CN109854317A - 汽轮机组集成型旁路系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

汽轮机组集成型旁路系统及控制方法。液压旁路系统，油液漏泄、执行机构卡涩，设备庞大、结构复杂。本发明组成包括：锅炉（1）、汽机和驱动系统，锅炉与汽机的高压缸（7）通过管路连接，汽机的中压缸（8）与凝汽器（12）通过管路连接，凝汽器与凝水泵（13）通过管路连接，凝水泵与低压减热器（14）通过管路连接，低压减热器与除氧器（15）通过管路连接，除氧器与高压加热器（17）通过管路连接，高压加热器与锅炉通过管路连接，锅炉与高压缸之间连接有高旁减温减压阀（4），高旁减温减压阀分别与再热器（3）和高旁喷水阀（5）连接，高旁喷水阀与高旁喷水截止阀（6）连接。本发明用于汽轮机组集成型旁路系统及控制方法。

Description

汽轮机组集成型旁路系统及控制方法

技术领域：

本发明涉及一种汽轮机组集成型旁路系统及控制方法。

背景技术：

汽轮机旁路系统是中间再热式汽轮发电机组的重要环节，在机组起动过程中，用以提高锅炉燃烧率，提升主蒸汽温度、压力满足机组起动要求，以及防止再热器干烧；在机组事故、甩负荷工况下，防止锅炉超压，用以实现停机不停炉、带厂用电等运行方式；在旁路系统运行工况下，用以回收工质，减少蒸汽排放，提高机组运行经济性。

中间再热式汽轮机一般采用高、低压两级串联旁路，目前已应用的旁路系统有：以抗燃油为工质液压执行机构组成的液压旁路系统；由电动执行机构组成的电动旁路系统。近年来，普遍反映旁路系统不能正常投入，尤其是液压旁路系统，油液漏泄、执行机构卡涩，设备庞大、结构复杂、检修运行维护工作量较大。

发明内容：

本发明的目的是提供一种汽轮机组集成型旁路系统及控制方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种汽轮机组集成型旁路系统，其组成包括：锅炉、汽机和驱动系统，所述的锅炉与汽机的高压缸通过管路连接，所述的汽机的中压缸与凝汽器通过管路连接，所述的凝汽器与凝水泵通过管路连接，所述的凝水泵与低压减热器通过管路连接，所述的低压减热器与除氧器通过管路连接，所述的除氧器与高压加热器通过管路连接，所述的高压加热器与锅炉通过管路连接；

所述的锅炉与所述的高压缸之间连接有高旁减温减压阀，所述的高旁减温减压阀分别与再热器和高旁喷水阀连接，所述的高旁喷水阀与高旁喷水截止阀连接；

所述的驱动系统包括电磁阀组，所述的电池阀组与执行器电连接，所述的执行器和所述的电磁阀组分别与蓄能器电连接。

所述的汽轮机组集成型旁路系统，所述的除氧器与所述的高压加热器之间设置给水泵。

所述的汽轮机组集成型旁路系统，所述的再热器的出口与低旁减压阀的一端通过管路连接，所述的低旁减压阀的另一端与所述的中压缸和所述的所述的凝汽器之间的管路连通。

所述的汽轮机组集成型旁路系统，所述的凝水泵的出口管路与所述的低旁减压阀之间连接有低旁喷水阀。

一种汽轮机组集成型旁路系统的控制方法，该方法包括如下步骤：锅炉最大连续出力即BMCR工况参数下的旁路通流能力与对应的锅炉蒸发量之比，并用百分数表示：

为旁路装置所能通过的额定参数的蒸发量；

为锅炉额定蒸发量。

自动主汽门关闭时，高压旁路蒸汽减压阀快速的开启，高温高压的蒸汽经由该阀从高压缸排汽管道流入再热器，由再热器加热后的蒸汽，经过已开启的低压旁路的蒸汽减压阀经减温减压后排到凝结器凝结，以回收工质。

有益效果：

1.本发明REXA执行器为核心，以直线油缸为动力，驱动减压阀、减温水调节阀，实现旁路系统的调节与控制；以蓄能器为能源，实现被控阀门的速动开启和关闭，该系统无须外部提供任何油、气能源，具有结构简单、驱动力矩大、响应速度快、操作灵活简便、调整维护方便，高可靠性、高可控性和高可操作性等特点。

本发明当机组跳闸自动主汽门自动关闭时，锅炉产生大量的蒸汽无处排放以及高压缸无排汽时，不会导致锅炉的再热器再烧。

本发明采用了高度集成、智能型REXA执行器，可接受4mA~20mA标准模拟量和脉冲量信号，具备有数字通讯能力，易于与DCS控制器接口，接受任何控制系统的控制信号，使系统具有较高的可控性。

本发明具有正常调节和速动开启、关闭功能，完善的控制逻辑、联锁保护，采用与DCS分散控制系统一体化设计，使机组具有较高的自动化水平。

附图说明：

附图1是本发明的原理图；

附图2是本发明的驱动系统的结构图；

图中：1、锅炉；2、过热器；3、再热器；4、高旁减温减压阀；5、高旁喷水阀；6、高旁喷水截止阀；7、高压缸；8、中压缸；9、发电机；10、低旁减压阀；11、低旁喷水阀；12、凝汽器；13、凝水泵；14、低压减热器；15、除氧器；16、给水泵；17、高压加热器；18、蓄能器；19、电磁阀组；20、执行器；21、输出轴。

具体实施方式：

实施例1：

一种汽轮机组集成型旁路系统，其组成包括：锅炉1、汽机和驱动系统，所述的锅炉与汽机的高压缸7通过管路连接，所述的汽机的中压缸8与凝汽器12通过管路连接，所述的凝汽器与凝水泵13通过管路连接，所述的凝水泵与低压减热器14通过管路连接，所述的低压减热器与除氧器15通过管路连接，所述的除氧器与高压加热器17通过管路连接，所述的高压加热器与锅炉通过管路连接；

所述的锅炉与所述的高压缸之间连接有高旁减温减压阀4，所述的高旁减温减压阀分别与再热器3和高旁喷水阀5连接，所述的高旁喷水阀与高旁喷水截止阀6连接；

所述的驱动系统包括电磁阀组19，所述的电池阀组与执行器20电连接，所述的执行器和所述的电磁阀组分别与蓄能器18电连接。

实施例2：

根据实施例1所述的汽轮机组集成型旁路系统，所述的除氧器与所述的高压加热器之间设置给水泵16。

实施例3：

根据实施例1或2所述的汽轮机组集成型旁路系统，所述的再热器的出口与低旁减压阀10的一端通过管路连接，所述的低旁减压阀的另一端与所述的中压缸和所述的所述的凝汽器之间的管路连通。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的汽轮机组集成型旁路系统，所述的凝水泵的出口管路与所述的低旁减压阀之间连接有低旁喷水阀11。

实施例5：

一种汽轮机组集成型旁路系统的控制方法，该方法包括如下步骤：锅炉最大连续出力即BMCR工况参数下的旁路通流能力与对应的锅炉蒸发量之比，并用百分数表示：

为旁路装置所能通过的额定参数的蒸发量；

为锅炉额定蒸发量。

自动主汽门关闭时，高压旁路蒸汽减压阀快速的开启，高温高压的蒸汽经由该阀从高压缸排汽管道流入再热器，由再热器加热后的蒸汽，经过已开启的低压旁路的蒸汽减压阀经减温减压后排到凝结器凝结，以回收工质。

驱动力：10000N~700000N；

（2）阀门全行程正常开启、关闭时间：< 30s；

（3）阀门快速开启、关闭时间：< 3s；

（4）定位精度小于全行程的0.15%；

（5）重复率小于全行程的0.1%；

（6）死区在控制信号的0.1%~5%范围内可调，最小可达0.05%；

（7）输入信号4mA~20mA标准模拟量和脉冲量信号

系统结构简单、体积小、调整方便，安装实施简便，可实现运行免维护，无须外供任何庞大的动力油源和气源，具有较高的性能价格比；

采用了高度集成、智能型REXA执行器，可接受4mA~20mA标准模拟量和脉冲量信号，具备有数字通讯能力，易于与DCS控制器接口，接受任何控制系统的控制信号，使系统具有较高的可控性；

（3）具有简便的、灵活的、实用的运行操作方式，使系统具有较高的可操作性；

（4）在控制系统故障或失电工况下，具有保位功能，保持系统状态不变，并仍可实施就地手动操作，使系统具有较高的运行可靠性；

（5）具有正常调节和速动开启、关闭功能，完善的控制逻辑、联锁保护，采用与DCS分散控制系统一体化设计，使机组具有较高的自动化水平；

（6）驱动力矩大，响应速度快。

Claims (5)

1.一种汽轮机组集成型旁路系统，其组成包括：锅炉、汽机和驱动系统，所述的锅炉与汽机的高压缸通过管路连接，其特征是：所述的汽机的中压缸与凝汽器通过管路连接，所述的凝汽器与凝水泵通过管路连接，所述的凝水泵与低压减热器通过管路连接，所述的低压减热器与除氧器通过管路连接，所述的除氧器与高压加热器通过管路连接，所述的高压加热器与锅炉通过管路连接；所述的锅炉与所述的高压缸之间连接有高旁减温减压阀，所述的高旁减温减压阀分别与再热器和高旁喷水阀连接，所述的高旁喷水阀与高旁喷水截止阀连接；

所述的驱动系统包括电磁阀组，所述的电池阀组与执行器电连接，所述的执行器和所述的电磁阀组分别与蓄能器电连接。

2.根据权利要求1所述的汽轮机组集成型旁路系统，其特征是：所述的除氧器与所述的高压加热器之间设置给水泵。

3.根据权利要求1所述的汽轮机组集成型旁路系统，其特征是：所述的再热器的出口与低旁减压阀的一端通过管路连接，所述的低旁减压阀的另一端与所述的中压缸和所述的所述的凝汽器之间的管路连通。

4.根据权利要求1所述的汽轮机组集成型旁路系统，其特征是：所述的凝水泵的出口管路与所述的低旁减压阀之间连接有低旁喷水阀。

5.一种权利要求1-4所述的汽轮机组集成型旁路系统的控制方法，其特征是：该方法包括如下步骤：锅炉最大连续出力即BMCR工况参数下的旁路通流能力与对应的锅炉蒸发量之比，并用百分数表示：

为旁路装置所能通过的额定参数的蒸发量；

为锅炉额定蒸发量。

自动主汽门关闭时，高压旁路蒸汽减压阀快速的开启，高温高压的蒸汽经由该阀从高压缸排汽管道流入再热器，由再热器加热后的蒸汽，经过已开启的低压旁路的蒸汽减压阀经减温减压后排到凝结器凝结，以回收工质。