CN207892673U - 一种ncb型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，包括第一高排温度控制模块、第二高排温度控制模块；第一高排温度控制模块与高压缸进汽阀及中压缸进汽阀连接，用于通过解耦控制高压缸进汽阀及中压缸进汽阀，以调节控制高排温度和再热压力；第二高排温度控制模块与高压旁路阀、中压旁路阀及低压旁路阀连接，用于根据获取的测量信号解耦控制高压旁路阀、中压旁路阀及低压旁路阀，以调节控制高排温度及再热压力；第一高排温度控制模块与第二高排温度控制模块连接，进行耦合控制。本实用新型可实现启动过程中的高排温度自动控制，可确保机组启动过程中高排温度不超温，并减少人为操作失误和操作工作量，从而确保机组启动过程的汽轮机安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统。
背景技术
NCB型供热汽轮机常用于燃机联合循环背压式供热机组，即汽轮发电机组的轴系布置方式为：发电机、高压缸、中压缸、3S离合器、低压缸。
NCB型供热汽轮机设置高、中、低压旁路时，在启动过程中，有高缸启动、中缸启动和高中缸联合启动等多种启动方式。无论哪一种启动方式，高排温度均为重要的控制参数，以免高排温度超温，高压缸末级叶片受损。
汽轮机启动过程中，需要根据不同的启动方式，来匹配控制高压缸、中压缸进汽流量，进而控制高中缸暖缸及做功。同时，采用高中低压旁路来控制主汽压力、再热压力及高排温度等参数，一是确保启动参数和做功流量，二是确保汽缸冷却流量，避免鼓风损失造成排汽缸超温和汽缸末级叶片温度过高。汽缸超温将易致汽缸变形、造成动静碰磨，末级叶片超温时容易产生高温动应力造成叶片断裂。
由于机组启动过程中，控制量比较多，汽机转速属于重要精确自动控制对象，而往往忽视高排温度的精确自动控制，人为操作干预时，往往由于不能很好的将高排温度控制在合理范围内而出现超温现象，影响启动时间，甚至因此出现机组跳闸故障、导致高排末级叶片容易受热超过许用应力甚至断裂。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，该系统利用一个控制模块合理控制主汽进汽和再热进汽比例，另一个控制模块合理控制高旁阀、中旁阀、低旁阀的开度，两个控制模块联合起来共同协调控制号机组启动过程高排温度，确保将高排温度控制在合理的范围内。
本实用新型提供了一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，包括第一高排温度控制模块、第二高排温度控制模块，以及高压缸、中压缸、低压缸、高压缸进汽阀、中压缸进汽阀、高压旁路阀、中压旁路阀、低压旁路阀；
第一高排温度控制模块与高压缸进汽阀及中压缸进汽阀连接，用于通过解耦控制高压缸进汽阀及中压缸进汽阀，控制高压缸及中压缸的进汽流量，以调节控制高排温度和再热压力；
第二高排温度控制模块与高压旁路阀、中压旁路阀及低压旁路阀连接，用于根据获取的测量信号解耦控制高压旁路阀、中压旁路阀及低压旁路阀，以调节控制高排温度及再热压力；其中，测量信号包括高排温度信号、汽机转速信号、再热压力信号及主汽压力信号；
第一高排温度控制模块与第二高排温度控制模块连接，进行耦合控制。
进一步地，该系统还包括用于输送主蒸汽的高压旁路，高压旁路的输入端设有高压进汽阀，输出端连接有再热器。
进一步地，该系统还包括用于输送中压缸进汽的中压旁路，中压旁路的输入端设有中压旁路阀，输出端连接有凝汽器。
进一步地，该系统还包括用于输送中压缸进汽的管路，管路的输入端设有阀门，输出端连接低压缸。
进一步地，该系统还包括用于输送中压缸排气的管路，管路的输入端设有所述低压旁路阀，输出端连接所述凝汽器。
借由上述方案，通过NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，利用两个高排温度控制模块实现耦合解耦控制，能够使得高中缸进汽阀门之间兼顾高排温度进行协调耦合控制，使得高中低旁路阀之间兼顾高排温度进行协调耦合控制，使得高中缸进汽阀和机组旁路阀之间实现兼顾高排温度、再热压力等进行耦合控制，进而确保在机组各种启动方式和启动过程中，高排温度不超过330℃，并确保避免出现极端超温事故。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统的结构示意图。
图中标号：
1-发电机；2-高压缸；3-中压缸；4-3S离合器；5-低压缸；6-凝汽器；7-再热器；8-阀门；9-高压旁路阀；10-高压缸进气阀；11-中压缸进气阀；12-中压旁路阀；13-低压旁路阀；14-第一高排温度控制模块；15-第二高排温度控制模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参图1所示，本实施例了一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，包括第一高排温度控制模块14、第二高排温度控制模块15，第一高排温度控制模块14与高压缸进汽阀10及中压缸进汽阀11连接，用于通过解耦控制高压缸进汽阀10及中压缸进汽阀11，控制高压缸2及中压缸3的进汽流量，以调节控制高排温度和再热压力；第二高排温度控制模块15与高压旁路阀9、中压旁路阀12及低压旁路阀13连接，用于根据获取的测量信号解耦控制高压旁路阀9、中压旁路阀12及低压旁路阀13，以调节控制高排温度及再热压力；其中，测量信号包括高排温度信号、汽机转速信号、再热压力信号及主汽压力信号；第一高排温度控制模块14与第二高排温度控制模块15连接，进行耦合控制。
机组启动期间，可通过第一高排温度控制模块14、第二高排温度控制模块15，实现冲转、升速、并网及带负荷过程中的高排温度自动控制。第一高排温度控制模块14用于解耦控制高压缸进汽阀10和中压缸进汽阀11，可通过调整高压缸进汽阀10及中压缸进汽阀11的开度来调整高压缸2、中压缸3的进汽流量，控制高压缸2、中压缸3的暖缸、做功进汽量，进而实现对高排温度和再热压力的调节控制。同时，第二高排温度控制模块15通过接受高排温度、汽机转速、再热压力、主汽压力等反馈信号，计算输出控制信号直接联合控制高压旁路阀9、中压旁路阀12、低压旁路阀13，以实现对高排温度、再热压力的调节控制。第一高排温度控制模块14和第二高排温度控制模块15之间，通过耦合解耦控制，使得高压缸进汽阀10、中压缸进汽阀11和高压旁路阀9、中压旁路阀12、低压旁路阀13之间协调共同控制好高排温度。
本实施例通过第一高排温度控制模块及第二高排温度控制模块可在启动转速精确控制同时，实现启动过程中的高排温度自动控制，一是可确保机组启动过程中高排温度不超温(＜330℃)，避免高排温度超温异常(＞420℃)和高排末级叶片高温强度失效；二是能够减少人为操作失误和操作工作量，从而确保机组启动过程的汽轮机安全。
具体地，该系统包括第一高排温度控制模块14、第二高排温度控制模块15，发电机1、高压缸2、中压缸3、3S离合器4、低压缸5、凝汽器6、再热器7，以及中压缸3和低压缸5之间连接管路及阀门8、高压缸2的高压旁路连接管路及高压旁路阀9、中压缸3的中压旁路连接管路及中压旁路阀12、低压缸5的低压旁路连接管路及低压旁路阀13、高压缸2进汽管路及高压缸进气阀10、中压缸3进汽管路及中压缸进气阀11。
主蒸汽可通过高压旁路和高压旁路阀9直接进入再热器7，而不经过高压缸2。中压缸3进汽可通过中压旁路和中压旁路阀12直接进入凝汽器6，或通过管路及阀门8直接进入低压缸5。中压缸3排汽可直接通过管路及低压旁路阀13进入凝汽器6，而不经过低压缸5。
第一高排温度控制模块14发出控制信号协调解耦控制高压缸进气阀10、中压缸进气阀11；第二高排温度控制模块15发出控制信号协调解耦控制阀门高压旁路阀9、中压旁路阀12、低压旁路阀13。
第二高排温度控制模块15接受高排温度、汽机转速、再热压力、主汽压力等测量信号，经过计算后，在第一高排温度控制模块14、第二高排温度控制模块15分别发出控制信号，同时第一高排温度控制模块14、第二高排温度控制模块15之间通过信号连接来实现耦合控制，使得高压缸进气阀10、中压缸进气阀11和旁路阀高压旁路阀9、中压旁路阀12、低压旁路阀13之间协调共同控制好高排温度。
第一高排温度控制模块14、第二高排温度控制模块15可以采用传统PID控制算法，也可以采用智能控制算法。
本实施例提供的NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，通过第一高排温度控制模块及第二高排温度控制模块实现耦合解耦控制，具有如下技术效果：
1、能够使得高中缸进汽阀门之间兼顾高排温度进行协调耦合控制；
2、能够使得高中低旁路阀之间兼顾高排温度进行协调耦合控制；
3、能够使得高中缸进汽阀和机组旁路阀之间实现兼顾高排温度、再热压力等进行耦合控制，进而确保在机组各种启动方式和启动过程中，高排温度不超过330℃，并确保避免出现极端超温事故。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，其特征在于，包括第一高排温度控制模块、第二高排温度控制模块，以及高压缸、中压缸、低压缸、高压缸进汽阀、中压缸进汽阀、高压旁路阀、中压旁路阀、低压旁路阀；
所述第一高排温度控制模块与所述高压缸进汽阀及中压缸进汽阀连接，用于通过解耦控制所述高压缸进汽阀及中压缸进汽阀，控制所述高压缸及中压缸的进汽流量，以调节控制高排温度和再热压力；
所述第二高排温度控制模块与所述高压旁路阀、中压旁路阀及低压旁路阀连接，用于根据获取的测量信号解耦控制所述高压旁路阀、中压旁路阀及低压旁路阀，以调节控制高排温度及再热压力；其中，所述测量信号包括高排温度信号、汽机转速信号、再热压力信号及主汽压力信号；
所述第一高排温度控制模块与所述第二高排温度控制模块连接，进行耦合控制。
2.根据权利要求1所述的一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，其特征在于，还包括用于输送主蒸汽的高压旁路，所述高压旁路的输入端设有所述高压进汽阀，输出端连接有再热器。
3.根据权利要求2所述的一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，其特征在于，还包括用于输送中压缸进汽的中压旁路，所述中压旁路的输入端设有所述中压旁路阀，输出端连接有凝汽器。
4.根据权利要求2所述的一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，其特征在于，还包括用于输送中压缸进汽的管路，所述管路的输入端设有阀门，输出端连接所述低压缸。
5.根据权利要求3所述的一种NCB型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统，其特征在于，还包括用于输送中压缸排气的管路，所述管路的输入端设有所述低压旁路阀，输出端连接所述凝汽器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN108104891A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-01 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究所 | 一种ncb型汽轮机高中缸联合启动高排温度控制系统 |
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2017
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