CN1140700C - 汽轮机低压轴封供汽自适应控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种汽轮发电机低压轴封供汽控制方法，其特点是：(1)设置供汽温度、回汽温度以及周围环境温度检测手段7，(2)根据上述所设温度检测手段7检测结果，对供汽母管内的压力进行修正，(3)修正后再根据有功功率检测手段2检测结果，对供汽母管内的压力进行修正。可以动态地判断轴封系统的供汽情况，实时修正轴封供汽压力，实现供汽修正调节全过程自动化。始终保持轴封供汽压力为最佳值。

Description

汽轮机低压轴封供汽自适应控制方法
本发明为汽轮机低压轴封供汽控制方法，属于汽轮机控制领域。
汽轮机转子两侧设有密封装置(通称轴封)，位于汽轮机进汽侧称高压轴封，位于汽轮机排汽侧称低压轴封。高低压轴封采用同一供汽汽源，公用一只调节阀，由一台调节器调节轴封供汽压力，这是汽轮机有史以来，至今仍被采用的轴封供汽控制方法。由于高、低压轴封所处位置不同、工作参数不同，尤其是在运行工况变化的过程中，采用一台调节器、单值调节方式，难以同时满足高、低压轴封供汽的最佳控制。易造成轴端蒸汽外冒、致使油中带水、腐蚀设备；轴端进入空气降低真空，影响出力，严重威胁汽轮机的安全、经济运行。
本发明为解决传统轴封供汽控制方法长期以来影响汽轮机安全、经济运行的问题，提供一种汽轮机轴封供汽压力最佳值的控制方法。
本发明的目的是这样实现的：在具有检测低压轴封供汽压力的压力检测手段、检测凝汽器真空度的真空度检测手段、检测负荷有功功率的有功功率检测手段的汽轮发电机轴封系统中，(1)设置检测低压轴封供汽分支管路的供汽温度的供汽温度检测手段、检测低压轴封分支管路的回汽温度的回汽温度检测手段、检测低压轴封周围环境温度的周围环境温度检测手段，(2)根据上述所设各温度检测手段检测结果，对供汽母管内的压力进行修正，(3)在以上供汽压力修正之后，再根据上述有功功率检测手段检测结果，对供汽母管内的压力进行修正。
采用以上本发明方法时，通过前述各检测手段可以动态地判断轴封系统的供汽情况，实时修正轴封供汽压力，实现供汽修正调节全过程自动化。始终保持轴封供汽压力为最佳值。一方面可以提高真空值，一方面又可防止润滑油进水，同时还可以给出轴封系统运行情况的诊断信息。
运行人员只需监视一次元件的诊断信息及轴封运行情况的诊断信息即可对本系统进行使用和维护。
以下结合附图进一步来说明本发明方法具体内容。
图1是本发明方法一具体的原理方框图。
图2是根据图1而形成的一具体的控制原理图。
根据图1及图2，在具有检测低压轴封供汽压力的压力检测手段、检测凝汽器真空度的真空度检测手段、检测负荷有功功率的有功功率检测手段2(如功率传感器)的汽轮发电机轴封系统中，采取如下措旋：
(1)设置温度检测手段7，它包括：检测低压轴封供汽分支管路的供汽温度的供汽温度检测手段、检测低压轴封分支管路的回汽温度的回路温度检测手段、检测低压轴封周围环境温度的周围环境温度检测手段，这些温度检测手段在本实施例中为温度传感器。
(2)根据上述所设各温度检测手段检测结果，利用拟合控制手段4对供汽母管内的压力进行所谓拟合修正，确定一个新的压力给定值。
这里所说的拟合修正是指将供汽与回汽温度作差，回汽与环境温度作差，然后将温度差与标准温度差相比较，当供回汽温度差大于标准温度差时，应将供汽压力给定值加上修正值，反之，减去修正值。回汽与环境的温差对供汽压力的修正正好相反。这里的温度标准差，修正值数据都是通过实验得到的。比如，对发电机组在大修前，大修后以及运行中三个过程利用压力检测手段、功率检测手段1、温度检测验手段7反复测量低压轴封供汽压力，凝汽器真空、有功功率、轴封供汽与回汽温度、回汽与环境温度。供汽与回汽温差大时判断为供汽不足，回汽与环境温差大时判断为供汽过剩，由此对运行人员给定的压力值进行修正，最后通过这种反复检测、修正，可以得到一标准温度差值、实际温度差对该标准温度差之差相对于压力修正量的数学模型。上述拟合修正即是以该数学模型和标准差值来确定压力修正值的。
(3)在以上拟合修正之后所确定的压力给定值基础之上，再利用自适应修正手段(其由自适应参数运算手段1和自适应参数与给定值合成手段3所构成)对供汽母管内的压力进行所谓自适应修正。即根据有功功率检测手段1所检测出的有功功率大于正常工作时的有功功率时，由自适应参数运算手段2计算出一个修正值即所谓自适应参数，然后由自适应参数与给定值合成手段3将该修正值加到供汽压力的给定值上，当有功功率小于正常工作时的有功功率时，应将供汽压力给定值减去修正值。该修正值是根据实验所得到的有功功率偏差值和压力修正值的关系曲线或称数学模型而计算的。
在本实施例中，对经过(2)和(3)的压力修正后可以得到的压力给定值还进一步经过如下处理才最后确定一最佳压力给定值。
a，利用给定值上下幅限定手段6判断在(3)中得到的压力给定值是否在给定值上下限值范围内，当超过上限时取给定值上限值，当低于下限时取给定值下限值，其它情况给定值不变。
b，在求和手段9，对给定值和压力负反馈手段12所反馈的值求和。
c，为改善输出压力给定值信号品质，利用比例积分器10(如图2所示的数字PI调节器等)进行处理。
d，进一步，经过调节门11输出最佳压力控制值P。在本实施例是在调节门11中按如图2所示二阶惯性数学模型(K/(1+T·S)2其中，K为比例常数，T为时间常数，S为积分或微分因子)进行调节而得到最佳压力控制值的。
本实施例中，控制运算编程用可编程控制器(工业控制计算机)来实现。在控制器机箱里加装一块8通道用于采集上述温度检测数据的温度数据采集卡，一块用于采集上述功率和压力检测数据的电流/电压数据采集卡(8通道)，一块4-20mA D/A输出卡(其输出信号控制调节门11)。

Claims (1)

1，汽轮机低压轴封供汽自适应控制方法，其特征是：在具有检测低压轴封供汽压力的压力检测手段、检测凝汽器真空度的真空度检测手段、检测负荷有功功率的有功功率检测手段的汽轮发电机轴封系统中，
(1)设置检测低压轴封供汽分支管路的供汽温度的供汽温度检测手段、检测低压轴封分支管路的回汽温度的回汽温度检测手段、检测低压轴封周围环境温度的周围环境温度检测手段，
(2)根据上述所设各温度检测手段检测结果，对供汽母管内的压力进行修正，
(3)在以上供汽压力修正之后，再根据上述有功功率所设各温度检测手段检测结果.对供汽母管内的压力进行修正。
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