CN105317483B - 一种燃气‑蒸汽联合循环机组的并退汽方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃气‑蒸汽联合循环机组的并退汽方法，该方法包括：第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0，在并汽指令下实现并汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid；第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid，在退汽指令下实现退汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0。
Description
技术领域
本发明涉及电力行业领域，特别涉及一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法。
背景技术
随着能源高效利用、节能减排和电网调峰能力等指标的不断提高，实现电网调峰的燃气-汽轮机联合循环机组受到各国的重视。近几年，在建的联合循环机组和已经投产的数量逐渐增多，燃气-汽轮机联合循环机组的电厂采用并退汽方法，该方法对于电网安全稳定运行以及提高新能源接入调峰响应速率有着举足轻重的意义。目前，常用三种并退汽方法，分别是高、中压缸同时并汽、先并高压缸、先并中压缸。三种并退汽方法均使汽轮机高中压缸主轴受到不同程度的轴向力，并汽过程和退汽过程均是变工况过程，反复作用的轴向力对汽轮机轴的寿命产生影响。如何合理实现高中压缸并汽、退汽参数的控制，最大限度的降低并汽过程和退汽过程中高、中压缸主轴所受轴向力，延长汽轮机轴寿命，成为一个急需解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法，克服了轴向力反复变化对汽轮机轴寿命影响的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法，该方法包括：
第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0，在并汽指令下实现并汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid；
第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid，在退汽指令下实现退汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0；
其中，所述并汽过程的步骤包括：
根据第一并汽指令，打开第二主汽阀，使得第二主汽阀的质量流量满足直至第二主汽阀完全打开；其中，Qhigh为第二主汽阀的质量流量，t为开启阀门的时间；同时，打开第二再热汽阀，使得第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid，在所述第二主汽阀完全打开之前，所述第二再热汽阀的质量流量一直处于0.5556mmid；其中，Qmid为第二再热汽阀的质量流量；
在所述第二主汽阀完全打开时，根据第二并汽指令，所述第二再热汽阀继续打开，使得第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀完全打开；同时，所述第二主汽阀处于完全打开状态。
优选地，所述退汽过程的步骤包括：
根据第一退汽指令，所述第二再热汽阀关闭，使得所述第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid；同时，所述第二主汽阀的质量流量一直处于mhigh；
在所述第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid时，根据第二退汽指令，所述第二主汽阀关闭，使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0.5556mhigh；然后，同时继续关闭第二再热汽阀和第二主汽阀；使得所述第二再热阀的质量流量满足使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0。
为实现上述目的，本发明还提供了另一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法，该方法包括：
第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0，在并汽指令下实现并汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid；
第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid，在退汽指令下实现退汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0；
所述退汽过程的步骤包括：
根据第一退汽指令，所述第二再热汽阀关闭，使得所述第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid；同时，所述第二主汽阀的质量流量一直处于mhigh；
在所述第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid时，根据第二退汽指令，所述第二主汽阀关闭，使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0.5556mhigh；然后，同时继续关闭第二再热汽阀和第二主汽阀；使得所述第二再热阀的质量流量满足使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0。
上述技术方案具有如下有益效果：
本发明通过采用上述的高、中压缸并汽、退汽质量流量调节的参数控制方法，降低了轴向力反复变化对汽轮机轴寿命的影响，延长了汽轮机轴的使用寿命，并为今后燃气-蒸汽联合循环机组的安全平稳经济运行提供依据以及实践可行的匹配参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法流程图之一；
图2为本发明提供的一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法流程图之二；
图3为本发明提供的一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法流程图之三；
图4为本实施例的燃气-蒸汽联合循环机组系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明提供的一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法流程图之一。该方法包括：
步骤101)：第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0，在并汽指令下实现并汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid；
步骤102)：第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid，在退汽指令下实现退汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0；
其中，步骤101进一步地包括如下步骤：
步骤1011)：根据第一并汽指令，打开第二主汽阀，使得第二主汽阀的质量流量满足直至第二主汽阀完全打开；其中，Qhigh为第二主汽阀的质量流量，t为开启阀门的时间；同时，打开第二再热汽阀，使得第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid，在所述第二主汽阀完全打开之前，所述第二再热汽阀的质量流量一直处于0.5556mmid；其中，Qmid为第二再热汽阀的质量流量；
步骤1012)：在所述第二主汽阀完全打开时，根据第二并汽指令，所述第二再热汽阀继续打开，使得第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀完全打开；同时，所述第二主汽阀处于完全打开状态。
如图2所示，为本发明提供的一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法流程图之二。在图1的基础上，步骤102进一步地包括如下步骤：
步骤1021)：根据第一退汽指令，所述第二再热汽阀关闭，使得所述第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid；同时，所述第二主汽阀的质量流量一直处于mhigh；
步骤1022)：在所述第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid时，根据第二退汽指令，所述第二主汽阀关闭，使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0.5556mhigh；然后，同时继续关闭第二再热汽阀和第二主汽阀；使得所述第二再热阀的质量流量满足使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0。
如图3所示，为本发明还提供了另一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法流程图之三。该方法包括：
步骤201)：第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0，在并汽指令下实现并汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid；
步骤202)：第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid，在退汽指令下实现退汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0；
其中，步骤202进一步地包括如下步骤：
步骤2021)：根据第一退汽指令，所述第二再热汽阀关闭，使得所述第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid；同时，所述第二主汽阀的质量流量一直处于mhigh；
步骤2022)：在所述第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid时，根据第二退汽指令，所述第二主汽阀关闭，使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0.5556mhigh；然后，同时继续关闭第二再热汽阀和第二主汽阀；使得所述第二再热阀的质量流量满足使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0。
本实施例针具有国内典型的已投产二拖一机组电厂机组高压缸和中压缸并汽、退汽模型，以高压并汽、退汽的两管道进口总压8Mpa、总温538℃，以中压并汽、退汽两管道进口总压1.6Mpa、总温538℃为例说明本方法具体实施过程。其中，高压缸主蒸汽待并管道进口流量Qhigh，中压缸主蒸汽待并管道进口流量Qmid。mhigh、mmid分别是高压主汽和中压再热汽额定流量。
如图4所示，为本实施例的燃气-蒸汽联合循环机组系统示意图。包括高压缸1、中压缸2、1号运行炉主蒸汽3、2号运行炉主蒸汽4、1号运行炉再热蒸汽5、2号运行炉再热蒸汽6、1号主汽阀7、2号主汽阀8、1号再热汽阀9和2号再热汽阀10
一、并汽过程
并汽初始状态：首先，通过电厂的控制系统对并汽过程所涉及到的所有阀门进行相应的控制逻辑编辑，将需要控制流量的阀门流量控制公式输入，电厂的控制系统。通过控制系统发出指令后，1号主汽阀7和1号再热汽阀9完全打开，2号主汽阀8和2号再热汽阀10完全关闭。即1号主汽阀7的质量流量为mhigh、1号再热汽阀9的质量流量为mmid，2号主汽阀8质量流量为0，2号再热汽阀10的质量流量为0，流量单位为kg/s。
并汽状态：通过控制系统发出并汽指令后，通过流量控制的方法控制阀门开度逐渐进行并汽。并汽过程在260s(时间根据实际情况可以设定)内完成。在并汽初始状态时，通过控制系统发出指令，同时开启待并2号主汽阀8和2号再热汽阀10，调节阀利用之前输入控制系统的公式计算后，自动调节两个阀门开度，使2号主汽阀8进口流量满足2号再热汽阀10进口流量满足当时间是100s(时间根据实际情况可以设定)时，2号再热汽阀10待并管道流量是0.5556mmid，即高压缸1和中压缸2并汽对汽轮机轴力最小。保持2号再热汽阀10开度不变，继续开启2号主汽阀8。该时间持续80s(时间根据实际情况可以设定)，此时，2号主汽阀8流量满足直到2号主汽阀8完全打开。当2号主汽阀8流量为最大流量mhigh时，然后继续开启2号再热汽阀10，该时间段持续80s(时间根据实际情况可以设定)，使2号再热汽阀10流量满足直到2号再热汽阀10完全打开，此刻2号再热汽阀10流量为mmid。
并汽最终状态：控制系统通过指令自动将1号主汽阀7、2号主汽阀8完全打开，同时，1号再热汽阀9、2号再热汽阀10均完全打开。即1号主汽阀7的质量流量为mhigh、1号再热汽阀9的质量流量为mmid；2号主汽阀8的质量流量为mhigh、2号再热汽阀10的质量流量为mmid。
二、退汽过程
退汽初始状态：首先，通过电厂的控制系统对退汽过程所涉及到的所有阀门进行相应的控制逻辑编辑，将需要控制流量的阀门流量控制公式输入，电厂的控制系统。通过控制系统发出指令后，1号主汽阀7、2号主汽阀8、1号再热汽阀9、2号再热汽阀10均已经打开。即1号主汽阀7的质量流量为mhigh、1号再热汽阀9的质量流量为mmid；2号主汽阀8的质量流量为mhigh、2号再热汽阀10的质量流量为mmid。
退汽状态：通过控制系统发出退汽指令后，通过流量控制的方法控制阀门开度逐渐进行退汽。退汽过程在260s内完成。在退汽初始状态时，2号主汽阀8按照保持质量流量为mhigh的开度关闭，2号再热汽阀10满足当时间是80s时，2号再热汽阀10质量流量是0.5556mmid。保持2号再热汽阀10开度不变，调节2号主汽阀8使其满足当2号主汽阀8关闭时间是80s时，使2号主汽阀8质量流量也为0.5556mhigh，此刻，即高压缸1和中压缸2退汽对汽轮机轴力最小。然后同时关闭待退2号主汽阀8和2号再热汽阀10，该时间持续100s，使2号主汽阀8质量流量为使2号再热汽阀10质量流量为直至2号主汽阀8和2号再热汽阀10完全关闭。
退汽最终状态：控制系统通过指令自动将1号主汽阀7和1号再热汽阀9完全打开，同时，2号主汽阀8和2号再热汽阀10完全关闭。即1号主汽阀7的质量流量为mhigh、1号再热汽阀9的质量流量为mmid，2号主汽阀8质量流量为0、2号再热汽阀10的质量流量为0。
与现有技术相比较，本实施例通过采用上述的高中压缸并汽、退汽质量流量调节的参数控制方法，降低高中压缸主轴所受轴向力的33.33％，显著降低了轴向力反复变化对汽轮机轴寿命的影响，延长了汽轮机轴的使用寿命。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法，其特征在于，该方法包括：
第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0，在并汽指令下实现并汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid；
第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid，在退汽指令下实现退汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0；
其中，所述并汽过程的步骤包括：
根据第一并汽指令，打开第二主汽阀，使得第二主汽阀的质量流量满足直至第二主汽阀完全打开；其中，Qhigh为第二主汽阀的质量流量，t为开启阀门的时间；同时，打开第二再热汽阀，使得第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid，在所述第二主汽阀完全打开之前，所述第二再热汽阀的质量流量一直处于0.5556mmid；其中，Qmid为第二再热汽阀的质量流量；
在所述第二主汽阀完全打开时，根据第二并汽指令，所述第二再热汽阀继续打开，使得第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀完全打开；同时，所述第二主汽阀处于完全打开状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退汽过程的步骤包括：
根据第一退汽指令，所述第二再热汽阀关闭，使得所述第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid；同时，所述第二主汽阀的质量流量一直处于mhigh；
在所述第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid时，根据第二退汽指令，所述第二主汽阀关闭，使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0.5556mhigh；然后，同时继续关闭第二再热汽阀和第二主汽阀；使得所述第二再热汽阀的质量流量满足使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0。
3.一种燃气-蒸汽联合循环机组的并退汽方法，其特征在于，该方法包括：
第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0，在并汽指令下实现并汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid；
第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为mhigh，第二再热汽阀的质量流量为mmid，在退汽指令下实现退汽过程，最终达到第一主汽阀的质量流量为mhigh，第一再热汽阀的质量流量为mmid，第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0；
所述退汽过程的步骤包括：
根据第一退汽指令，所述第二再热汽阀关闭，使得所述第二再热汽阀的质量流量满足直至第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid；同时，所述第二主汽阀的质量流量一直处于mhigh；
在所述第二再热汽阀的质量流量为0.5556mmid时，根据第二退汽指令，所述第二主汽阀关闭，使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0.5556mhigh；然后，同时继续关闭第二再热汽阀和第二主汽阀；使得所述第二再热汽阀的质量流量满足使得所述第二主汽阀的质量流量满足直至所述第二主汽阀的质量流量为0，第二再热汽阀的质量流量为0。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |