CN114961892B - 一种330mw机组汽轮机轴封压力控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，涉及火电厂汽机技术领域。本发明是为了解决采用基地式调节仪对发电厂中汽机轴封压力进行控制的方式，灵敏度低、反应速度慢、寿命短、误差大，进而会严重影响机组的安全稳定运行的问题。本发明所述的一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，将控制系统移植到DCS系统中控制，可以减轻运行人员劳动强度，操作容易，逻辑组态查看清晰明了，便于事故分析。同时，对控制策略进行优化，使得轴封压力由进汽阀控制到排汽阀控制可以平滑过渡，无解耦现象，使轴封压力控制准确、可靠，实现轴封压力的稳定控制。

Description

一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统
技术领域
本发明属于火电厂汽机技术领域，尤其涉及轴封压力控制技术。
背景技术
汽机轴封系统在转子穿出汽缸处，用于防止空气进入汽缸或蒸汽从汽缸漏出，并回收汽机的汽封漏气，利用其热量加热部分凝结水，同时还能够抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中。
在一些发电厂中汽机轴封压力控制采用基地式调节仪对其进行控制。基地式调节仪以测量仪表为主体，调节功能少，灵敏度低，反应速度慢。并且基地式调节仪还会随着使用时间的增长造成设备老化，进而更加容易发生故障，进而造成汽机轴封压力控制失效。更进一步的，基地式调节仪所测量的信号是误差较大的气压信号。综上所述，现有技术中采用基地式调节仪对发电厂中汽机轴封压力进行控制的方式，灵敏度低、反应速度慢、寿命短、误差大，进而会严重影响机组的安全稳定运行。
发明内容
本发明是为了解决采用基地式调节仪对发电厂中汽机轴封压力进行控制的方式，灵敏度低、反应速度慢、寿命短、误差大，进而会严重影响机组的安全稳定运行的问题，现提供一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统。
一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，包括以下步骤：
步骤一：实时采集轴封压力信号，将该轴封压力信号与轴封压力设定值之差的PI调节结果作为轴承压力控制指令，
步骤二：当轴承压力控制指令小于50％时，保持排汽阀关闭，进汽阀开启，然后执行步骤三，
当轴承压力控制指令大于50％时，保持进汽阀关闭，排汽阀开启，然后执行步骤四，
当轴承压力控制指令等于50％时，保持进汽阀和排汽阀均关闭，然后等待下一个控制周期开始后返回步骤一；
步骤三：将轴承压力控制指令转换为气信号X，将该气信号X代入进汽阀开度反馈方程中，获得汽阀开度反馈信号Y，利用该汽阀开度反馈信号Y调整进汽阀开度，完成汽轮机轴封压力的控制，
所述进汽阀开度反馈方程为：
步骤四：将轴承压力控制指令转换为气信号X，将该气信号X代入排汽阀开度反馈方程中，获得汽阀开度反馈信号Y，利用该汽阀开度反馈信号Y调整排汽阀开度，完成汽轮机轴封压力的控制，
所述排汽阀开度反馈方程为：
进一步的，利用压力变送器采集轴封压力信号。
进一步的，利用DCS对轴封压力信号与轴封压力设定值作差并进行PI调节。
进一步的，利用电气转换器将PI调节结果转换为气信号。
进一步的，轴承压力控制指令的范围为0％～100％，气信号的范围为0.2bar～1bar，轴承压力控制指令与范围在4mA～20mA的模拟电信号线性对应，模拟电信号与气信号线性对应。
本发明具有以下有益效果：
1)由之前基地式调节仪的控制面板改到DCS画面集中控制，使运行人员操作起来更加方便、简单，不易出错。
2)把基地式调节仪控制系统改到DCS组态中实现，便于工作人员查看逻辑组态，便于轴封压力调节的事故分析。
3)轴封压力控制指令既控制进汽阀，又能够控制排汽阀，控制回路的可靠性大大提高。
本发明针对现有火电机组汽机轴封压力使用基地式调节仪控制系统移植到DCS系统控制，适用于火电厂汽机轴封系统基地式调节仪轴封压力控制系统的优化改造。
附图说明
图1为本发明所述一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统的原理框图；
图2为轴承压力控制指令与气信号之间的转换原理图；
图3为进汽阀开度反馈曲线图；
图4为排汽阀开度反馈曲线图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
具体实施方式一：本实施方式所述的一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，如图1所示包括以下步骤：
步骤一：就地加装压力变送器，利用压力变送器实时采集轴封压力信号。将轴封压力信号接入DCS，利用DCS对轴封压力信号与轴封压力设定值作差并进行PI调节，消除模拟量信号波动。将PI调节结果作为轴承压力控制指令。
步骤二：判断轴承压力控制指令的大小。
当轴承压力控制指令小于50％时，保持排汽阀关闭，进汽阀开启，然后执行步骤三。
当轴承压力控制指令大于50％时，保持进汽阀关闭，排汽阀开启，然后执行步骤四。
当轴承压力控制指令等于50％时，保持进汽阀和排汽阀均关闭，并结束汽轮机轴封压力的控制。
步骤三：将轴承压力控制指令同时送入到进汽阀和排汽阀的电气转换器。将轴承压力控制指令转换为气信号X，将该气信号X代入进汽阀开度反馈方程中，获得汽阀开度反馈信号Y，利用该汽阀开度反馈信号Y调整进汽阀开度，完成汽轮机轴封压力的控制。
如图3所示，所述进汽阀开度反馈方程为：
步骤四：将轴承压力控制指令同时送入到进汽阀和排汽阀的电气转换器。将轴承压力控制指令转换为气信号X，将该气信号X代入排汽阀开度反馈方程中，获得汽阀开度反馈信号Y，利用该汽阀开度反馈信号Y调整排汽阀开度，完成汽轮机轴封压力的控制。
如图4所示，所述排汽阀开度反馈方程为：
本实施方式中，如图2所示，在轴承压力控制指令与气信号通过范围在4mA～20mA的模拟电信号进行转换，具体的，轴承压力控制指令的范围为0％～100％，气信号的范围为0.2bar～1bar。轴承压力控制指令与模拟电信号线性对应，模拟电信号与气信号线性对应，进而实现轴承压力控制指令与气信号的线性对应。
本实施方式中，将该控制系统移植到DCS系统中控制，可以减轻运行人员劳动强度，操作容易，逻辑组态查看清晰明了，便于事故分析。同时，对控制策略进行优化，使得轴封压力由进汽阀控制到排汽阀控制可以平滑过渡，无解耦现象，使轴封压力控制准确、可靠，实现轴封压力的稳定控制。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

Claims (5)

1.一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：实时采集轴封压力信号，将该轴封压力信号与轴封压力设定值之差的PI调节结果作为轴承压力控制指令，
步骤二：当轴承压力控制指令小于50％时，保持排汽阀关闭，进汽阀开启，然后执行步骤三，
当轴承压力控制指令大于50％时，保持进汽阀关闭，排汽阀开启，然后执行步骤四，
当轴承压力控制指令等于50％时，保持进汽阀和排汽阀均关闭，然后等待下一个控制周期开始后返回步骤一；
步骤三：将轴承压力控制指令转换为气信号X，将该气信号X代入进汽阀开度反馈方程中，获得汽阀开度反馈信号Y，利用该汽阀开度反馈信号Y调整进汽阀开度，完成汽轮机轴封压力的控制，
所述进汽阀开度反馈方程为：
步骤四：将轴承压力控制指令转换为气信号X，将该气信号X代入排汽阀开度反馈方程中，获得汽阀开度反馈信号Y，利用该汽阀开度反馈信号Y调整排汽阀开度，完成汽轮机轴封压力的控制，
所述排汽阀开度反馈方程为：
2.根据权利要求1所述的一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，其特征在于，利用压力变送器采集轴封压力信号。
3.根据权利要求1所述的一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，其特征在于，利用DCS对轴封压力信号与轴封压力设定值作差并进行PI调节。
4.根据权利要求1或3所述的一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，其特征在于，利用电气转换器将PI调节结果转换为气信号。
5.根据权利要求1所述的一种330MW机组汽轮机轴封压力控制系统，其特征在于，
轴承压力控制指令的范围为0％～100％，气信号的范围为0.2bar～1bar，
轴承压力控制指令与范围在4mA～20mA的模拟电信号线性对应，
模拟电信号与气信号线性对应。
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