CN108590783A - 一种用于汽轮机低压缸胀差的控制方法 - Google Patents

一种用于汽轮机低压缸胀差的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于汽轮机低压缸胀差的控制方法。当低压缸不进汽时，低压缸在鼓风工况下，因消耗的机械功被转变为热能，使得低压缸各部件受热而膨胀，从而产生胀差危害。本发明包括低压缸胀差值监测和采集、低压缸冷却蒸汽系统参数监测和调控、低压缸轴封蒸汽系统参数监测和调控、低压缸喷水系统参数监测和调控、凝汽器真空监测和调控以及胀差值分析与决策，根据低压缸胀差值监测和采集的实际胀差值与胀差报警值的比较，进行胀差值的分析与决策。本发明可以有效消除低压缸在鼓风工况下产生的热能，消除低压缸产生胀差的因素，使得汽轮机组的胀差值保持在合理的范围内，提高汽轮机组的运行安全性。

Description

一种用于汽轮机低压缸胀差的控制方法
技术领域
本发明属于热电联产技术领域，涉及用于汽轮机低压缸不进汽时的胀差控制方法，具体涉及一种用于汽轮机低压缸胀差的控制方法。
背景技术
目前，我国政策逐渐重视新能源的推广，降低火电机组的比例。对于火力发电厂，汽轮机的乏汽通常是通过空冷或者水冷方式直接排放掉的，这就造成了巨大的冷端损失。例如300MW亚临界纯凝机组的能量利用率约为38%，其中冷端损失约占45%，采用抽汽供热后机组的能量利用率提升至60%，但是仍有20%的冷凝低温余热被排放掉，这部分热量由于品位低而难以直接利用。同时，由于电网为消纳新能源电力，对煤电机组火电灵活性的要求不断加强，煤电机组需实现超低负荷运行，才能满足电网的调峰需求，这给燃煤热电机组带来了极大的挑战。
目前，申请号为201710193938.3的中国专利提供了“汽轮机抽凝背系统及其调节方法”，无需更换转子，即可实现低压缸不投入运行，该技术既可以最大程度的增加对外供热量，又可以高效益的实现机组低负荷发电。当低压缸不进汽时，低压缸在鼓风工况下，因消耗的机械功被转变为热能，使得低压缸各部件受热而膨胀，从而产生胀差危害。本发明主要针对汽轮机抽凝背系统及其调节方法的专利技术，发明了一种低压缸胀差的有效控制方法，提高汽轮机组的运行安全性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，性能可靠，用于汽轮机低压缸胀差的控制方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，包括低压缸胀差值监测和采集、低压缸冷却蒸汽系统参数监测和调控、低压缸轴封蒸汽系统参数监测和调控、低压缸喷水系统参数监测和调控、凝汽器真空监测和调控以及胀差值分析与决策，其特征在于，根据低压缸胀差值监测和采集的实际胀差值与胀差报警值的比较，通过胀差值分析与决策系统进行胀差值的分析与决策，所述控制方法包括以下步骤：
S1：当汽轮机由抽汽供热工况切换至背压供热工况时，汽轮机低压缸鼓风损失产生的热量增加，引起绝对胀差值的增加加快；此时低压缸冷却蒸汽系统投入运行；利用胀差值分析与决策系统采集实际胀差值，得出实际胀差值的变化速率，并进行实际胀差值与胀差报警值之间的比较分析；同时胀差值分析与决策系统监测采集冷却蒸汽系统参数、凝汽器真空参数、低压缸喷水系统参数和低压缸轴封蒸汽系统参数，根据胀差值的分析结果来做出以下决策：通过降低冷却蒸汽温度、增加冷却蒸汽流量、增加凝汽器真空值、增加低压缸喷水流量或降低低压缸轴封蒸汽温度来降低低压缸的胀差值；
S2：当汽轮机处于背压供热工况运行时，利用胀差值分析与决策系统采集实际胀差值，得出实际胀差值的变化速率，并进行实际胀差值与胀差报警值之间的比较分析；同时胀差值分析与决策系统监测采集冷却蒸汽系统参数、凝汽器真空参数和低压缸喷水系统参数；根据胀差值的分析结果来做出以下决策：通过改变冷却蒸汽温度与流量、改变凝汽器真空值或改变低压缸喷水流量来降低低压缸的胀差值。
作为优选，所述汽轮机的背压供热工况是指在供热工况时，汽轮机中压缸的排汽不再进入汽轮机低压缸做功，而是全部输送至热网首站，对外进行供热。
作为优选，根据低压缸的实际胀差值，通过调节冷却蒸汽的流量或温度，使低压缸的胀差值在允许的范围内。
作为优选，根据实际胀差值与胀差报警值的差值，以及实际胀差值的变化速率，来确定冷却蒸汽参数变化量、凝汽器的真空值变化量、低压缸喷水流量值变化量和低压缸轴封蒸汽温度值变化量。
作为优选，在执行S1的调控决策时，通过改变低压缸冷却蒸汽系统参数值、改变低压缸喷水流量值和改变凝汽器真空值来控制低压缸胀差值的变化。
作为优选，在执行S1的调控决策时，通过改变低压缸轴封蒸汽温度值来控制低压缸胀差值的变化。
在执行S1的调控决策时，优先选择改变低压缸冷却蒸汽系统参数值、改变低压缸喷水流量值和改变凝汽器真空值来控制低压缸胀差值的变化；其次选择改变低压缸轴封蒸汽温度值来控制低压缸胀差值的变化。
作为优选，在执行步骤S2的调控决策时，当汽轮机低压缸鼓风损失减少时，依次选择增加冷却蒸汽温度与减少冷却蒸汽流量、降低凝汽器真空值以及减少低压缸喷水流量来控制低压缸胀差值的变化；当汽轮机低压缸鼓风损失增加时，依次选择降低冷却蒸汽温度与增加冷却蒸汽流量、增加凝汽器真空值以及增加低压缸喷水流量来控制低压缸胀差值的变化。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明通过采取有效的控制方法，带走低压缸在鼓风工况下产生的热能，降低低压缸内部的温度，消除低压缸各部件因受热产生胀差的因素，使得汽轮机组的胀差值保持在合理的范围内，提高汽轮机组的运行安全性。
附图说明
图1是本发明实施例中用于汽轮机低压缸胀差的控制方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1，一种用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，包括低压缸胀差值监测和采集、低压缸冷却蒸汽系统参数监测和调控、低压缸轴封蒸汽系统参数监测和调控、低压缸喷水系统参数监测和调控、凝汽器真空监测和调控以及胀差值分析与决策；根据低压缸胀差值监测和采集的实际胀差值与胀差报警值的比较，通过胀差值分析与决策系统进行胀差值的分析与决策，控制方法包括以下步骤：
S1：当汽轮机由抽汽供热工况切换至背压供热工况时，汽轮机低压缸鼓风损失产生的热量增加，引起绝对胀差值的增加加快；此时低压缸冷却蒸汽系统投入运行；利用胀差值分析与决策系统采集实际胀差值，得出实际胀差值的变化速率，并进行实际胀差值与胀差报警值之间的比较分析；同时胀差值分析与决策系统监测采集冷却蒸汽系统参数、凝汽器真空参数、低压缸喷水系统参数和低压缸轴封蒸汽系统参数，根据胀差值的分析结果来做出以下决策：通过降低冷却蒸汽温度、增加冷却蒸汽流量、增加凝汽器真空值、增加低压缸喷水流量或降低低压缸轴封蒸汽温度来降低低压缸的胀差值；其中优先选择改变低压缸冷却蒸汽系统参数值、改变低压缸喷水流量值和改变凝汽器真空值来控制低压缸胀差值的变化；其次选择改变低压缸轴封蒸汽温度值来控制低压缸胀差值的变化。
S2：当汽轮机处于背压供热工况运行时，利用胀差值分析与决策系统采集实际胀差值，得出实际胀差值的变化速率，并进行实际胀差值与胀差报警值之间的比较分析；同时胀差值分析与决策系统监测采集冷却蒸汽系统参数、凝汽器真空参数和低压缸喷水系统参数；根据胀差值的分析结果来做出以下决策：通过改变冷却蒸汽温度与流量、改变凝汽器真空值或改变低压缸喷水流量来降低低压缸的胀差值；当汽轮机低压缸鼓风损失减少时，依次选择增加冷却蒸汽温度与减少冷却蒸汽流量、降低凝汽器真空值和减少低压缸喷水流量来控制低压缸胀差值的变化；当汽轮机低压缸鼓风损失增加时，依次选择降低冷却蒸汽温度与增加冷却蒸汽流量、增加凝汽器真空值和增加低压缸喷水流量来控制低压缸胀差值的变化。
汽轮机的背压供热工况是指在供热工况时，汽轮机中压缸的排汽不再进入汽轮机低压缸做功，而是全部输送至热网首站，对外进行供热。上述具体控制措施，是根据实际胀差值与胀差报警值的差值，以及实际胀差值的变化速率，来确定冷却蒸汽参数变化量、凝汽器的真空值变化量、低压缸喷水流量值变化量和低压缸轴封蒸汽温度值变化量。利用冷却蒸汽系统控制胀差时，是根据低压缸实际胀差，通过调节冷却蒸汽的流量或温度，使胀差在允许的范围内。
虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，包括低压缸胀差值监测和采集、低压缸冷却蒸汽系统参数监测和调控、低压缸轴封蒸汽系统参数监测和调控、低压缸喷水系统参数监测和调控、凝汽器真空监测和调控以及胀差值分析与决策，其特征在于，根据低压缸胀差值监测和采集的实际胀差值与胀差报警值的比较，通过胀差值分析与决策系统进行胀差值的分析与决策，所述控制方法包括以下步骤：
S1：当汽轮机由抽汽供热工况切换至背压供热工况时，汽轮机低压缸鼓风损失产生的热量增加，引起绝对胀差值的增加加快；此时低压缸冷却蒸汽系统投入运行；利用胀差值分析与决策系统采集实际胀差值，得出实际胀差值的变化速率，并进行实际胀差值与胀差报警值之间的比较分析；同时胀差值分析与决策系统监测采集冷却蒸汽系统参数、凝汽器真空参数、低压缸喷水系统参数和低压缸轴封蒸汽系统参数，根据胀差值的分析结果来做出以下决策：通过降低冷却蒸汽温度、增加冷却蒸汽流量、增加凝汽器真空值、增加低压缸喷水流量或降低低压缸轴封蒸汽温度来降低低压缸的胀差值；
S2：当汽轮机处于背压供热工况运行时，利用胀差值分析与决策系统采集实际胀差值，得出实际胀差值的变化速率，并进行实际胀差值与胀差报警值之间的比较分析；同时胀差值分析与决策系统监测采集冷却蒸汽系统参数、凝汽器真空参数和低压缸喷水系统参数；根据胀差值的分析结果来做出以下决策：通过改变冷却蒸汽温度与流量、改变凝汽器真空值或改变低压缸喷水流量来降低低压缸的胀差值。
2.根据权利要求1所述的用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，其特征在于，所述汽轮机的背压供热工况是指在供热工况时，汽轮机中压缸的排汽不再进入汽轮机低压缸做功，而是全部输送至热网首站，对外进行供热。
3.根据权利要求1所述的用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，其特征在于，根据低压缸的实际胀差值，通过调节冷却蒸汽的流量或温度，使低压缸的胀差值在允许的范围内。
4.根据权利要求1所述的用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，其特征在于，根据实际胀差值与胀差报警值的差值，以及实际胀差值的变化速率，来确定冷却蒸汽参数变化量、凝汽器的真空值变化量、低压缸喷水流量值变化量和低压缸轴封蒸汽温度值变化量。
5.根据权利要求1或4所述的用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，其特征在于，在执行S1的调控决策时，通过改变低压缸冷却蒸汽系统参数值、改变低压缸喷水流量值和改变凝汽器真空值来控制低压缸胀差值的变化。
6.根据权利要求1或4所述的用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，其特征在于，在执行S1的调控决策时，通过改变低压缸轴封蒸汽温度值来控制低压缸胀差值的变化。
7.根据权利要求1所述的用于汽轮机低压缸胀差的控制方法，其特征在于，在执行步骤S2的调控决策时，当汽轮机低压缸鼓风损失减少时，依次选择增加冷却蒸汽温度与减少冷却蒸汽流量、降低凝汽器真空值以及减少低压缸喷水流量来控制低压缸胀差值的变化；当汽轮机低压缸鼓风损失增加时，依次选择降低冷却蒸汽温度与增加冷却蒸汽流量、增加凝汽器真空值以及增加低压缸喷水流量来控制低压缸胀差值的变化。
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