CN113356939B - 母管制机组冷态快速启动的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母管制机组冷态快速启动的方法及系统。其中，所述母管制机组冷态快速启动的方法包括：打开所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀调节主蒸汽管道的蒸汽进汽量，通过蒸汽对所述主蒸汽管道进行暖管；所述控制器控制所述调速汽阀开关状态为全开度；通过所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀调节所述主蒸汽管道的进汽量；所述控制器设置发电机组转子转速为第二预设转速，所述发电机组进行暖机；所述控制器设置发电机组转子转速为目标转速；所述发电机组转子提升转速至目标转速完成启动。本发明实施例提供的技术方案，降低了发电机组冲转启动时间，提高电厂能源使用的经济性。

Description

母管制机组冷态快速启动的方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及汽轮机技术，尤其涉及一种母管制机组冷态快速启动的方法及系统。

背景技术

随着社会发展，电力已是人们生活必不可少的一部分。利用汽轮机进行发电，是发电系统主要生产设备。

目前，汽轮机冷态启动过程中，由于主蒸汽与金属部件之间温差大，调速汽阀开度较小，为了控制金属的温升速度，只能将进汽量控制得很小，从而延长了升速、暖机和带负荷时间。

发明内容

本发明实施例提供一种母管制机组冷态快速启动的方法及系统，降低了发电机组冲转启动时间，提高电厂能源使用的经济性。

第一方面，本发明实施例提供了一种母管制机组冷态快速启动的方法，由母管制机组冷态快速启动系统执行，其中，所述母管制机组冷态快速启动系统包括：

连接主蒸汽第一母管的第一进汽阀；连接主蒸汽第二母管的第二进汽阀；与第一进汽阀并联的第一进汽旁路阀；与第二进汽阀并联的第二进汽旁路阀；

电动隔离阀，所述电动隔离阀通过主蒸汽管道与所述第一进汽阀和所述第二进汽阀的输出端口连接；

自动主汽阀，与所述电动隔离阀第二端连接；

至少一组调速汽阀，所述调速汽阀第一端与所述自动主汽阀连接；所述调速汽阀第二端与发电机组连接；

控制器，与所述调速汽阀连接；

所述方法包括：

打开所述电动隔离阀将所述主蒸汽管道导通。打开所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀调节主蒸汽管道的蒸汽进汽量，通过蒸汽对所述主蒸汽管道进行暖管。

打开所述自动主汽阀将蒸汽输入导汽管；所述控制器设置发电机组转子转速为第一预设转速，并控制所述调速汽阀开关状态为全开度；通过所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀调节所述主蒸汽管道的进汽量，进而控制所述发电机组转子的冲转第一转速；其中，所述第一转速低于所述第一预设转速；

当所述母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，所述控制器设置发电机组转子转速为第二预设转速，所述发电机组进行暖机；

当所述发电机组进行暖机完成后，所述控制器设置发电机组转子转速为目标转速；所述发电机组转子提升转速至目标转速完成启动。

可选的，所述母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力包括：

逐渐增大所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀的开度直至开度全开；

当所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀的开度直至开度全开后，打开所述第一进汽阀和所述第二进汽阀，并关闭所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀，主蒸汽通过所述第一进汽阀和所述第二进汽阀进入所述主蒸汽管道。

可选的，所述母管制机组冷态快速启动系统，还包括与所述调速汽阀对应的导汽管疏水阀，电动隔离门前疏水阀，与所述电动隔离阀第一端连接；

电动隔离门后疏水阀，与所述电动隔离阀第二端连接；

所述方法还包括：

所述主蒸汽管道进行暖管之前，打开所述电动隔离阀前疏水阀、所述电动隔离阀后疏水阀和所述导汽管疏水阀，将所述主蒸汽管道和所述导汽管进行排汽疏水。

可选的，当所述母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，所述控制器设置发电机组转子转速为第二预设转速，所述发电机组进行暖机之前还包括，

所述控制器设置发电机组转子转速为第三预设转速；

通过所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀调节所述主蒸汽管道的进汽量，进而控制所述转子的冲转第二转速；其中，所述第二预设转速低于所述第三预设转速。

可选的，所述母管制机组冷态快速启动系统还包括法兰螺栓加热装置；所述法兰螺栓加热装置用于加热发电机组汽缸、法兰和螺栓；

所述法兰螺栓加热装置包括：主蒸汽阀、第一疏水阀、第一进汽阀、第二进汽阀、第一排汽阀、第二排汽阀、凝汽器阀、凝汽器热井阀、法兰螺栓加热联箱、法兰螺栓加热集汽箱、第一汽缸法兰螺栓和第二汽缸法兰螺栓；

所述主蒸汽阀一端连接所述主蒸汽管道；所述主蒸汽阀另一端连接所述法兰螺栓加热联箱；所述主蒸汽阀用于控制进入所述法兰螺栓加热联箱的主蒸汽量；

所述法兰螺栓加热联箱通过所述第一进汽阀与第一汽缸法兰螺栓连接；所述法兰螺栓加热联箱通过所述第二进汽阀与第二汽缸法兰螺栓连接；所述法兰螺栓加热联箱用于容纳加热主蒸汽；

所述第一汽缸法兰螺栓通过所述第一排汽阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述第二汽缸法兰螺栓通过所述第二排汽阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述凝汽器阀、所述凝汽器热井阀均与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述法兰螺栓加热集汽箱用于收集对所述第一汽缸法兰螺栓和所述第二汽缸法兰螺栓加热后蒸汽；

所述法兰螺栓加热联箱通过所述第一疏水阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；

所述方法还包括：

所述主蒸汽管道进行暖管时，打开所述凝汽器阀、所述凝汽器热井阀、所述主蒸汽阀和所述第一疏水阀进行疏水及管道预热。

可选的，打开所述自动主汽阀将蒸汽输入所述导汽管；所述控制器设置发电机组转子转速为第一预设转速，并控制所述调速汽阀开关状态为全开度时，还包括，

打开所述第一排汽阀和所述第二排汽阀；

调整关小所述第一疏水阀，并调整所述第一进汽阀和所述第二进汽阀为全开度，对所述发电机组汽缸、法兰和螺栓进行加热。

可选的，所述控制器设置发电机组转子转速为第三预设转速时，还包括，

调整关小所述主蒸汽阀，并调整所述第一进汽阀和所述第二进汽阀开度，用于提升所述发电机组汽缸、法兰和螺栓的温度。

第二方面，本发明实施例提供了一种母管制机组冷态快速启动系统，包括：

连接主蒸汽第一母管的第一进汽阀；所述第一进汽阀用于控制所述主蒸汽第一母管中蒸汽至主蒸汽管道的进汽量；

连接主蒸汽第二母管的第二进汽阀；所述第二进汽阀用于控制所述主蒸汽第二母管中蒸汽至主蒸汽管道的进汽量；

电动隔离阀，与所述第一进汽阀和所述第二进汽阀的输出端口连接；所述电动隔离阀用于将所述主蒸汽管道导通；

与第一进汽阀并联的第一进汽旁路阀；

与第二进汽阀并联的第二进汽旁路阀；所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀用于调节主蒸汽管道的蒸汽进汽量，通过蒸汽对所述主蒸汽管道进行暖管；

自动主汽阀，与所述电动隔离阀输出端连接；所述自动主汽阀用于将蒸汽输入导汽管；

至少一组调速汽阀，所述调速汽阀第一端与所述自动主汽阀连接；所述调速汽阀第二端与发电机组连接；

控制器，与所述调速汽阀连接，用于设置发电机组转子转速为第一预设转速，并控制所述调速汽阀开关状态为全开度；所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀还用于调节主蒸汽管道的进汽量，控制所述转子冲转的第一转速；其中，所述第一转速低于所述第一预设转速；

所述控制器还用于当所述母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，设置发电机组转子转速为第二预设转速，所述发电机组进行暖机；

所述控制器还用于当所述发电机组进行暖机完成后设置发电机组转子转速为目标转速，所述发电机组转子提升转速至目标转速完成启动。

可选的，所述的母管制机组冷态快速启动系统还包括：与所述调速汽阀对应的导汽管疏水阀，所述导汽管疏水阀用于对所述调速汽阀与所述自动主汽阀之间的导汽管进行排汽疏水；

电动隔离门前疏水阀，与所述电动隔离阀第一端连接；

电动隔离门后疏水阀，与所述电动隔离阀第二端连接；所述电动隔离门前疏水阀和所述电动隔离门后疏水阀用于对主蒸汽管道进行排汽疏水；

可选的，所述母管制机组冷态快速启动系统还包括法兰螺栓加热装置，与所述电动隔离门前疏水阀连接；所述法兰螺栓加热装置用于加热发电机组汽缸的法兰螺栓。

所述法兰螺栓加热装置包括：主蒸汽阀、第一疏水阀、第一进汽阀、第二进汽阀、第一排汽阀、第二排汽阀、凝汽器阀、凝汽器热井阀、法兰螺栓加热联箱、法兰螺栓加热集汽箱、第一汽缸、法兰和螺栓和第二汽缸法兰螺栓；

所述主蒸汽阀一端连接主蒸汽通道；所述主蒸汽阀另一端连接所述法兰螺栓加热联箱；所述主蒸汽阀用于控制进入所述法兰螺栓加热联箱的主蒸汽量；

所述法兰螺栓加热联箱通过所述第一进汽阀与第一汽缸法兰螺栓连接；所述法兰螺栓加热联箱通过所述第二进汽阀与第二汽缸法兰螺栓连接；所述法兰螺栓加热联箱用于容纳加热主蒸汽；

所述第一汽缸法兰螺栓通过所述第一排汽阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述第二汽缸法兰螺栓通过所述第二排汽阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述凝汽器阀、所述凝汽器热井阀均与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述法兰螺栓加热集汽箱用于收集对所述第一汽缸法兰螺栓和所述第二汽缸法兰螺栓加热后蒸汽；所述凝汽器阀和所述凝汽器热井阀用于对所述法兰螺栓加热集汽箱排汽疏水；

所述法兰螺栓加热联箱通过所述第一疏水阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述第一疏水阀用于导通或截止所述法兰螺栓加热联箱和所述法兰螺栓加热集汽箱的管道连接。

本发明实施例提供的技术方案，利用打开第一进汽旁路阀和第二进汽旁路阀调节主蒸汽管道的蒸汽进汽量，通过蒸汽对主蒸汽管道进行暖管。并通过控制器设置发电机组转子转速为第一预设转速，并控制调速汽阀开关状态为全开度。当调速汽阀全部开度后，主蒸汽可以由不同位置同时进入发电机组转子，保证发电机组转子冲转过程中热膨胀参数稳定，减少发电机组汽缸温差，从而实现降低发电机组暖机启动时间。由第一进汽旁路阀和第二进汽旁路阀调节主蒸汽管道的进汽量，进而控制发电机组转子的冲转第一转速。其中，第一转速低于第一预设转速。通过控制冲转第一转速从而保证冲转过程参数稳定，提高系统运行安全性。当母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，控制器设置发电机组转子转速为第二预设转速，发电机组进行暖机。当发电机组进行暖机完成后，控制器设置发电机组转子转速为目标转速。发电机组转子提升转速至目标转速完成启动。

附图说明

图1为凸轮配汽结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种母管制机组冷态快速启动的系统结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种母管制机组冷态快速启动的方法流程图。

图4为本发明实施例提供的一种恢复主蒸汽至额定压力的流程示意图。

图5为本发明实施例提供的一种法兰螺栓加热装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

发电机组做为调峰机组时，机组负荷加减频繁，并且加减幅度较大为了保证系统安全，一般需要延长暖机时间，启动时间在20小时以上，造成机组启动蒸汽大量浪费和不能准点投入运行。图1为凸轮配汽结构示意图，参见图1，一般调节汽阀控制为凸轮配汽机构，油动机通过凸轮配汽机构控制四个调节汽阀的开启顺序为：Ⅰ左下侧Ⅱ右上侧Ⅲ右下侧Ⅳ左上侧。由于主蒸汽与金属部件之间温差大，需要将调速汽阀开度较小方式开启，只有左下侧稍开，为了控制发电机组汽缸金属的温升速度，只能将进汽量控制得很小，从而延长了升速、暖机和带负荷时间。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种母管制机组冷态快速启动的方法，由母管制机组冷态快速启动系统执行。图2为本发明实施例提供的一种母管制机组冷态快速启动的系统结构示意图，图3为本发明实施例提供的一种母管制机组冷态快速启动的方法流程图。参见图2和图3，其中，母管制机组冷态快速启动系统包括：

连接主蒸汽第一母管10的第一进汽阀1；连接主蒸汽第二母管11的第二进汽阀2；与第一进汽阀1并联的第一进汽旁路阀3；与第二进汽阀2并联的第二进汽旁路阀4；

电动隔离阀5，电动隔离阀5通过主蒸汽管道与第一进汽阀1和第二进汽阀2的输出端口连接；

自动主汽阀6，与电动隔离阀5第二端连接；

至少一组调速汽阀7，调速汽阀7第一端与自动主汽阀6连接；调速汽阀7第二端与发电机组8连接；

控制器9，与调速汽阀7连接；

母管制机组冷态快速启动的方法包括：

S110、打开电动隔离阀5将主蒸汽管道导通。打开第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4调节主蒸汽管道的蒸汽进汽量，通过蒸汽对主蒸汽管道进行暖管。

具体的，电动隔离阀5的开度全开从而将主蒸汽输入至主蒸汽管道，此时第一进汽阀1和第二进汽阀2关闭，通过控制第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4的开度大小来控制主蒸汽第一母管10和主蒸汽第二母管11的主蒸汽进汽量。从而进行第一管道暖管和第二管道暖管，其中第一管道指第一进汽阀1与主蒸汽第一母管10、第二进汽阀2与主蒸汽第二母管11连接的管道。第二管道指第一进汽阀1和第二进汽阀2与发电机组8连接的管道，即主蒸汽管道。

S120、打开自动主汽阀6将蒸汽输入导汽管；控制器9设置发电机组转子转速为第一预设转速，并控制调速汽阀7开关状态为全开度；通过第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4调节主蒸汽管道的进汽量，进而控制发电机组转子的冲转第一转速；其中，第一转速低于第一预设转速。

具体的，自动主汽阀6开度全开，其中，示例性的，自动主汽阀可以由液压控制，通过建立液压开阀，降低液压关阀。一般机组故障状态的保护要求需要自动主汽阀实现快速关闭，当现场故障时，可以由现场手动切换油路或通过手拍危急保安器进行降低液压或接受控制电信号降低液压，自动主汽阀6动作，液压装置失压，自动主汽阀6阀门关闭，一般要求关闭时间小于3秒。主蒸汽通过管道进入导汽管等待进入发电机组8。其中进入发电机组8的主蒸汽进汽量由调速汽阀7的开度大小决定。调速汽阀7通过控制器9控制开度大小。示例性的，控制器9可以采用505控制器。通过选择控制器Reset按键，再按击Run按键，控制调速汽阀开度大小。示例性的，控制器9设置第一预设转速为500r/min，通过第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4的开度大小节流调整发电机组转子的实际转速及冲转第一转速低于第一预设转速。此时第一预设转速为低速，通过控制实际转速小于第一预设转速，有利于将冷态启动下参数稳定在正常范围内，避免参数超标。在冲转操作时控制器9保持调速汽阀开度全开，通过低速暖机保持发电机组全周进汽，减少上、下汽缸温差，减小热冲击。有利于降低发电机组暖机启动时间。其中，调速汽阀在机组故障状态时，同样要求快速关闭，可以采用事故液压建立油压，强制进行关闭。示例性的，可以通过505控制器发送的电信号控制液压的方式从而转换为控制调速汽阀开度。

S130、当母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，控制器9设置发电机组转子转速为第二预设转速，发电机组8进行暖机。

具体的，先恢复主蒸汽进入量使系统达到额定压力，保证发电机组8迅速通过临界转速实现高速暖机即第二预设转速暖机。其中，临界转速在第一预设转速与第二预设转速之间。当系统达到额定压力后，则通过505控制器ADJ按键，控制调速汽阀进行升速迅速通过临界转速至第二预设转速，示例性的，第二预设转速可以采用2500r/min。在第二预设转速下进行高速暖机。其中，控制调速汽阀升速的过程需要持续观察启动参数，确保参数正常情况下实现转速提升。其中，启动参数包括汽缸温度差、热膨胀值和胀差等参数。其中，胀差是指汽轮机转子与汽缸的相对膨胀的差值。通常规定，当转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差为负胀差。胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限将严重威胁机组的安全运行。机组启动过程中，正胀差超限必须降速暖机，延长启动时间。

S140、当发电机组8进行暖机完成后，控制器9设置发电机组8转子转速为目标转速；发电机组8转子提升转速至目标转速完成启动。

具体的，在第二预设转速下暖机完成后，确保系统参数正常情况下，通过505控制器Inter按键，输入目标转速。示例性的，目标转速可以为3000r/min。再次点击Inter按键接受目标转速。在目标转速设定后，转速提升至目标转速，并且实现稳定定速后则完成启动。

图4为本发明实施例提供的一种恢复主蒸汽至额定压力的流程示意图，由母管制机组冷态快速启动系统执行。结合图2参见图4，母管制机组冷态快速启动的方法包括：

S410、逐渐增大第一进汽旁路阀和第二进汽旁路阀的开度直至开度全开。

具体的，第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4的开度逐渐增大，从而提高主蒸汽第一母管10和主蒸汽第二母管11的主蒸汽进入主蒸汽管道的进汽量。

S420、当第一进汽旁路阀和第二进汽旁路阀的开度直至开度全开后，打开第一进汽阀和第二进汽阀，并关闭第一进汽旁路阀和第二进汽旁路阀，主蒸汽通过第一进汽阀和第二进汽阀进入主蒸汽管道。

具体的，第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4开度全开后，再打开第一进汽阀1和第二进汽阀2，同时逐渐关闭第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4。将主蒸汽进入管路转移为第一进汽阀1和第二进汽阀2管路，此时主蒸汽第一母管10和主蒸汽第二母管11的主蒸汽由第一进汽阀1和第二进汽阀2进入，第一进汽阀1和第二进汽阀2全开度打开，保证主蒸汽管道的额定进汽量，从而恢复主蒸汽至额定压力，为后续提升转子转速做准备。

基于上述实施例，继续参见图2和图3，母管制机组冷态快速启动系统，还包括与调速汽阀7对应的导汽管疏水阀12，电动隔离门前疏水阀13，与电动隔离阀5第一端连接；

电动隔离门后疏水阀14，与电动隔离阀5第二端连接；

方法还包括：

主蒸汽管道进行暖管之前，打开电动隔离阀前疏水阀13、电动隔离阀后疏水阀14和导汽管疏水阀12，将主蒸汽管道和导汽管排汽疏水。

具体的，通过打开电动隔离阀前疏水阀13、电动隔离阀后疏水阀14和导汽管疏水阀12，保持主蒸汽管道和导汽管内汽压平衡，并排出管道内存余水汽。

可选的，当母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，控制器9设置发电机组转子转速为第二预设转速，发电机组8进行暖机之前还包括，

控制器设置发电机组转子转速为第三预设转速；

通过第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4调节主蒸汽管道的进汽量，进而控制转子的冲转第二转速；其中，第二预设转速低于第三预设转速。

具体的，在低速暖机过程中，调速汽阀7保持开度全开状态。其中，调速汽阀的全开状态可以达到227mm。当热膨胀值到达7.95mm即在正常参数下，通过505控制器Inter按键，输入第三预设转速。示例性的，第三预设转速为1200r/min。此时发电机机组8转子转速逐渐升速至1200r/min，通过第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4的开度大小节流调整发电机组8转子的实际转速低于第三预设转速，通过控制实际转速小于第三预设转速，使505控制器保持调速汽阀全开，并保持启动参数均在正常范围内。

图5为本发明实施例提供的一种法兰螺栓加热装置结构示意图，结合图2参见图5，母管制机组冷态快速启动系统还包括法兰螺栓加热装置15，法兰螺栓加热装置15用于加热发电机组汽缸、法兰和螺栓。

法兰螺栓加热装置15包括：主蒸汽阀16、第一疏水阀17、第一进汽阀18、第二进汽阀19、第一排汽阀20、第二排汽阀21、凝汽器阀22、凝汽器热井阀23、法兰螺栓加热联箱24、法兰螺栓加热集汽箱25、第一汽缸法兰螺栓26和第二汽缸法兰螺栓27；

主蒸汽阀16一端连接主蒸汽管道；主蒸汽阀16另一端连接法兰螺栓加热联箱24；主蒸汽阀16用于控制进入法兰螺栓加热联箱24的主蒸汽量；

法兰螺栓加热联箱24通过第一进汽阀18与第一汽缸法兰螺栓26连接；法兰螺栓加热联箱24通过第二进汽阀19与第二汽缸法兰螺栓27连接；法兰螺栓加热联箱24用于容纳加热主蒸汽；

第一汽缸法兰螺栓26通过第一排汽阀20与法兰螺栓加热集汽箱25连接；第二汽缸法兰螺栓27通过第二排汽阀21与法兰螺栓加热集汽箱25连接；凝汽器阀22、凝汽器热井阀23均与法兰螺栓加热集汽箱25连接；法兰螺栓加热集汽箱25用于收集对第一汽缸法兰螺栓26和第二汽缸法兰螺栓27加热后蒸汽；

法兰螺栓加热联箱24通过第一疏水阀17与法兰螺栓加热集汽箱25连接；

母管制机组冷态快速启动方法还包括：

主蒸汽管道进行暖管时，打开凝汽器阀22、凝汽器热井阀23、主蒸汽阀16和第一疏水阀17进行疏水及管道预热。

具体的，电动隔离阀5的开度全开从而将主蒸汽输入至主蒸汽管道，此时第一进汽阀1和第二进汽阀2关闭，通过控制第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4的开度大小控制主蒸汽第一母管10和主蒸汽第二母管11的主蒸汽进汽量。从而进行第一管道暖管和第二管道暖管，其中第一管道指第一进汽阀与主蒸汽第一母管、第二进汽阀与主蒸汽第二母管连接的管道。第二管道指第一进汽阀和第二进汽阀与发电机组连接的管道，即主蒸汽管道。在进行第一管道暖管和第二管道暖管同时，将凝汽器阀22、凝汽器热井阀23、主蒸汽阀16和第一疏水阀17打开，对法兰螺栓加热联箱24和法兰螺栓加热集汽箱25进行疏水排汽，从而保持管道压力正常，利用主蒸汽进行管道预热。

基于上述各实施例，可选的，打开自动主汽阀6将蒸汽输入导汽管；控制器9设置发电机组8转子转速为第一预设转速，并控制调速汽阀7开关状态为全开度时，还包括，

打开第一排汽阀20和第二排汽阀21；

调整关小第一疏水阀17，并调整第一进汽阀18和第二进汽阀19开度为全开度，对发电机组汽缸、法兰和螺栓进行加热。

具体的，在进行低速暖机时，法兰螺栓加热装置同步投入进行加热，首先打开第一排汽阀21和第二排汽阀21直至其开度全开，保持排汽通畅。然后逐渐关小第一疏水阀门17，将第一进汽阀18和第二进汽阀19打开全开度，从而使主蒸汽通过第一汽缸法兰螺栓26和第二汽缸法兰螺栓27进行加热，保持低速暖机过程中法兰螺栓与汽缸的温度同步上升。

基于上述各实施例，可选的，控制器9设置发电机组8转子转速为第三预设转速时，还包括，

调整关小主蒸汽阀16，并调整第一进汽阀18和第二进汽阀19开度，用于提升发电机组8汽缸、法兰和螺栓的温度。

具体的，当控制器9设置发电机组8转子转速为第三预设转速时，此时的主蒸汽进入总量提升，因此通过调整关小主蒸汽阀16的开度，从而减少主蒸汽进入法兰螺栓加热装置的总量，避免法兰螺栓加热装置超过压限。示例性的，压限需要小于0.98MPa。通过第一进汽阀18和第二进汽阀19开度调整控制法兰螺栓的进汽量，保持法兰螺栓与汽缸温度同步上升。通过实际作业测量，在冷态启动转速为第一预设速度和第三预设速度时，基于上述实施例在500r/min--1200r/min时，法兰螺栓加热装置的第一进汽阀18和第二进汽阀19打开全开度，汽缸、法兰、螺栓同时均匀受热，不存在螺栓难加热导致汽缸膨胀慢的问题胀差在合理范围内大大降低启动时间。相比于之前作业中母管制机组冷态快速启动系统的调速汽阀采用半周进汽方式，投入法兰螺栓加热装置，解决了蒸汽流量分布不均衡，螺栓受热慢、与汽缸、法兰产生较大温度差的问题。

本发明实施例提供了一种母管制机组冷态快速启动系统，继续参见图2，母管制机组冷态快速启动系统包括：

连接主蒸汽第一母管10的第一进汽阀1；第一进汽阀1用于控制主蒸汽第一母管10中蒸汽至主蒸汽管道的进汽量；

连接主蒸汽第二母管11的第二进汽阀2；第二进汽阀2用于控制主蒸汽第二母管11中蒸汽至主蒸汽管道的进汽量；

电动隔离阀5，与第一进汽阀1和第二进汽阀2的输出端口连接；电动隔离阀5用于将主蒸汽管道导通；

与第一进汽阀1并联的第一进汽旁路阀3；

与第二进汽阀2并联的第二进汽旁路阀4；第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4用于调节主蒸汽管道的蒸汽进汽量，通过蒸汽对主蒸汽管道进行暖管；

自动主汽阀6，与电动隔离阀5输出端连接；自动主汽阀6用于将蒸汽输入导汽管；

至少一组调速汽阀7，调速汽阀7第一端与自动主汽阀6连接；调速汽阀7第二端与发电机组8连接；

控制器9，与调速汽阀7连接，用于设置发电机组8转子转速为第一预设转速，并控制调速汽阀7开关状态为全开度；第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4还用于调节主蒸汽管道的进汽量，控制转子冲转的第一转速；其中，第一转速低于第一预设转速；

控制器9还用于当母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，设置发电机组8转子转速为第二预设转速，发电机组8进行暖机；

控制器9还用于当发电机组8进行暖机完成后设置发电机组转子转速为目标转速，发电机组8转子提升转速至目标转速完成启动。

具体的，电动隔离阀5的开度全开从而将主蒸汽输入至主蒸汽管道，此时第一进汽阀1和第二进汽阀2关闭，通过控制第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4的开度大小控制主蒸汽第一母管10和主蒸汽第二母管11的主蒸汽进汽量。从而进行第一管道暖管和第二管道暖管，其中第一管道指第一进汽阀1与主蒸汽第一母管10、第二进汽阀2与主蒸汽第二母管11连接的管道。第二管道指第一进汽阀1和第二进汽阀2与发电机组8连接的管道，即主蒸汽管道。

自动主汽阀6开度全开，其中，自动主汽阀可以由液压控制，通过建立液压开阀，降低液压关阀。一般机组故障状态的保护要求需要自动主汽阀实现快速关闭，当现场故障时，可以由现场手动切换油路或通过手拍危急保安器进行降低液压或接受控制电信号降低液压，自动主汽阀6动作，液压装置失压，自动主汽阀6阀门关闭，一般要求关闭时间小于3秒。主蒸汽通过管道进入导汽管等待进入发电机组8。其中进入发电机组8的主蒸汽进汽量由调速汽阀7的开度大小决定。调速汽阀7通过控制器9控制开度大小。示例性的，控制器9可以采用505控制器。通过选择控制器Reset按键，再按击Run按键，控制调速汽阀开度大小。示例性的，控制器9设置第一预设转速为500r/min，通过第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4的开度大小节流调整发电机组转子的实际转速及冲转第一转速低于第一预设转速。此时第一预设转速为低速，通过控制实际转速小于第一预设转速，有利于将冷态启动下参数稳定在正常范围内，避免参数超标。在冲转操作时控制器9保持调速汽阀开度全开，通过低速暖机保持发电机组全周进汽，减少上、下汽缸温差，减小热冲击。有利于降低发电机组暖机启动时间。其中，调速汽阀在机组故障状态时，同样要求快速关闭，可以采用事故液压建立油压，强制进行关闭。示例性的，可以通过505控制器发送的电信号控制液压的方式从而转换为控制调速汽阀开度。

具体的，先恢复主蒸汽进入量使系统达到额定压力，保证发电机组8迅速通过临界转速实现高速暖机即第二预设转速暖机。其中，临界转速在第一预设转速与第二预设转速之间。当系统达到额定压力后，则通过505控制器ADJ按键，控制调速汽阀进行升速迅速通过临界转速至第二预设转速，示例性的，第二预设转速可以采用2500r/min。在第二预设转速下进行高速暖机。其中，控制调速汽阀升速的过程需要持续观察启动参数，确保参数正常情况下实现转速提升。其中，启动参数包括汽缸温度差、热膨胀值和胀差等参数。其中，胀差是指汽轮机转子与汽缸的相对膨胀的差值。通常规定，当转子膨胀大于汽缸膨胀时的胀差值为正胀差，汽缸膨胀大于转子膨胀时的胀差为负胀差。胀差数值是很重要的运行参数，若胀差超限将严重威胁机组的安全运行。机组启动过程中，正胀差超限必须降速暖机，延长启动时间。

在第二预设转速下暖机完成后，确保系统参数正常情况下，通过505控制器Inter按键，输入目标转速。示例性的，目标转速可以为3000r/min。再次点击Inter按键接受目标转速。在目标转速设定后，转速提升至目标转速，并且实现稳定定速后则完成启动。

可选的，母管制机组冷态快速启动系统还包括：与调速汽阀7对应的导汽管疏水阀12，导汽管疏水阀12用于对调速汽阀7与自动主汽阀6之间的导汽管进行排汽疏水；

电动隔离门前疏水阀13，与电动隔离阀5第一端连接；

电动隔离门后疏水阀14，与电动隔离阀5第二端连接；电动隔离门前疏水阀13和电动隔离门后疏水阀14用于对主蒸汽管道进行排汽疏水。

具体的，通过打开电动隔离阀前疏水阀13、电动隔离阀后疏水阀14和导汽管疏水阀12，保持主蒸汽管道和导汽管内汽压平衡，并排出管道内存余水汽。

继续参见图2和图5，可选的，母管制机组冷态快速启动系统还包括法兰螺栓加热装置15，与电动隔离门前疏水阀13连接；法兰螺栓加热装置15用于加热发电机组汽缸的法兰螺栓。

法兰螺栓加热装置包括：主蒸汽阀16、第一疏水阀17、第一进汽阀18、第二进汽阀19、第一排汽阀20、第二排汽阀21、凝汽器阀22、凝汽器热井阀23、法兰螺栓加热联箱24、法兰螺栓加热集汽箱25、第一汽缸法兰螺栓26和第二汽缸法兰螺栓27；

主蒸汽阀16一端连接主蒸汽通道；主蒸汽阀16另一端连接法兰螺栓加热联箱24；主蒸汽阀16用于控制进入法兰螺栓加热联箱24的主蒸汽量；

法兰螺栓加热联箱24通过第一进汽阀28与第一汽缸法兰螺栓26连接；法兰螺栓加热联箱24通过第二进汽阀19与第二汽缸法兰螺栓27连接；法兰螺栓加热联箱24用于容纳加热主蒸汽；

第一汽缸法兰螺栓26通过第一排汽阀20与法兰螺栓加热集汽箱25连接；第二汽缸法兰螺栓27通过第二排汽阀21与法兰螺栓加热集汽箱25连接；凝汽器阀22、凝汽器热井阀23均与法兰螺栓加热集汽箱25连接；法兰螺栓加热集汽箱25用于收集对第一汽缸法兰螺栓26和第二汽缸法兰螺栓27加热后蒸汽；凝汽器阀22和凝汽器热井阀23用于对法兰螺栓加热集汽箱排汽疏水；

法兰螺栓加热联箱24通过第一疏水阀17与法兰螺栓加热集汽箱25连接；第一疏水阀17用于导通或截止法兰螺栓加热联箱24和法兰螺栓加热集汽箱25的管道连接。

具体的，法兰螺栓加热装置15利用主蒸汽对发电机组汽缸的法兰螺栓进行加热，减少法兰螺栓与汽缸的温差。示例性的，法兰螺栓加热装置工作过程为：电动隔离阀5的开度全开从而将主蒸汽输入至主蒸汽管道，此时第一进汽阀1和第二进汽阀2关闭，通过控制第一进汽旁路阀3和第二进汽旁路阀4的开度大小控制主蒸汽第一母管10和主蒸汽第二母管11的主蒸汽进汽量。从而进行第一管道暖管和第二管道暖管，其中第一管道指第一进汽阀与主蒸汽第一母管、第二进汽阀与主蒸汽第二母管连接的管道。第二管道指第一进汽阀和第二进汽阀与发电机组连接的管道，即主蒸汽管道。在进行第一管道暖管和第二管道暖管同时，将凝汽器阀22、凝汽器热井阀23、主蒸汽阀16和第一疏水阀17打开，对法兰螺栓加热联箱24和法兰螺栓加热集汽箱25进行疏水排汽，从而保持管道压力正常，利用主蒸汽进行管道预热。

在进行低速暖机时，法兰螺栓加热装置同步投入进行加热，首先打开第一排汽阀21和第二排汽阀21直至其开度全开，保持排汽通畅。然后逐渐关小第一疏水阀17，将第一进汽阀18和第二进汽阀19打开全开度，从而使主蒸汽通过第一汽缸法兰螺栓26和第二汽缸法兰螺栓27进行加热，保持低速暖机过程中法兰螺栓与汽缸的温度同步上升。

当控制器9设置发电机组8转子转速为第三预设转速时，此时的主蒸汽进入总量提升，因此通过调整关小主蒸汽阀16的开度，从而减少主蒸汽进入法兰螺栓加热装置的总量，避免法兰螺栓加热装置超过压限。示例性的，压限需要小于0.98MPa。通过第一进汽阀18和第二进汽阀19开度调整控制法兰螺栓的进汽量，保持法兰螺栓与汽缸温度同步上升。通过实际作业测量，在冷态启动转速为第一预设速度和第三预设速度时，基于上述实施例在500r/min--1200r/min时，法兰螺栓加热装置的第一进汽阀18和第二进汽阀19打开全开度，汽缸、法兰、螺栓同时均匀受热，不存在螺栓难加热导致汽缸膨胀慢的问题胀差在合理范围内大大降低启动时间。相比于之前作业中母管制机组冷态快速启动系统的调速汽阀采用半周进汽方式，投入法兰螺栓加热装置，解决了蒸汽流量分布不均衡，螺栓受热慢、与汽缸、法兰产生较大温度差的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种母管制机组冷态快速启动的方法，其特征在于，由母管制机组冷态快速启动系统执行，其中，所述母管制机组冷态快速启动系统包括：

连接主蒸汽第一母管的第一进汽阀；连接主蒸汽第二母管的第二进汽阀；与第一进汽阀并联的第一进汽旁路阀；与第二进汽阀并联的第二进汽旁路阀；

电动隔离阀，所述电动隔离阀通过主蒸汽管道与所述第一进汽阀和所述第二进汽阀的输出端口连接；

自动主汽阀，与所述电动隔离阀第二端连接；

至少一组调速汽阀，所述调速汽阀第一端与所述自动主汽阀连接；所述调速汽阀第二端与发电机组连接；

控制器，与所述调速汽阀连接；

所述方法包括：

打开所述电动隔离阀将所述主蒸汽管道导通；打开所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀调节主蒸汽管道的蒸汽进汽量，通过蒸汽对所述主蒸汽管道进行暖管；

打开所述自动主汽阀将蒸汽输入导汽管；所述控制器设置发电机组转子的转速为第一预设转速，并控制所述调速汽阀开关状态为全开度；通过所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀调节所述主蒸汽管道的进汽量，进而控制所述发电机组转子的冲转第一转速；其中，所述第一转速低于所述第一预设转速；

当所述母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，所述控制器设置发电机组转子转速为第二预设转速，所述发电机组进行暖机；

当所述发电机组进行暖机完成后，所述控制器设置发电机组转子转速为目标转速；所述发电机组转子提升转速至目标转速完成启动。

2.根据权利要求1所述的一种母管制机组冷态快速启动的方法，其特征在于，所述母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力包括：

逐渐增大所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀的开度直至开度全开；

当所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀的开度直至开度全开后，打开所述第一进汽阀和所述第二进汽阀，并关闭所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀，主蒸汽通过所述第一进汽阀和所述第二进汽阀进入所述主蒸汽管道。

3.根据权利要求1所述的一种母管制机组冷态快速启动的方法，其特征在于，所述母管制机组冷态快速启动系统，还包括与所述调速汽阀对应的导汽管疏水阀，电动隔离门前疏水阀，与所述电动隔离阀第一端连接；

电动隔离门后疏水阀，与所述电动隔离阀第二端连接；

所述方法还包括：

所述主蒸汽管道进行暖管之前，打开所述电动隔离阀前疏水阀、所述电动隔离阀后疏水阀和所述导汽管疏水阀，将所述主蒸汽管道和所述导汽管进行排汽疏水。

4.根据权利要求1所述的一种母管制机组冷态快速启动的方法，其特征在于，

当所述母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，所述控制器设置发电机组转子转速为第二预设转速，所述发电机组进行暖机之前还包括，

所述控制器设置发电机组转子转速为第三预设转速；

通过所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀调节所述主蒸汽管道的进汽量，进而控制所述转子的冲转第二转速；其中，所述第二预设转速低于所述第三预设转速。

5.根据权利要求1所述的一种母管制机组冷态快速启动的方法，其特征在于，所述母管制机组冷态快速启动系统还包括法兰螺栓加热装置；所述法兰螺栓加热装置用于加热发电机组汽缸、法兰和螺栓；

所述法兰螺栓加热装置包括：主蒸汽阀、第一疏水阀、第一进汽阀、第二进汽阀、第一排汽阀、第二排汽阀、凝汽器阀、凝汽器热井阀、法兰螺栓加热联箱、法兰螺栓加热集汽箱、第一汽缸法兰螺栓和第二汽缸法兰螺栓；

所述主蒸汽阀一端连接所述主蒸汽管道；所述主蒸汽阀另一端连接所述法兰螺栓加热联箱；所述主蒸汽阀用于控制进入所述法兰螺栓加热联箱的主蒸汽量；

所述法兰螺栓加热联箱通过所述第一进汽阀与第一汽缸法兰螺栓连接；所述法兰螺栓加热联箱通过所述第二进汽阀与第二汽缸法兰螺栓连接；所述法兰螺栓加热联箱用于容纳加热主蒸汽；

所述第一汽缸法兰螺栓通过所述第一排汽阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述第二汽缸法兰螺栓通过所述第二排汽阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述凝汽器阀、所述凝汽器热井阀均与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述法兰螺栓加热集汽箱用于收集对所述第一汽缸法兰螺栓和所述第二汽缸法兰螺栓加热后蒸汽；

所述法兰螺栓加热联箱通过所述第一疏水阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；

所述方法还包括：

所述主蒸汽管道进行暖管时，打开所述凝汽器阀、所述凝汽器热井阀、所述主蒸汽阀和所述第一疏水阀进行疏水及管道预热。

6.根据权利要求5所述的一种母管制机组冷态快速启动的方法，其特征在于，打开所述自动主汽阀将蒸汽输入所述导汽管；所述控制器设置发电机组转子转速为第一预设转速，并控制所述调速汽阀开关状态为全开度时，还包括，

打开所述第一排汽阀和所述第二排汽阀；

调整关小所述第一疏水阀，并调整所述第一进汽阀和所述第二进汽阀为全开度，对所述发电机组汽缸、法兰和螺栓进行加热。

7.根据权利要求6所述的一种母管制机组冷态快速启动的方法，其特征在于，所述控制器设置发电机组转子转速为第三预设转速时，还包括，

调整关小所述主蒸汽阀，并调整所述第一进汽阀和所述第二进汽阀开度，用于提升所述发电机组汽缸、法兰和螺栓的温度。

8.一种母管制机组冷态快速启动系统，其特征在于，包括：

连接主蒸汽第一母管的第一进汽阀；所述第一进汽阀用于控制所述主蒸汽第一母管中蒸汽至主蒸汽管道的进汽量；

连接主蒸汽第二母管的第二进汽阀；所述第二进汽阀用于控制所述主蒸汽第二母管中蒸汽至主蒸汽管道的进汽量；

电动隔离阀，与所述第一进汽阀和所述第二进汽阀的输出端口连接；所述电动隔离阀用于将所述主蒸汽管道导通；

与第一进汽阀并联的第一进汽旁路阀；

与第二进汽阀并联的第二进汽旁路阀；所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀用于调节主蒸汽管道的蒸汽进汽量，通过蒸汽对所述主蒸汽管道进行暖管；

自动主汽阀，与所述电动隔离阀输出端连接；所述自动主汽阀用于将蒸汽输入导汽管；

至少一组调速汽阀，所述调速汽阀第一端与所述自动主汽阀连接；所述调速汽阀第二端与发电机组连接；

控制器，与所述调速汽阀连接，用于设置发电机组转子转速为第一预设转速，并控制所述调速汽阀开关状态为全开度；所述第一进汽旁路阀和所述第二进汽旁路阀还用于调节主蒸汽管道的进汽量，控制所述转子冲转的第一转速；其中，所述第一转速低于所述第一预设转速；

所述控制器还用于当所述母管制机组冷态快速启动系统恢复主蒸汽至额定压力时，设置发电机组转子转速为第二预设转速，所述发电机组进行暖机；

所述控制器还用于当所述发电机组进行暖机完成后设置发电机组转子转速为目标转速，所述发电机组转子提升转速至目标转速完成启动。

9.根据权利要求8所述的母管制机组冷态快速启动系统，其特征在于，还包括：与所述调速汽阀对应的导汽管疏水阀，所述导汽管疏水阀用于对所述调速汽阀与所述自动主汽阀之间的导汽管进行排汽疏水；

电动隔离门前疏水阀，与所述电动隔离阀第一端连接；

电动隔离门后疏水阀，与所述电动隔离阀第二端连接；所述电动隔离门前疏水阀和所述电动隔离门后疏水阀用于对主蒸汽管道进行排汽疏水。

10.根据权利要求9所述母管制机组冷态快速启动系统，其特征在于，还包括法兰螺栓加热装置，与所述电动隔离门前疏水阀连接；所述法兰螺栓加热装置用于加热发电机组汽缸、法兰和螺栓；

所述法兰螺栓加热装置包括：主蒸汽阀、第一疏水阀、第一进汽阀、第二进汽阀、第一排汽阀、第二排汽阀、凝汽器阀、凝汽器热井阀、法兰螺栓加热联箱、法兰螺栓加热集汽箱、第一汽缸法兰螺栓和第二汽缸法兰螺栓；

所述主蒸汽阀一端连接主蒸汽通道；所述主蒸汽阀另一端连接所述法兰螺栓加热联箱；所述主蒸汽阀用于控制进入所述法兰螺栓加热联箱的主蒸汽量；

所述法兰螺栓加热联箱通过所述第一进汽阀与第一汽缸法兰螺栓连接；所述法兰螺栓加热联箱通过所述第二进汽阀与第二汽缸法兰螺栓连接；所述法兰螺栓加热联箱用于容纳加热主蒸汽；

所述第一汽缸法兰螺栓通过所述第一排汽阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述第二汽缸法兰螺栓通过所述第二排汽阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述凝汽器阀、所述凝汽器热井阀均与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述法兰螺栓加热集汽箱用于收集对所述第一汽缸法兰螺栓和所述第二汽缸法兰螺栓加热后蒸汽；所述凝汽器阀和所述凝汽器热井阀用于对所述法兰螺栓加热集汽箱排汽疏水；

所述法兰螺栓加热联箱通过所述第一疏水阀与所述法兰螺栓加热集汽箱连接；所述第一疏水阀用于导通或截止所述法兰螺栓加热联箱和所述法兰螺栓加热集汽箱的管道连接。

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