),所述联锁保护装置包括:
采集装置(4),用于采集所述汽轮机(1)的跳闸信号;以及
控制装置(5),用于在采集到所述汽轮机(1)的跳闸信号时,控制所述旁路系统(2)启动以释放能量。
2.根据权利要求1所述的CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置,其特征在于,所述联锁保护装置还连接锅炉系统(3);其中,
所述控制装置(5)用于执行以下至少一者:
在所述旁路系统(2)为简易旁路系统且所述旁路容量小于所述汽轮机(1)的实际负荷的情况下,控制所述旁路系统(2)启动和锅炉系统(3)跳闸;
在所述旁路系统(2)为简易旁路系统且所述旁路容量大于或等于所述汽轮机(1)实际负荷的情况下,控制所述旁路系统(2)启动;以及
在所述旁路系统(2)不为简易旁路系统的情况下,控制所述旁路系统(2)启动。
3.根据权利要求2所述的CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置,其特征在于,所述联锁保护装置还包括:
检测装置(6),用于检测控制所述旁路系统(2)启动的启动装置的使用状况;
所述控制装置(5)还用于在仅控制所述旁路系统(2)启动的情况下,判断所述启动装置能否正常使用,并在所述启动装置不能正常使用的情况下,控制所述锅炉系统(3)跳闸。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护装置,其特征在于,所述汽轮机(1)的跳闸信号包括以下至少一者:
汽轮机主汽门关闭且调速汽门的行程位移减小;
汽轮机的转速减小。
5.一种CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法,其特征在于,所述联锁保护方法包括:
采集汽轮机的跳闸信号;以及
在采集到汽轮机的跳闸信号时,控制所述旁路系统启动以释放能量。
6.根据权利要求5所述的CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法,其特征在于,所述联锁保护方法还包括以下至少一者:
在所述旁路系统为简易旁路系统且所述旁路容量小于所述汽轮机实际负荷的情况下,控制所述旁路系统启动和锅炉系统跳闸;
在所述旁路系统为简易旁路系统且所述旁路容量大于或等于所述汽轮机实际负荷的情况下,控制所述旁路系统启动;以及
在所述旁路系统不为简易旁路系统的情况下,控制所述旁路系统启动。
7.根据权利要求6所述的CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法,其特征在于,所述联锁保护方法还包括:
检测控制所述旁路系统启动的启动装置的使用状况;
在仅控制所述旁路系统启动的情况下,判断所述启动装置能否正常使用,并在所述启动装置不能正常使用的情况下,控制所述锅炉系统跳闸。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的CFB锅炉发电机组的汽轮机联跳锅炉的联锁保护方法,其特征在于,所述汽轮机的跳闸信号包括以下至少一者:
汽轮机主汽门关闭且调速汽门的行程位移减小;
汽轮机的转速减小。
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