CN117027982B - 一种烧结余热发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于烧结余热发电汽轮发电机组启停技术领域，尤其是涉及烧结余热发电系统。包括一键启机程序，步骤包括S1、启机准备功能组，S11、循环判断是否可以启动余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统；S12、当所述S11中的余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统均启动后，判断是否投自动盘车装置；S2、启机升速功能组，S21、开机，S22、升速，S3、并网功能组。本设计可以使机组按照规定的程序进行设备的自动启机操作，不仅大大简化了运行人员的工作，还减少了误操作的可能性。

Description

一种烧结余热发电系统
技术领域
本发明属于烧结余热发电汽轮发电机组启停技术领域，尤其是涉及一种烧结余热发电系统。
背景技术
目前，国内钢铁行业烧结工序普遍采用低温低压机组进行余热发电，烧结余热电站规模不大、参数较低、自动化程度不高，汽轮发电机组的启停操作一般都是人工手动进行，由运行人员人工观察汽轮机的各项参数指标，如振动、轴位移、胀差和绝对膨胀等，根据经验及启动运行规程进行相关的启动操作。一般情况下，烧结余热发电汽轮发电机组冷态启动时长平均在100min以上。人工操作时，容易发生误操作或者重复操作，导致启动时间长、浪费烧结余热资源，同时也会影响机组运行的安全性，容易发生的误操作如：冲转参数选择不当导致上下缸温差大、汽轮机加负荷过快导致出现振动、主蒸汽过热度不够就送入汽轮机导致引起水冲击等。
随着国产机组主辅机可控性的不断提高，以及以分散控制系统DCS为代表的电站主控系统应用水平的不断提高，近些年一些高参数大容量国产机组逐步开始设计并最终实现汽轮发电机组自启停功能。参照高参数大容量机组的一键启停系统，国内一些燃气蒸汽联合循环机组以及煤气发电机组等较小规模的机组也进行了一键启停控制系统的设计。
一键启停系统实质上是对电厂运行规程的程序化，它的应用保证了机组主、辅机设备的启停过程严格遵守运行规程，增强设备运行的安全性。一键启停的实现，不但要求自动控制策略要更加完善和成熟，机组运行参数及工艺准确详实，而且对设备的管理水平也提出了更高的要求。
机组的一键启停控制系统可以使机组按照规定的程序进行设备的自动启停操作，不仅大大简化了运行人员的工作，减少了误操作的可能性，提高了机组运行的安全可靠性，同时也缩短了机组启动时间，增加了机组年发电量，提高了经济效益。因此，一键启停控制系统特别适用于受主工艺影响而需要经常启停的烧结余热发电汽轮发电机组。
由于烧结余热发电系统的运行和烧结工况密切相关，而现有汽轮发电机组的一键启停系统不包含烧结工况的约束条件，因此它不适用于烧结余热发电机组。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种烧结余热发电系统，包括了烧结系统工况的约束条件，可以使机组按照规定的程序进行设备的自动启机操作，不仅大大简化了运行人员的工作，还减少了误操作的可能性。
本发明所述一种烧结余热发电系统，包括一键启机程序，所述一键启机程序包括以下步骤：
S1、启机准备功能组
所述启机准备功能组包括以下步骤：
S11、循环判断是否可以启动余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统；
S12、当所述S11中的余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统均启动后，判断是否投自动盘车装置；
S2、启机升速功能组
S21、开机
判断开机条件是否满足；满足要求后依次进行开汽机挂闸电磁阀和开启动电磁阀；当有EH油站时，满足要求后依次进行EH油站启动、开汽机挂闸电磁阀和开启动电磁阀；
S22、升速
判断升速条件是否满足；满足要求后根据下汽缸温度值判断汽轮机属于热态启动还是冷态启动，将汽轮机分N段进行升速，根据启动形式设定各段转速的保持时间；
S3、并网功能组
判断主蒸汽温度压力是否满足并网要求；满足要求后进行并网准备子程序；待发电机出口断路器合闸位置正常后，依次进行合灭磁开关、升压、同期通电、启动同期并网、DEH转自动阀位控制；最终实现汽轮机的正常自动运行。
为了进一步提高自动化程度，本方案还包括一键停机程序，根据烧结系统停机时间不同自动选择机组整体停机模式、机组解列保转模式或者机组降压降负荷模式。
进一步，所述判断是否可以启动余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统采用的方式为：判断烧结工艺系统是否运行正常，具体为判断是否同时满足以下条件：
S111、烧结机稳定生产1h以上；S112、烧结主抽风机频率超过37.5HZ；S113、环冷机尾部受料槽受料正常；S114、环冷机取风罩前隔板处烟气温度大于380℃；S115、环冷机取风罩后隔板处烟气温度大于280℃。
进一步，所述步骤S1中判断是否投自动盘车装置采用的方式为：
S121、根据主蒸汽温度和压力判断是否满足启动要求；当主蒸汽满足温度＞200℃且压力＞1.0Mpa时，满足启动要求；
S122、检查总复位信号是否正常；检查DCS、ETS、DEH以及励磁系统有无故障报警信号；无故障报警信号时检查总复位信号是否正常；
S123、当S121满足启动要求和S122总复位信号都正常时进行启动准备子程序，具体为：
间隔30S顺序执行：关闭高参数过热器集箱排汽阀，打开高参数过热器集箱出口电动闸阀、循环水泵、真空泵、凝结水泵、排烟风机、均压箱排水电动阀、汽机本体疏水电(气)动阀、导气管疏水电(气)动阀；
S124、开均压箱进汽；当均压箱温度＞200℃且压力＞1.0MPa时启动高压油泵；当高压油压＞1.0MPa时，投入自动盘车。
进一步，所述步骤S2中还包括升速过程报警处理子程序，具体包括以下内容：
(1)油温＞36℃，开冷油器进水阀5s；油温＜35℃，关冷油器进水阀5s；(2)震动＞50mm/s，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(3)胀差超限，报警，等待检查,弹出继续和手动启动选择框；(4)轴位移超限，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(5)缸温差＞50℃，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(6)热井水位＜300mm，开补水电动阀，热井水位＞800mm，关补水电动阀；(7)均压箱压力＜10KPa或温度＜200℃时，自动关闭均压箱疏水电动阀。
进一步，所述步骤S21中判断开机条件是否满足时，采用同时满足以下条件：
(1)润滑油温≤36℃，EH油温≤36℃；(2)汽轮发电机震动＜50mm/s；(3)汽轮发电机瓦温＜50℃；(4)|胀差|＜2.0mm；(5)缸温差＜50℃；(6)轴位移正常。
进一步，所述步骤S22中判断升速条件是否满足时，采用同时满足以下条件：
(1)保安油压＞0.95MPa；(2)二次油压＞0.15MPa；(3)润滑油压＞0.12MPa；(4)凝汽器真空＜40kPa(g)；(5)EH油压>12MPa。
进一步，所述步骤S22中汽轮机从0升速至3000rpm分为四段，具体为：
第一段、汽轮机升速至100rpm后，盘车自动脱开并停止；汽轮机升速至500rpm时，保持t1时间；
第二段、当主蒸汽温度＞250℃且压力＞1.1MPa时，汽机升速至1200rpm并保持t2时间；
第三段、当主蒸汽温度＞250℃且压力＞1.2MPa时，汽机升速至2500rpm并保持t3时间；
第四段、当主蒸汽温度＞280℃且压力＞1.2MPa时，汽机升速至3000rpm并保持t4时间；
进一步，所述步骤S22中汽轮机属于热态启动时：t1＝3min，t2＝3min，t3＝2min，t4＝10min。
进一步，所述步骤S22中汽轮机属于冷态启动时：t1＝8min，t2＝15min，t3＝10min，t4＝10min。
进一步，所述步骤S3中在启动同期并网后可自动投入补汽，在满足补汽温度＞160℃、系统负荷＞30％且并网时间＞20min时，调用补汽控制子程序，执行下列功能：
(1)实时检测补汽温度大于160℃；(2)控制对空排汽阀，控制补汽压力大于0.3MPa；(3)控制补汽阀投入补汽运行；(4)过程中检测补汽温度、压力值在允许范围内，低于报警下限，切除补汽；(5)补汽投入时，机组震动振幅超过10mm，系统马上切除补汽，并报警，显示补汽投入失败，提示检查补汽管路疏水。
进一步，所述步骤S3中判断主蒸汽温度压力是否满足并网要求的条件为：主蒸汽满足温度＞280℃且压力＞1.2Mpa。
进一步，所述步骤S3中并网准备子程序包括间隔30s顺序执行下列动作：(1)关高压油泵；(2)关导气管疏水；(3)关闭本体疏水；(4)发出信号至励磁；(5)发出信号至同期。
进一步，所述一键停机程序具体如下：
步骤一、获取烧结系统停机时间Ts；
步骤二、根据所述烧结系统停机时间Ts选择不同停机程序，具体为：
1)当烧结系统停机时间Ts>0.6h时，进入机组整体停机模式；
2)当0.2h<Ts<0.6h时，进入机组解列保转模式；
3)当Ts<0.2h时，进入机组降压降负荷模式。
进一步，所述机组整体停机模式具体为：控制余热锅炉减负荷；控制汽轮机减负荷；判断是否有补汽，如有，则补汽退出；发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭；汽轮机逐步降速至0rpm，同时启动交流润滑油泵；投盘车装置。
进一步，所述机组解列保转模式具体为：控制余热锅炉减负荷至10％；进行发电机解列和汽轮机保转；判断主蒸汽温度压力是否同时满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa，同时满足时可以选择进行重新并网，运行重新并网子程序，然后进行并网后续步骤；也可以选择不重新并网，进行发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭；
当主蒸汽不满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa的累计时间达到15分钟时，自动跳到机组整体停机模式中的发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭。
进一步，所述机组降压降负荷模式具体为：控制余热锅炉减负荷至30％；进行汽轮发电机组降压降负荷运行，主蒸汽压力逐步从1.6MPa降低到1.3Mpa；同时监测主蒸汽温度压力，当主蒸汽温度压力不能同时满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa时，自动跳到机组解列保转模式。
进一步，所述控制余热锅炉减负荷采用的具体方法为：减少循环风机频率或者减小余热锅炉取风调节阀开度，同时自动调节给水流量。
进一步，所述控制余热锅炉减负荷至10％的方法为：将烧结主抽风机风量降到最小值；减少循环风机频率同时减小余热锅炉取风调节阀开度，使得余热取风量变为额定工况风量的10％左右，同时自动调节给水流量。
进一步，所述重新并网子程序包括以下功能：
检查主蒸汽温度压力是否符合重新并网条件；主蒸汽温度压力符合要求时，发出信号至励磁、发出信号去启动同期。
进一步，所述控制余热锅炉减负荷至30％的方法为：将烧结主抽风机风量降到最小值；减少循环风机频率或者减小余热锅炉取风调节阀开度，使得余热取风量变为额定工况风量的45％左右，同时自动调节给水流量。
进一步，所述一键启机程序和一键停机程序与DCS系统、DEH系统、ETS系统和电力系统系统进行信息交互，实现控制烧结余热电站汽轮发电机组的自动启停，具体为：与DCS系统交互的信息是启停过程中的过程参数及控制，与DEH系统交互的信息是汽轮机转速电液调节，与ETS系统交互的信息是汽轮机紧急停机，与电力系统交互的信息是励磁、同期、升压、并网和解列。
本发明在发电机组启动时，按照设定的条件依次启动：启机准备功能组、启机升速功能组、并网功能组；在停止时，首先获取烧结系统停机时间Ts，然后根据烧结停机时间Ts自动选择机组整体停机模式、机组解列保转模式或者机组降压降负荷模式3种模式中的一种。
本发明与现有技术相比整体具有以下几大优点：
1、本发明在一键启机程序和一键停机程序设计时，考虑了烧结系统工况的约束条件，是适用于烧结余热发电机组的一键启停系统，它使机组按照规定的程序进行设备的自动启停操作，不仅大大简化了运行人员的工作，还减少了误操作的可能性，提高了机组运行的安全可靠性，同时也缩短了机组启动时间，减少了因烧结系统短时停机引起的汽轮发电机组停机，充分利用了烧结矿余热资源，减少了蒸汽的放散损失，增加了机组年发电量，提高了经济效益。
2、本发明在升速过程中设置了报警处理子程序，自动根据启动过程中出现的问题进行相应的处理，当运行条件不满足时，能够弹出报警提示框，由运行人员采取措施处理，既可以保障机组安全、减少运行人员的工作量，又可以提升烧结余热电站工作效率、缩短汽轮发电机组的启动时间。
3、本发明不仅考虑只有主蒸汽的汽轮发电机组的自动启停，还考虑了存在补汽时补汽的自动投入与切除。
4、本发明针对烧结工艺运行特点与余热利用技术要求，将烧结工艺的相关运行参数纳入余热发电系统启动的前置条件。
5、本发明针对烧结余热利用技术特点，设置了根据不同烧结系统停机时间自动选择机组整体停机模式、机组解列保转模式或者机组降压降负荷模式3种模式中的一种。在烧结系统的不同故障工况下实现了汽轮发电机组的最优模式运行，从而尽量减少机组的启停次数，缩短机组的启动时间，充分利用烧结矿余热资源，减少蒸汽放散损失。
6、本发明非常适用于功率等级≤30MW的汽轮发电机组，主蒸汽压力1.25～2.25MPa、温度280～380℃，补汽(如有)压力在0.35～0.65MPa、温度170～200℃。其他参数的烧结余热利用汽轮发电机组可以在本发明方案的基础上修改少量参数以顺利实现机组的一键启停。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1为一键启机程序流程图；
图2为一键启停程序流程图；
图3为启机准备功能组流程图；
图4为启机升速功能组流程图；
图5为并网功能组流程图；
图6为一键停机的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
本实施例利用500m2烧结机和600m2环冷机烧结余热所产过热蒸汽，使用了一台BN20-1.6/0.3型补汽凝汽式汽轮机、一台QF-25-2型汽轮发电机，其额定功率为20MW，最大功率为22MW，其额定转速为3000r/min。本实施例中汽轮机的主蒸汽参数为：1.6MPa、350℃、84t/h，补汽参数为：0.3MPa、170℃、12t/h。
本实施例所采用的一种烧结余热发电系统，包括一键启机程序和一键停机程序。
如图2所示，本实施例采用与DCS系统交互的信息是启停过程中的过程参数及控制，与DEH系统交互的信息是汽轮机转速电液调节，与ETS系统交互的信息是汽轮机紧急停机，与电力系统交互的信息是励磁、同期、升压、并网和解列；在机组进行启动或停机过程中能够按照设定的程序自动与DCS系统、DEH系统、ETS系统和电力系统系统进行信息交互，实现控制烧结余热电站汽轮发电机组的自动启停。
如图1所示，所述一键启机程序包括以下步骤：
S1、启机准备功能组(如图3所示)
所述启机准备功能组包括以下步骤：
S11、循环判断是否可以启动余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统；具体判断方式如下：
S111、烧结机稳定生产1h以上；S112、烧结主抽风机频率超过37.5HZ；S113、环冷机尾部受料槽受料正常；S114、环冷机取风罩前隔板处烟气温度大于380℃；S115、环冷机取风罩后隔板处烟气温度大于280℃。
所述循环判断可以是间隔判断，也可以连续判断。
S12、当所述S11中的余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统均启动后，判断是否投自动盘车装置；具体判断方式如下：
S121、根据主蒸汽温度和压力判断是否满足启动要求；当主蒸汽满足温度＞200℃且压力＞1.0Mpa时，满足启动要求；
S122、检查总复位信号是否正常；检查DCS、ETS、DEH以及励磁系统有无故障报警信号；无故障报警信号时检查总复位信号是否正常；
S123、当S121满足启动要求和S122总复位信号都正常时进行启动准备子程序，具体为：
间隔30S顺序执行：关闭高参数过热器集箱排汽阀，打开高参数过热器集箱出口电动闸阀、循环水泵、真空泵、凝结水泵、排烟风机、均压箱排水电动阀、汽机本体疏水电(气)动阀、导气管疏水电(气)动阀；
S124、开均压箱进汽；当均压箱温度＞200℃且压力＞1.0MPa时启动高压油泵；当高压油压＞1.0MPa时，投入自动盘车。
S2、启机升速功能组(如图4所示)
S21、开机
判断开机条件是否满足，采用同时满足以下条件：
(1)润滑油温≤36℃，EH油温≤36℃；(2)汽轮发电机震动＜50mm/s；(3)汽轮发电机瓦温＜50℃；(4)|胀差|＜2.0mm；(5)缸温差＜50℃；(6)轴位移正常。
满足要求后依次进行开汽机挂闸电磁阀和开启动电磁阀；当有EH油站时，满足要求后依次进行EH油站启动、开汽机挂闸电磁阀和开启动电磁阀；
S22、升速
判断升速条件是否满足，采用同时满足以下条件：
(1)保安油压＞0.95MPa；(2)二次油压＞0.15MPa；(3)润滑油压＞0.12MPa；(4)凝汽器真空＜40kPa(g)；(5)EH油压>12MPa。
满足要求后根据下汽缸温度值判断汽轮机属于热态启动还是冷态启动。
本实施例将汽轮机分四段从0升速至3000rpm，具体为：
第一段、汽轮机升速至100rpm后，盘车自动脱开并停止；汽轮机升速至500rpm时，保持t1时间；
第二段、当主蒸汽温度＞250℃且压力＞1.1MPa时，汽机升速至1200rpm并保持t2时间；
第三段、当主蒸汽温度＞250℃且压力＞1.2MPa时，汽机升速至2500rpm并保持t3时间；
第四段、当主蒸汽温度＞280℃且压力＞1.2MPa时，汽机升速至3000rpm并保持t4时间；
本实施例中，汽轮机属于热态启动时：t1＝3min，t2＝3min，t3＝2min，t4＝10min；汽轮机属于冷态启动时：t1＝8min，t2＝15min，t3＝10min，t4＝10min。
在S2实施过程中，设置升速过程报警处理子程序，具体包括以下内容：
(1)油温＞36℃，开冷油器进水阀5s；油温＜35℃，关冷油器进水阀5s；(2)震动＞50mm/s，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(3)胀差超限，报警，等待检查,弹出继续和手动启动选择框；(4)轴位移超限，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(5)缸温差＞50℃，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(6)热井水位＜300mm，开补水电动阀，热井水位＞800mm，关补水电动阀；(7)均压箱压力＜10KPa或温度＜200℃时，自动关闭均压箱疏水电动阀。
S3、并网功能组(如图5所示)
判断主蒸汽温度压力是否满足并网要求(条件为：主蒸汽满足温度＞280℃且压力＞1.2Mpa。)；满足要求后进行并网准备子程序，程序包括间隔30s顺序执行下列动作：
(1)关高压油泵；(2)关导气管疏水；(3)关闭本体疏水；(4)发出信号至励磁；(5)发出信号至同期；待发电机出口断路器合闸位置正常后，依次进行合灭磁开关、升压、同期通电、启动同期并网、DEH转自动阀位控制；最终实现汽轮机的正常自动运行。
在启动同期并网后可自动投入补汽，在满足补汽温度＞160℃、系统负荷＞30％且并网时间＞20min时，调用补汽控制子程序，执行下列功能：
(1)实时检测补汽温度大于160℃；(2)控制对空排汽阀，控制补汽压力大于0.3MPa；(3)控制补汽阀投入补汽运行；(4)过程中检测补汽温度、压力值在允许范围内，低于报警下限，切除补汽；(5)补汽投入时，机组震动振幅超过10mm，系统马上切除补汽，并报警，显示补汽投入失败，提示检查补汽管路疏水。
根据实际运行情况，进入环冷机的烧结矿温度约700℃，对应的焓值618.4kJ/kg，离开环冷机的烧结矿温度约410℃，对应的焓值320kJ/kg，平均温度约555℃。
因烧结系统故障，环冷机刚停机时，余热烟气平均风温约360℃。通过对环冷锅炉进行热平衡计算得到，在30％负荷下，余热烟气平均风温至少需要达到310℃，余热烟气量需要达到设计值的45％。在10％负荷下，余热烟气平均风温至少需要达到310℃，余热烟气量需要达到设计值的10％。
采用基于局部非热力学平衡双能量方程的烧结矿冷却过程数值模型对烧结矿冷却过程进行模拟计算，可以得到余热锅炉30％额定负荷下余热烟气平均风温从360℃降低到310℃所需要的时间、余热锅炉10％额定负荷下余热烟气平均风温从360℃降低到310℃所需要的时间。计算得到的时间可以作为停机模式选择中时间参数设置的依据。
所述一键停机程序(如图6所示)，采用根据烧结系统停机时间不同自动选择机组整体停机模式、机组解列保转模式或者机组降压降负荷模式。本实施例中的具体步骤如下：
步骤一、获取烧结系统停机时间Ts；
步骤二、根据所述烧结系统停机时间Ts选择不同停机程序，具体为：
1)当烧结系统停机时间Ts>0.6h时，进入机组整体停机模式，具体为控制余热锅炉减负荷，采用减少循环风机频率或者减小余热锅炉取风调节阀开度的方式，同时自动调节给水流量。
控制汽轮机减负荷；判断是否有补汽，如有，则补汽退出；发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭；汽轮机逐步降速至0rpm，同时启动交流润滑油泵；投盘车装置。
2)当0.2h<Ts<0.6h时，进入机组解列保转模式，具体为：将烧结主抽风机风量降到最小值；控制余热锅炉减负荷至10％，采用减少循环风机频率同时减小余热锅炉取风调节阀开度的方式，使得余热取风量变为额定工况风量的10％左右，同时自动调节给水流量。
进行发电机解列和汽轮机保转；判断主蒸汽温度压力是否同时满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa，同时满足时可以选择进行重新并网，运行重新并网子程序，然后进行并网后续步骤。
所述重新并网子程序包括以下功能：
检查主蒸汽温度压力是否符合重新并网条件；主蒸汽温度压力符合要求时，发出信号至励磁、发出信号去启动同期。
也可以选择不重新并网，进行发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭；
当主蒸汽不满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa的累计时间达到15分钟时，自动跳到机组整体停机模式中的发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭。
3)当Ts<0.2h时，进入机组降压降负荷模式，具体为：控制余热锅炉减负荷至30％；控制方法为：将烧结主抽风机风量降到最小值；减少循环风机频率或者减小余热锅炉取风调节阀开度，使得余热取风量变为额定工况风量的45％左右，同时自动调节给水流量。
进行汽轮发电机组降压降负荷运行，主蒸汽压力逐步从1.6MPa降低到1.3Mpa；同时监测主蒸汽温度压力，当主蒸汽温度压力不能同时满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa时，自动跳到机组解列保转模式。
本实施例，在冷态启动下，启动时间约70min，比现有人工启动方案缩短启动时间30min以上，至少可减少主蒸汽放散：84×0.5＝42t，至少可减少补汽放散：12×0.5＝6t。
烧结生产线按每年定期检修4次，则汽轮发电机组需要启停4次，故每年可减少主蒸汽放散：42×4＝168t，可减少补汽放散：6×4＝24t。根据该参数蒸汽的汽耗率折算，一年可多发电约36000度，工业用电综合电价按照0.7元计算，则每年可创造收益25200元。
考虑每年烧结短暂停机2次，每年减少汽轮发电机组停机后启动的次数按照2次，汽轮发电机组启动时间按100min考虑，则每年可增加发电量为20000×0.7×200/60＝46666度(汽轮机负荷按照额定负荷的70％)，工业用电综合电价按照0.7元计算，则每年可创造收益32666元。
除了减少蒸汽放散、增加发电量，本技术还大大简化了运行人员的工作，减少了误操作的可能性，提高了机组运行的安全可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (21)

1.一种烧结余热发电系统，包括一键启机程序，其特征在于：所述一键启机程序包括以下步骤：
S1、启机准备功能组
所述启机准备功能组包括以下步骤：
S11、循环判断是否可以启动余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统；
S12、当所述S11中的余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统均启动后，判断是否投自动盘车装置；
S2、启机升速功能组
S21、开机
判断开机条件是否满足；满足要求后依次进行开汽机挂闸电磁阀和开启动电磁阀；当有EH油站时，满足要求后依次进行EH油站启动、开汽机挂闸电磁阀和开启动电磁阀；
S22、升速
判断升速条件是否满足；满足要求后根据下汽缸温度值判断汽轮机属于热态启动还是冷态启动，将汽轮机分N段进行升速，根据启动形式设定各段转速的保持时间；
S3、并网功能组
判断主蒸汽温度压力是否满足并网要求；满足要求后进行并网准备子程序；待发电机出口断路器合闸位置正常后，依次进行合灭磁开关、升压、同期通电、启动同期并网、DEH转自动阀位控制；最终实现汽轮机的正常自动运行；
所述判断是否可以启动余热锅炉的汽水系统和余热锅炉的烟风系统采用的方式为：判断烧结工艺系统是否运行正常，具体为判断是否同时满足以下条件：
S111、烧结机稳定生产1h以上；S112、烧结主抽风机频率超过37.5HZ；S113、环冷机尾部受料槽受料正常；S114、环冷机取风罩前隔板处烟气温度大于380℃；S115、环冷机取风罩后隔板处烟气温度大于280℃。
2.根据权利要求1所述的烧结余热发电系统，其特征在于：还包括一键停机程序，根据烧结系统停机时间不同自动选择机组整体停机模式、机组解列保转模式或者机组降压降负荷模式。
3.根据权利要求1或2所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S1中判断是否投自动盘车装置采用的方式为：
S121、根据主蒸汽温度和压力判断是否满足启动要求；当主蒸汽满足温度＞200℃且压力＞1.0Mpa时，满足启动要求；
S122、检查总复位信号是否正常；检查DCS、ETS、DEH以及励磁系统有无故障报警信号；无故障报警信号时检查总复位信号是否正常；
S123、当S121满足启动要求和S122总复位信号都正常时进行启动准备子程序，具体为：
间隔30s顺序执行：关闭高参数过热器集箱排汽阀，打开高参数过热器集箱出口电动闸阀、循环水泵、真空泵、凝结水泵、排烟风机、均压箱排水电动阀、汽机本体疏水电/气动阀、导气管疏水电/气动阀；
S124、开均压箱进汽；当均压箱温度＞200℃且压力＞1.0MPa时启动高压油泵；当高压油压＞1.0MPa时，投入自动盘车。
4.根据权利要求1所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S2中还包括升速过程报警处理子程序，具体包括以下内容：
(1)油温＞36℃，开冷油器进水阀5s；油温＜35℃，关冷油器进水阀5s；(2)震动＞50mm/s，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(3)胀差超限，报警，等待检查,弹出继续和手动启动选择框；(4)轴位移超限，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(5)缸温差＞50℃，报警，等待检查，弹出继续和手动启动选择框；(6)热井水位＜300mm，开补水电动阀，热井水位＞800mm，关补水电动阀；(7)均压箱压力＜10KPa或温度＜200℃时，自动关闭均压箱疏水电动阀。
5.根据权利要求1或4所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S21中判断开机条件是否满足时，采用同时满足以下条件：
(1)润滑油温≤36℃，EH油温≤36℃；(2)汽轮发电机震动＜50mm/s；(3)汽轮发电机瓦温＜50℃；(4)|胀差|＜2.0mm；(5)缸温差＜50℃；(6)轴位移正常。
6.根据权利要求1或4所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S22中判断升速条件是否满足时，采用同时满足以下条件：
(1)保安油压＞0.95MPa；(2)二次油压＞0.15MPa；(3)润滑油压＞0.12MPa；(4)凝汽器真空＜40kPa；(5)EH油压>12MPa。
7.根据权利要求1或4所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S22中汽轮机从0升速至3000rpm分为四段，具体为：
第一段、汽轮机升速至100rpm后，盘车自动脱开并停止；汽轮机升速至500rpm时，保持t1时间；
第二段、当主蒸汽温度＞250℃且压力＞1.1MPa时，汽机升速至1200rpm并保持t2时间；
第三段、当主蒸汽温度＞250℃且压力＞1.2MPa时，汽机升速至2500rpm并保持t3时间；
第四段、当主蒸汽温度＞280℃且压力＞1.2MPa时，汽机升速至3000rpm并保持t4时间。
8.根据权利要求7所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S22中汽轮机属于热态启动时：t1＝3min，t2＝3min，t3＝2min，t4＝10min。
9.根据权利要求7所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S22中汽轮机属于冷态启动时：t1＝8min，t2＝15min，t3＝10min，t4＝10min。
10.根据权利要求1所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S3中在启动同期并网后可自动投入补汽，在满足补汽温度＞160℃、系统负荷＞30％且并网时间＞20min时，调用补汽控制子程序，执行下列功能：
(1)实时检测补汽温度大于160℃；(2)控制对空排汽阀，控制补汽压力大于0.3MPa；(3)控制补汽阀投入补汽运行；(4)过程中检测补汽温度、压力值在允许范围内，低于报警下限，切除补汽；(5)补汽投入时，机组震动振幅超过10mm，系统马上切除补汽，并报警，显示补汽投入失败，提示检查补汽管路疏水。
11.根据权利要求1所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S3中判断主蒸汽温度压力是否满足并网要求的条件为：主蒸汽满足温度＞280℃且压力＞1.2Mpa。
12.根据权利要求1或11所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述步骤S3中并网准备子程序包括间隔30s顺序执行下列动作：(1)关高压油泵；(2)关导气管疏水；(3)关闭本体疏水；(4)发出信号至励磁；(5)发出信号至同期。
13.根据权利要求2所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述一键停机程序具体如下：
步骤一、获取烧结系统停机时间Ts；
步骤二、根据所述烧结系统停机时间Ts选择不同停机程序，具体为：
1)当烧结系统停机时间Ts>0.6h时，进入机组整体停机模式；
2)当0.2h<Ts<0.6h时，进入机组解列保转模式；
3)当Ts<0.2h时，进入机组降压降负荷模式。
14.根据权利要求2或13所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述机组整体停机模式具体为：控制余热锅炉减负荷；控制汽轮机减负荷；判断是否有补汽，如有，则补汽退出；发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭；汽轮机逐步降速至0rpm，同时启动交流润滑油泵；投盘车装置。
15.根据权利要求2或13所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述机组解列保转模式具体为：控制余热锅炉减负荷至10％；进行发电机解列和汽轮机保转；判断主蒸汽温度压力是否同时满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa，同时满足时可以选择进行重新并网，运行重新并网子程序，然后进行并网后续步骤；也可以选择不重新并网，进行发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭；
当主蒸汽不满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa的累计时间达到15分钟时，自动跳到机组整体停机模式中的发电机解列和汽轮机主汽门调门关闭。
16.根据权利要求2或13所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述机组降压降负荷模式具体为：控制余热锅炉减负荷至30％；进行汽轮发电机组降压降负荷运行，主蒸汽压力逐步从1.6MPa降低到1.3Mpa；同时监测主蒸汽温度压力，当主蒸汽温度压力不能同时满足温度＞290℃且压力＞1.2MPa时，自动跳到机组解列保转模式。
17.根据权利要求14所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述控制余热锅炉减负荷采用的具体方法为：减少循环风机频率或者减小余热锅炉取风调节阀开度，同时自动调节给水流量。
18.根据权利要求15所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述控制余热锅炉减负荷至10％的方法为：将烧结主抽风机风量降到最小值；减少循环风机频率同时减小余热锅炉取风调节阀开度，使得余热取风量变为额定工况风量的10％左右，同时自动调节给水流量。
19.根据权利要求15所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述重新并网子程序包括以下功能：
检查主蒸汽温度压力是否符合重新并网条件；主蒸汽温度压力符合要求时，发出信号至励磁、发出信号去启动同期。
20.根据权利要求16所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述控制余热锅炉减负荷至30％的方法为：将烧结主抽风机风量降到最小值；减少循环风机频率或者减小余热锅炉取风调节阀开度，使得余热取风量变为额定工况风量的45％左右，同时自动调节给水流量。
21.根据权利要求2所述的烧结余热发电系统，其特征在于：所述一键启机程序和一键停机程序与DCS系统、DEH系统、ETS系统和电力系统进行信息交互，实现控制烧结余热电站汽轮发电机组的自动启停，具体为：与DCS系统交互的信息是启停过程中的过程参数及控制，与DEH系统交互的信息是汽轮机转速电液调节，与ETS系统交互的信息是汽轮机紧急停机，与电力系统交互的信息是励磁、同期、升压、并网和解列。
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