CN106153367A - 一种用于模拟6b型燃气轮机煤气切换过程的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，包括煤压机，其特征在于：煤压机出口的煤气管道上设有放散管道Ⅰ和放散管道Ⅱ，放散管道Ⅰ和放散管道Ⅱ分别平行于煤气管道；煤气管道上接有连接管道，连接管道的顶端连接放散管道Ⅰ的右端，放散管道Ⅰ的左端设有放散计量器Ⅰ，中部设有阀门Ⅰ，阀门Ⅰ上设有开度计量器Ⅰ；连接管道的中部接入放散管道Ⅱ的右端；放散管道Ⅱ的左端设有放散计量器Ⅱ，中部设有阀门Ⅱ，阀门Ⅱ上设有开度计量器Ⅱ。整个实验装置、步骤完整，给燃机的实际切换提供了足够的数据参考和成功切换的保证，使得在燃机实际切气时一次切换成功，保证了发电的提前、可靠、稳定进行，其产生的经济效益相当明显。
Description
技术领域
本发明属于燃气轮机发电技术领域，具体涉及一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置。
背景技术
燃气蒸汽联合循环发电机组（CCPP）是目前国际国内推广的发电技术，以其热能转换高效闻名。
常规的燃气蒸汽联合循环发电系统为煤压机燃机发电机同轴一体，整个系统在出厂前已经设计并试验通过。而在新的燃气蒸汽联合循环发电工程中，煤压机的主要作用是将煤气进行加压，达到燃机所需的压力、温度，进而供给燃机作为膨胀作功的燃料，燃机系统在启动时烧油，当带到相对稳定的切换负荷时再由油燃料切换成气燃料，最终以气体燃料进行高负荷运行。
在此过程中，切换能否成功，主要取决于以下几个方面：1）运行时煤气热值不低于1650Btu/p/4686KJ/M3，不高于2331 Btu/p6620/KJ/M3；2）运行时煤气温度不低于200℃，不高于240℃；3）运行时煤气压力不低于21.14bar/306.5psl，不高于27.58 bar/400psl；4）煤压机需在150秒时间内由0kg/s建立至16kg/s的燃机切气流量变化，以及在10秒钟内由16kg/s降为0kg/s的切油流量变化。热值部分可由混合站系统进行调节，而后三条，即温度、压力、流量则必须通过煤压机自调节以适应燃机的变化工况，尤其是切换过程中流量的供给，压力的保证是整个切换过程的重点，也是煤压机自动调节的主要方向，其直接关系着切换能否成功。
因此，提供一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，十分必要。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中不能及时适应工况，煤压机自调节切换慢等问题，提供一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置。
为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，包括煤压机，其特征在于：所述煤压机出口的煤气管道上设有放散管道Ⅰ和放散管道Ⅱ，所述放散管道Ⅰ和放散管道Ⅱ分别平行于煤气管道；所述煤气管道上接有连接管道，所述连接管道的顶端连接放散管道Ⅰ的右端，所述放散管道Ⅰ的左端设有放散计量器Ⅰ，中部设有阀门Ⅰ，所述阀门Ⅰ上设有开度计量器Ⅰ；所述连接管道的中部接入放散管道Ⅱ的右端；所述放散管道Ⅱ的左端设有放散计量器Ⅱ，中部设有阀门Ⅱ，所述阀门Ⅱ上设有开度计量器Ⅱ。
作为优选，所述放散管道Ⅰ为DN150放散管道。
作为优选，所述放散管道Ⅱ为DN200放散管道。
两根放散管道的流量须分别适应燃机从0kg/s开始切换的煤气流量以及燃机最终切换完成所需的16kg/s的总流量。
作为优选，所述放散计量器Ⅰ和放散计量器Ⅱ均包括放散时间计量器和放散煤气量计量器。记录放散时间及变化速率，方便得出各个阀门的流量特性。
作为优选，所述放散计量器Ⅰ和放散计量器Ⅱ均连接微电脑处理器，所述微电脑处理器连接上位机。方便记录、统计。
一种模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的实验方法，其特征在于：通过以下步骤实现：（1）进行单个阀门的放散量统计，并形成相应的放散煤气量曲线；（2）进行两个阀门的共同放散量统计，并形成相应放散煤气量曲线；（3）根据燃机放散量需求，调整两个阀门开度，并记录阀门相应开度时的放散量，记录相应曲线，取得最佳的阀门开度；（4）进行阀门开度实验，使得阀门在燃机切换时间内从全关状态开到各自相应的最佳开度，进行放散量模拟，同时联系混合站，记录高、焦混合流量；（5）进行工况模拟实验，并记录相应的数据和曲线；（6）进行煤气温度和压力调节整定试验，根据（1）所得流量，调整煤压机三回一阀门的PID整定参数，使其能够在规定的时间内跟踪调节煤气出口的压力，记录相应的曲线。
作为优选，所述步骤（4）的燃机切换时间为150s。
作为优选，所述步骤（1）中单个阀门放散量大于16kg/s。
作为优选，所述步骤（6）中，煤气出口的压力在燃机进行切气的过程中须保证在21.14bar以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，通过对燃机切换过程的模拟实验，得到了煤压机在规定时间内，保证煤气流量供应又保证出口压力相对稳定的跟踪参数，真正模拟了燃机的切气流量变化工况，通过实验使得系统的PID调节完全能够在燃机切气过程中跟踪压力的变化，整个系统调节完全符合了燃机实际切气的条件要求。由于整个实验装置、步骤的完整性，给燃机的实际切换提供了足够的数据参考和成功切换的保证，使得在燃机实际切气时一次切换成功，相比预计的工程调试过程提前了一个月的工期，保证了发电的提前、可靠、稳定进行，其产生的经济效益相当明显。
此外，本发明方法原理可靠，步骤简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1是本发明提供的一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置的结构示意图。
其中，1—煤气管道，2-放散管道Ⅰ，3-放散管道Ⅱ，4-连接管道，5-放散计量器Ⅰ，6-放散计量器Ⅱ，7-阀门Ⅰ，8-阀门Ⅱ，9-开度计量器Ⅰ，10-开度计量器Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，本发明提供的一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，包括煤压机，所述煤压机出口的煤气管道1上设有放散管道Ⅰ2和放散管道Ⅱ3，所述放散管道Ⅰ2和放散管道Ⅱ3分别平行于煤气管道1；所述煤气管道1上接有连接管道4，所述连接管道4的顶端连接放散管道Ⅰ2的右端，所述放散管道Ⅰ2的左端设有放散计量器Ⅰ5，中部设有阀门Ⅰ7，所述阀门Ⅰ7上设有开度计量器Ⅰ9；所述连接管道4的中部接入放散管道Ⅱ3的右端；所述放散管道Ⅱ3的左端设有放散计量器Ⅱ6，中部设有阀门Ⅱ8，所述阀门Ⅱ8上设有开度计量器Ⅱ10。
在本实施例中，所述放散管道Ⅰ2为DN150放散管道。
在本实施例中，所述放散管道Ⅱ3为DN200放散管道。
两根放散管道的流量须分别适应燃机从0kg/s开始切换的煤气流量以及燃机最终切换完成所需的16kg/s的总流量。
在本实施例中，所述放散计量器Ⅰ5和放散计量器Ⅱ6均包括放散时间计量器和放散煤气量计量器。记录放散时间及变化速率，方便得出各个阀门的流量特性。
在本实施例中，所述放散计量器Ⅰ5和放散计量器Ⅱ6均连接微电脑处理器，所述微电脑处理器连接上位机。方便记录、统计。
一种模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的实验方法，通过以下步骤实现：（1）进行单个阀门的放散量统计，找出单个阀门的最大放散量，并形成相应的放散煤气量曲线，记录放散时间及变化速率，找出每个阀门各自的流量特性；（2）进行两个阀门的共同放散量统计，从混合站读取阀门从全关到从开，煤气总的最大放散量及阀门动作时间等曲线；（3）根据燃机放散量需求，调整两个阀门的开度，并记录当两个阀门达到相应开度时的放散量，记录相应曲线，找出最佳的阀门开度；（4）进行阀门开度实验，设置阀门从全关到开到各自相应开度的时间为燃机切换时间150s，进行放散量的模拟，同时联系混合站，记录高、焦混合流量；（5）进行工况模拟实验，保证整个切换过程是在150s内由0kg/s切换到16kg/s，达到真正模拟燃机切换工况的目的，并记录相应的数据和曲线；（6）进行煤气温度和压力调节整定试验，根据（1）所得流量，调整煤压机三回一阀门的PID整定参数，使其最低不能低于燃机入口所要求的21.14bar/306.5psl，这是燃机切换能否成功的关键，依据上面所做的放散模拟实验，反复进行实验来调整煤压机三回一阀门的PID整定参数，使其能够在规定的时间内跟踪调节煤气出口的压力，使煤气出口压力在燃机进行切气的过程中保证在21.14bar以上，记录相应的曲线，以得到最佳的整定效果。
通过对燃机切换过程的模拟实验，得到了煤压机在规定时间内，保证煤气流量供应又保证出口压力相对稳定的跟踪参数，形成了煤气切换的最佳曲线，在煤压机150s切换过程中，煤气流量从0到6万量的变化趋势过程平滑，真正模拟了燃机的切气流量变化工况。在整个的切换过程实验中，压力的最低点为2.23Mpa，明显高于21.14bar，说明系统的PID调节完全能够在燃机150s切气过程中跟踪压力的变化，整个系统调节完全符合了燃机实际切气的条件要求。
在本实施例中，所述步骤（4）的燃机切换时间为150s。
在本实施例中，所述步骤（1）中单个阀门放散量大于16kg/s。
在本实施例中，所述步骤（6）中，煤气出口的压力在燃机进行切气的过程中须保证在21.14bar以上。
本发明提供的一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，通过对燃机切换过程的模拟实验，得到了煤压机在规定时间内，保证煤气流量供应又保证出口压力相对稳定的跟踪参数，真正模拟了燃机的切气流量变化工况，通过实验使得系统的PID调节完全能够在燃机切气过程中跟踪压力的变化，整个系统调节完全符合了燃机实际切气的条件要求。由于整个实验装置、步骤的完整性，给燃机的实际切换提供了足够的数据参考和成功切换的保证，使得在燃机实际切气时一次切换成功，相比预计的工程调试过程提前了一个月的工期，保证了发电的提前、可靠、稳定进行，其产生的经济效益相当明显。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
Claims (9)
1.一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，包括煤压机，其特征在于：所述煤压机出口的煤气管道上设有放散管道Ⅰ和放散管道Ⅱ，所述放散管道Ⅰ和放散管道Ⅱ分别平行于煤气管道；所述煤气管道上接有连接管道，所述连接管道的顶端连接放散管道Ⅰ的右端，所述放散管道Ⅰ的左端设有放散计量器Ⅰ，中部设有阀门Ⅰ，所述阀门Ⅰ上设有开度计量器Ⅰ；所述连接管道的中部接入放散管道Ⅱ的右端；所述放散管道Ⅱ的左端设有放散计量器Ⅱ，中部设有阀门Ⅱ，所述阀门Ⅱ上设有开度计量器Ⅱ。
2.如权利要求1所述的一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，其特征在于：所述放散管道Ⅰ为DN150放散管道。
3.如权利要求1所述的一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，其特征在于：所述放散管道Ⅱ为DN200放散管道。
4.如权利要求1或2或3所述的一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，其特征在于：所述放散计量器Ⅰ和放散计量器Ⅱ均包括放散时间计量器和放散煤气量计量器。
5.如权利要求4所述的一种用于模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的装置，其特征在于：所述放散计量器Ⅰ和放散计量器Ⅱ均连接微电脑处理器，所述微电脑处理器连接上位机。
6.一种模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的实验方法，其特征在于：通过以下步骤实现：（1）进行单个阀门的放散量统计，并形成相应的放散煤气量曲线；（2）进行两个阀门的共同放散量统计，并形成相应放散煤气量曲线；（3）根据燃机放散量需求，调整两个阀门开度，并记录阀门相应开度时的放散量，记录相应曲线，取得最佳的阀门开度；（4）进行阀门开度实验，使得阀门在燃机切换时间内从全关状态开到各自相应的最佳开度，进行放散量模拟，同时联系混合站，记录高、焦混合流量；（5）进行工况模拟实验，并记录相应的数据和曲线；（6）进行煤气温度和压力调节整定试验，根据（1）所得流量，调整煤压机三回一阀门的PID整定参数，使其能够在规定的时间内跟踪调节煤气出口的压力，记录相应的曲线。
7.如权利要求6所述的一种模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的实验方法，其特征在于：所述步骤（4）的燃机切换时间为150s。
8.如权利要求6或7所述的一种模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的实验方法，其特征在于：所述步骤（1）中单个阀门放散量大于16kg/s。
9.如权利要求8所述的一种模拟6B型燃气轮机煤气切换过程的实验方法，：所述步骤（6）中，煤气出口的压力在燃机进行切气的过程中须保证在21.14bar以上。
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