CN113123837B - 汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置 - Google Patents

汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113123837B
CN113123837B CN201911398037.3A CN201911398037A CN113123837B CN 113123837 B CN113123837 B CN 113123837B CN 201911398037 A CN201911398037 A CN 201911398037A CN 113123837 B CN113123837 B CN 113123837B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
temperature
steam
adjusting
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911398037.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113123837A (zh
Inventor
王海涛
黄庆华
华文祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Electric Power Generation Equipment Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Electric Power Generation Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Electric Power Generation Equipment Co Ltd filed Critical Shanghai Electric Power Generation Equipment Co Ltd
Priority to CN201911398037.3A priority Critical patent/CN113123837B/zh
Publication of CN113123837A publication Critical patent/CN113123837A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113123837B publication Critical patent/CN113123837B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
    • F01D19/02—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith dependent on temperature of component parts, e.g. of turbine-casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/105—Final actuators by passing part of the fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/10—Heating, e.g. warming-up before starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303—Temperature

Abstract

本发明提供一种汽轮机启动控制方法及调节汽门温度补偿装置，汽轮机启动控制方法，在汽轮机启动过程中，开启主汽门、调节汽门使高温、高压蒸汽通入汽轮机内部；在开启主汽门前，实时监测调节汽门的自身壁温和主汽门前方的蒸汽温度，判断调节汽门的自身壁温是否与主汽门前方的蒸汽温度匹配，若匹配则开启主汽门；若不匹配，则启动调节汽门温度补偿装置对调节汽门进行辅助加热，直至调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配为止。本发明通过调节汽门温度补偿装置实现了对调节汽门的快速加热预暖，提高了主汽门和调节汽门的开启效率，也即提高了汽轮机的启动效率。

Description

汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置
技术领域
本发明涉及汽轮机启动控制技术领域，特别是涉及一种汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置。
背景技术
汽轮机启动包括盘车，开主汽门，开调节汽门，升额定转速，升额定负荷等步序过程。打开主汽门后，高温、高压蒸汽进入到调节汽门；打开调节汽门后，高温、高压蒸汽进入到汽缸中，并推动转子膨胀做功。主汽门和调节汽门的打开不能任意操作。这是因为当蒸汽温度和厚壁结构金属温度不匹配时，如果打开阀门，进来的蒸汽会对阀后结构造成强大的冷、热冲击，进而快速消耗汽轮机结构的寿命。鉴于此，汽轮机在开门动作执行之前，需要通过控制逻辑检验阀前蒸汽温度与阀后结构金属温度是否匹配。当且仅当阀前蒸汽温度与阀后结构金属温度匹配时，才容许执行开门动作。即是说，打开主汽门前，需要保证主汽门前蒸汽温度与主汽门后的调节汽门金属温度匹配。打开调节汽门前，需要保障调节汽门前蒸汽温度与调节汽门后的汽缸、转子金属温度匹配。由汽轮机启动运行过程表明，通过金属导热来匹配主门前蒸汽温度与调节汽门后金属温度往往需要耗费一定时间。而且，汽轮发电机组在首次冷态启动时，调节汽门温度较低，主门前蒸汽温度较高，如通过主、调门金属导热来匹配调节汽门后的金属温度与主门前的蒸汽温度，所需暖阀等待时间很长。这造成了电厂资源的浪费、降低了汽轮机的启动效率。
因此，需要一种可提高汽轮机启动效率的启动方法。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置，用于解决现有技术中汽轮机启动效率低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种汽轮机启动控制方法，在汽轮机启动过程中，开启主汽门、调节汽门使高温、高压蒸汽通入汽轮机内部；在开启主汽门前，实时监测调节汽门的自身壁温和主汽门前方的蒸汽温度，对比判断调节汽门的自身壁温是否与主汽门前方的蒸汽温度匹配，若匹配则开启主汽门；若不匹配，则启动调节汽门温度补偿装置对调节汽门进行辅助加热，直至调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配为止。
优选的，所述调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配的准则为：调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度间的温差符合调节汽门启动温差准则要求。
优选的，所述调节汽门温度补偿装置包括围设在所述调节汽门外壁上的加热器，所述加热器的启闭采用闭环系统控制。
优选的，所述加热器的外侧设有保温层。
优选的，所述加热器采用电加热或热蒸汽加热。
优选的，在开启所述调节汽门前，还需检测判断汽缸及转子温度是否与调节汽门前方的蒸汽温度匹配。
本发明还提供一种调节汽门温度补偿装置，其包括围设在所述调节汽门外壁上的加热器，所述加热器的启闭采用闭环系统控制，且闭环控制系统与汽轮机启动系统联动。
优选的，所述加热器的外侧设有保温层。
优选的，所述加热器采用电加热或热蒸汽加热。
如上所述，本发明的汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置，具有以下有益效果：在汽轮机启动过程中，当调节汽门金属温度和主汽门前蒸汽温度不匹配时，可启动调节汽门温度补偿装置对调节汽门快速、均匀加热预暖，当调节汽门温度达到匹配要求时，关闭调节汽门温度补偿装置，开启主汽门，使温度高的热蒸汽经主汽门进入到调节汽门中；本发明通过调节汽门温度补偿装置实现了对调节汽门的快速加热预暖，降低了常规汽轮机调节汽门预暖等待时间，显著提高了主汽门的开启效率，提高了汽轮机的启动效率。
附图说明
图1显示为汽轮机蒸汽管路示意图。
图2显示为本发明的汽轮机启动过程示意图。
元件标号说明
1 主汽门
2 调节汽门
3 汽轮机
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构上的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1及图2所示，本发明提供一种汽轮机启动控制方法，在汽轮机启动过程中，依次开启主汽门1和调节汽门2，使高温、高压蒸汽通入汽轮机4的内部；在开启主汽门1前，汽轮机启动系统实时监测调节汽门2的自身壁温和主汽门1前方的蒸汽温度，对比判断调节汽门2的自身壁温是否与主汽门前方的蒸汽温度匹配，若匹配则开启主汽门1；若不匹配，则启动调节汽门温度补偿装置对调节汽门2进行辅助加热，直至调节汽门2的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配为止。
本发明在汽轮机启动过程中，当调节汽门金属温度和主汽门前蒸汽温度不匹配时，可启动调节汽门温度补偿装置对调节汽门2快速、均匀加热，在辅助加热过程中需要实时判断调节汽门2的自身壁温是否达到与主汽门前方的蒸汽温度相匹配，只有当匹配时才关闭辅助加热。当调节汽门温度达到匹配要求时，关闭调节汽门温度补偿装置，开启主汽门1，使温度高的热蒸汽经主汽门1进入到调节汽门2中；本发明通过调节汽门温度补偿装置实现了对调节汽门2的快速加热，降低了常规汽轮机调节汽门预暖等待时间，显著提高了主汽门的开启效率，提高了汽轮机的启动效率。本实施例通过在主汽门前方的蒸汽通道内设置测试蒸汽温度的温度传感器，即获取图1中测试点A处的蒸汽温度，在调节汽门2上设置温度传感器获取测试点B处的温度，即获取调节汽门的自身壁温。
本实施例中所述调节汽门2的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配的准则为：调节汽门2的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度间的温差符合调节汽门启动温差准则要求。调节汽门启动温差准则要求是指：主汽门前蒸汽温度相比调节汽门温度具有一定的过热度，且主蒸汽压力对应的饱和蒸汽温度低于调节汽门金属壁温一定安全裕度。
一般地，汽轮发电机组在不同工况下的启动过程中或运行状态改变时,进入汽轮机的蒸汽参数及相应的传热量也要改变。为了限制应力,按照汽轮机热力工况产生了各种极限值,形成不同温度参数的X—准则界线曲线,以可调整的温度准则(X—准则)来判断机组是否能够接受运行方式的改变,作为启动条件送到汽轮机程序控制功能子组SGC,SGC不断扫描X—准则,选择相应的控制策略。在开启主汽门前,主蒸汽温度(即上述高温、高压蒸汽)要比调节汽门的阀体平均温度高一定值,这样可防止用“冷的蒸汽”来暖阀,即满足X1—准则。在开启主汽门时,一定条件下热的蒸汽会以凝结放热的形式向冷的阀体传递热量。由于凝结放热的放热系数很大,剧烈的换热将使阀体内表面温度很快上升,使阀体内外壁之间形成很大的温差，进而产生很大的热应力。所以必须使主蒸汽的饱和温度低于调节阀门的金属温度某一值,即满足X2—准则。而X1—准则也就是上述调节汽门2的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度间的温差符合调节汽门启动温差准则要求。
为实现更好的控制，本实施例中在对所述调节汽门2进行辅助加热时，可在测试点B处通过温度传感器等温度测量元件来实时采集所述调节汽门2的自身温度，并且汽轮机启动系统判断其与所述主汽门前方的蒸汽温度是否匹配，若匹配则立即停止上述调节汽门温度补偿装置。调节汽门温度补偿装置可快速、均匀地对调节汽门外壁进行辅助加热，使调节汽门在短时间内达到所需温度。
本实施例还提供一种可对调节汽门进行辅助加热的调节汽门温度补偿装置，其主要包括围设在所述调节汽门2外壁上的加热器，所述加热器的启闭采用闭环系统控制，且闭环控制系统与汽轮机启动系统联动。为进一步提高辅助加热的效率，本实施例在加热器的外侧设有保温层。通过加热器和保温层来实现调节汽门2的快速升温预暖，加热器可为电加热管，加热器也可采用热蒸汽作为热源，其启闭通过闭环系统控制实现。其与汽轮机启闭系统联动，即调节汽门温度补偿装置的启闭，配合汽轮机启闭系统按照控制顺序来进行。
综上所述，本发明的汽轮机启动控制方法，开主汽门前，检查调节汽门金属温度是否和主汽门前蒸汽温度匹配，如不匹配，则关闭主汽门，打开上述调节汽门温度补偿装置，加热器快速、均匀的加热调节汽门外壁，提供的热量使得调节汽门在短时间内达到匹配要求。
上述调节汽门温度补偿装置促进了换热，有效降低了调节汽门温升预暖等待时间，提升了汽轮机的启动效率，更好的利用了燃料的使用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种汽轮机启动控制方法，在汽轮机启动过程中，开启主汽门、调节汽门使高温、高压蒸汽通入汽轮机内部，其特征在于：在开启主汽门前，汽轮机启动系统实时监测调节汽门的自身壁温和主汽门前方的蒸汽温度，对比判断调节汽门的自身壁温是否与主汽门前方的蒸汽温度匹配，若匹配则开启主汽门；若不匹配，则启动调节汽门温度补偿装置对调节汽门进行辅助加热，直至调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配为止；
所述调节汽门温度补偿装置包括围设在所述调节汽门外壁上的加热器，所述加热器的启闭采用闭环系统控制，且闭环控制系统与汽轮机启动系统联动；
所述调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配的准则为：调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度间的温差符合调节汽门启动温差准则要求；
所述调节汽门启动温差准则要求是指：主汽门前方的蒸汽温度相比调节汽门的自身壁温具有一定的过热度，且主汽门前方的蒸汽压力对应的饱和蒸汽温度低于调节汽门的自身壁温一定安全裕度。
2.根据权利要求1所述的汽轮机启动控制方法，其特征在于：所述加热器的外侧设有保温层。
3.根据权利要求1所述的汽轮机启动控制方法，其特征在于：所述加热器采用电加热或热蒸汽加热。
4.一种调节汽门温度补偿装置，其特征在于：包括围设在调节汽门外壁上的加热器，所述加热器的启闭采用闭环系统控制，且闭环控制系统与汽轮机启动系统联动操作，用于在汽轮机启动过程中开启主汽门前，若调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度不匹配，则对所述调节汽门进行辅助加热，直至调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配为止；
所述调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度匹配的准则为：调节汽门的自身壁温与主汽门前方的蒸汽温度间的温差符合调节汽门启动温差准则要求；
所述调节汽门启动温差准则要求是指：主汽门前方的蒸汽温度相比调节汽门的自身壁温具有一定的过热度，且主汽门前方的蒸汽压力对应的饱和蒸汽温度低于调节汽门的自身壁温一定安全裕度。
5.根据权利要求4所述的调节汽门温度补偿装置，其特征在于：所述加热器的外侧设有保温层。
6.根据权利要求4所述的调节汽门温度补偿装置，其特征在于：所述加热器采用电加热或热蒸汽加热。
CN201911398037.3A 2019-12-30 2019-12-30 汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置 Active CN113123837B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911398037.3A CN113123837B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911398037.3A CN113123837B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113123837A CN113123837A (zh) 2021-07-16
CN113123837B true CN113123837B (zh) 2022-12-20

Family

ID=76768959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911398037.3A Active CN113123837B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113123837B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0763010A (ja) * 1993-08-27 1995-03-07 Toshiba Corp 一軸型コンバインドサイクル発電設備の起動方法
JP2009236039A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Toshiba Corp 蒸気弁装置およびこれを備える蒸気タービンプラント
CN106368747A (zh) * 2016-11-25 2017-02-01 江苏中能电力设备有限公司 一种基于自动控温的汽轮机快速启动系统
CN108678814A (zh) * 2018-05-14 2018-10-19 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 汽轮机顺控启动方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0763010A (ja) * 1993-08-27 1995-03-07 Toshiba Corp 一軸型コンバインドサイクル発電設備の起動方法
JP2009236039A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Toshiba Corp 蒸気弁装置およびこれを備える蒸気タービンプラント
CN106368747A (zh) * 2016-11-25 2017-02-01 江苏中能电力设备有限公司 一种基于自动控温的汽轮机快速启动系统
CN108678814A (zh) * 2018-05-14 2018-10-19 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 汽轮机顺控启动方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
新型高效超临界660MW汽轮机启动变温准则的解析;蒋育平，杨宇，黄海跃;《热力透平》;20190331;第65-69页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113123837A (zh) 2021-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040131138A1 (en) Brayton cycle nuclear power plant and a method of starting the brayton cycle
CN214097724U (zh) 一种燃料电池系统环境试验用环境舱
CN113123837B (zh) 汽轮机启动控制方法以及调节汽门温度补偿装置
KR100243551B1 (ko) 증기실의 열응력을 감소시키는 방법 및 증기 터어빈 시스템
CN113356939B (zh) 母管制机组冷态快速启动的方法及系统
US11616242B2 (en) Method for controlling fuel cell
CN115621507B (zh) 用于液氢燃料电池发动机的氢气温度调控系统
CN110671158A (zh) 一种高压缸空气预暖快冷系统及其调节方法
JP2009121404A (ja) 水素エンジンを用いたコージェネレーションシステム
CN114251138B (zh) 汽轮机机组的补汽式启动方法
CN208567125U (zh) 一种热水锅炉节能系统
CN106288404B (zh) 热水机加热控制方法及装置
CN211038762U (zh) 一种燃气联合循环机组汽机旁路控制策略分析系统
CN108518864A (zh) 一种热水锅炉节能系统
CN113123836B (zh) 背压汽轮机启动方法
CN213298063U (zh) 一种机组冷态启动邻机辅汽暖炉系统
CN115075897B (zh) 一种汽轮机高中压缸联合启动系统及方法
CN201189697Y (zh) 一种碳阳极生坯振动成型模具加热控制装置
CN114607480B (zh) 一种best小机双机汽源串联互补结构
CN211314295U (zh) 一种高压缸空气预暖快冷系统
CN117108369A (zh) 一种汽轮机组加速暖阀启动的启动方法
CN217421292U (zh) 一种加速机组快速启动的改进装置
CN110593962B (zh) 一种超临界汽轮机发电机组并网后的自动升负荷控制方法
CN218820980U (zh) 热水循环小厨宝
JP3213236U (ja) 真空乾燥装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant