CN208619179U - 一种间接空冷机组背压控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种间接空冷机组背压控制系统，包括间冷塔、冷却三角、温度传感器、百叶窗、百叶窗执行器和调节器，其中，冷却三角设置在间冷塔的四周，百叶窗布置在冷却三角的端部，百叶窗执行器与百叶窗相连接；温度传感器与冷却三角相连接，用于测量百叶窗的回水温度；调节器包括第一调节器和第二调节器。第一调节器自动修正背压与循环水回水温度关系。并根据预设背压值，调整回水温度设定值。第二调节器根据循环水回水温度的设定值以及测量值，控制百叶窗执行器调节百叶窗的开度。适应不同温度对回水温度的影响，从而实现背压的精准控制，降低厂用电率，降低大型火力发电机组的标准煤耗，提高发电机组的经济性。

Description

一种间接空冷机组背压控制系统

技术领域

本实用涉及间接空冷技术领域，更具体的，涉及一种间接空冷机组背压控制系统。

背景技术

在火力发电或化工企业，在汽轮机内做过功后的蒸汽，需要排入凝汽器凝结成水，再返回到锅炉循环使用。通过循环水把凝汽器的热量带走，使循环水在空冷散热器内与冷空气产生热交换，最终把热量释放到大气中的系统，称为间接空冷系统。间接空冷系统在我国应用得非常普遍，主要由空冷散热器、间冷塔、百叶窗及驱动器组成。

目前，间接空冷汽轮机组背压调整现多为手动控制，部分电厂通过扇区百叶同操间接控制机组背压，且循环水泵为工频运行，调节循环水流量的方法是增加循环泵运行台数。

传统的间接空冷汽轮机组背压控制系统存在以下不足：第一，运行人员手动调整百叶窗开度控制机组背压，背压波动较大，不利于机组经济运行。第二，通过扇区百叶同操控制，无法精准控制机组背压，影响运行经济性。第三，循环水泵工频运行，通过循环水泵运行数量调节循环水量，厂用电率较高，影响运行经济性。

实用新型内容

本实用新型为解决传统技术的上述缺陷，提供一种间接空冷机组背压控制系统。

本实用新型提供一种间接空冷机组背压控制系统，包括间冷塔、冷却三角、温度传感器、百叶窗、百叶窗执行器和调节器，其中，

所述冷却三角设置在所述间冷塔的四周，所述百叶窗布置在所述冷却三角的端部，所述百叶窗执行器与所述百叶窗相连接；

所述温度传感器与所述冷却三角相连接，用于测量所述百叶窗的回水温度；

所述调节器包括第一调节器和第二调节器，所述第一调节器与第二调节器相连接，用于根据预设背压值，调整回水温度设定值，并将所述回水温度设定值输入所述第二调节器；

所述第二调节器分别与所述第一调节器、温度传感器和百叶窗执行器相连接，用于根据所述循环水回水温度的设定值以及测量值，控制所述百叶窗执行器调节百叶窗的开度。

其中，空冷机组背压控制系统还包括循环水泵，所述循环水泵一端与所述冷却三角通过管道相连接，另一端连接水泵变频器。

其中，所述调节器还包括第三调节器，所述第三调节器与所述水泵变频器电连接，用于根据所述循环水回水温度的设定值以及测量值，控制所述水泵变频器调节所述循环水泵的转速。

其中，所述温度传感器为热电阻温度传感器。

其中，空冷机组背压控制系统还包括防冻保护模块，所述防冻保护模块包括DCS和百叶窗执行器，用于根据环境温度和百叶窗的回水温度，调整百叶窗的开度。

其中，所述防冻保护模块还包括报警单元，所述报警单元用于在百叶窗的回水温度不大于预设温度阈值时，在操作员电脑弹出报警信息。

本实用新型提供的间接空冷机组背压控制系统，第一调节器自动修正背压与循环水回水温度关系。并根据预设背压值，调整回水温度设定值。第二调节器根据循环水回水温度的设定值以及测量值，控制百叶窗执行器调节百叶窗的开度及循环泵变频器频率。适应不同温度对回水温度的影响，从而实现背压的精准控制，降低厂用电率，降低大型火力发电机组的标准煤耗，提高发电机组的经济性。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例提供的间接空冷机组背压控制系统的结构示意图；

图中，1.间冷塔；2.冷却三角；3.百叶窗；4.百叶窗执行器；5.温度传感器；6.第一调节器；7.第二调节器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一模块实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在火力发电或化工企业，在汽轮机内做过功后的蒸汽，需要排入凝汽器凝结成水，再返回到锅炉循环使用。通过循环水把凝汽器的热量带走，使循环水在冷却三角2内与冷空气产生热交换，最终把热量释放到大气中的系统，称为间接空冷系统。间接空冷系统在我国应用得非常普遍，主要由间冷塔1、百叶窗3及冷却三角2组成。

图1为根据本实用新型实施例提供的间接空冷机组背压控制系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括间冷塔1、冷却三角2、温度传感器5、百叶窗3、百叶窗执行器4和调节器，其中，

所述冷却三角2设置在所述间冷塔1的四周，所述百叶窗3布置在所述冷却三角2的端部，所述百叶窗执行器4与所述百叶窗3相连接；

所述温度传感器5与所述冷却三角2相连接，用于测量所述百叶窗3的回水温度；

所述调节器包括第一调节器6和第二调节器7，所述第一调节器6与第二调节器7相连接，用于根据预设背压值，调整回水温度设定值，并将所述回水温度设定值输入所述第二调节器7；

所述第二调节器7分别与所述第一调节器6、温度传感器5和百叶窗执行器4相连接，用于根据所述循环水回水温度的设定值以及测量值，控制所述百叶窗执行器4调节百叶窗3的开度。

参照图1，该系统包括间冷塔1和冷却三角2，间冷塔1的四周布置有多个冷却三角2。间冷塔1是间接空冷系统的组成结构，间接空冷系统不改动发电机组原有的冷却方式，仍然采用冷水进入凝结器来冷却凝结器管道内的蒸汽，而变热的水引到间冷塔1，通过空气从塔底流到塔顶，将管道内的水冷却，而后将冷却后的水流入凝汽器冷却蒸汽。

冷却三角2的端部设置有百叶窗3。百叶窗3连接有百叶窗执行器4。百叶窗执行器4用于调整百叶窗3的开度，通过调整百叶窗3的开度，能够调节百叶窗3的空气流通量。从而调节百叶窗3的回水温度。

进一步地，该系统还包括温度传感器5，温度传感器5与所述冷却三角2相连接，用于测量所述百叶窗3的回水温度。冷却三角2内流通有循环水，循环水在冷却三角2内与通入百叶窗3的冷空气产生热交换。

该系统还包括调节器，所述调节器包括第一调节器6和第二调节器7，所述第一调节器6与第二调节器7相连接，第一调节器6使用自适应PID控制技术，自动修正背压与循环水回水温度关系。根据预设背压值，调整回水温度设定值，并将所述回水温度设定值输入所述第二调节器7；

所述第二调节器7分别与所述第一调节器6、温度传感器5和百叶窗执行器4相连接，用于根据所述循环水回水温度的设定值以及测量值，控制所述百叶窗执行器4调节百叶窗3的开度，控制回水温度。通过第一调节器6和第二调节器7实现背压的精准控制。

不考虑环境温度变化影响，真空度每下降1％，煤耗(标煤)下降2.68g/kW·h。按全年发电量450000万kW·h计算，自动投入后平均降低真空度1KPa，则节约标准煤量如下：

全年节约煤量：450000万kwh*2.68g/kwh＝12060t

背压是真空度的体现，本实施例通过调节背压，降低真空度，能够降低厂用电率，降低大型火力发电机组的标准煤耗，提高发电机组的经济性。其中，发电厂的厂用电率是指单位时间内厂用变耗电量与发电量的百分比。

本实用新型实施例提供的间接空冷机组背压控制系统，第一调节器6自动修正背压与循环水回水温度关系。并根据预设背压值，调整回水温度设定值。第二调节器7根据循环水回水温度的设定值以及测量值，控制百叶窗执行器4调节百叶窗3的开度。适应不同温度对回水温度的影响，从而实现背压的精准控制，降低厂用电率，降低大型火力发电机组的标准煤耗，提高发电机组的经济性。

在上述实施例的基础上，空冷机组背压控制系统还包括循环水泵，所述循环水泵一端与所述冷却三角2通过管道相连接，另一端连接水泵变频器。循环水泵作用是将循环冷却水打至间冷塔1，通过冷却三角2冷却后至凝汽器冷却凝结水，一端凝汽器通过管道连接，另一端与冷却三角2通过管道连接。

具体的，空冷机组背压控制系统还包括循环水泵，循环水泵与冷却三角2通过管道相连接，通过水泵变频器调节循环水泵的转速，控制循环水的流量，从而控制回水温度，控制汽轮机组背压。

本实施例通过水泵变频器调节循环水泵的变转速，控制循环水的流速，从而控制回水温度，实现背压的精准控制，降低厂用电率，降低大型火力发电机组的标准煤耗，提高发电机组的经济性。

在上述各实施例的基础上，所述调节器还包括第三调节器，所述第三调节器与所述水泵变频器电连接，用于根据所述循环水回水温度的设定值以及测量值，控制所述水泵变频器调节所述循环水泵的转速。

若循环水泵工频运行，则通过控制百叶窗开度控制回水温度，从而控制机组背压。工频是指电力系统的发电、输电、变电与配电设备以及工业与民用电气设备采用的额定频率，单位赫兹HZ。工频运行，即频率不变化。

若循环水泵变频运行，随着环境温度升高，汽轮机组背压上升，优先增加百叶窗3的开度，然后增加循环水泵频率。当环境温度降低，机组背压下降，优先降低循环水泵的频率，然后调整百叶窗3的开度。

本实施例将循环水量变频调节与百叶窗开度控制相结合，在保证机组背压的基础上，降低厂用电消耗。

在上述各实施例的基础上，所述温度传感器5为热电阻温度传感器5。热电阻温度传感器5是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器温度计。具有性能稳定、使用灵活、可靠性高等优点。本实施例利用热电阻温度传感器5测量冷却三角2的电阻信号，并将电阻信号转换为温度信号传输至第二调节器7。

在上述各实施例的基础上，空冷机组背压控制系统还包括防冻保护模块，所述防冻保护模块包括DCS和百叶窗执行器4，用于根据环境温度和百叶窗3的回水温度，调整百叶窗3的开度。

防冻保护模块包括DCS和百叶窗执行器4，DCS(Distributed Control System)在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统。本实施例利用DCS根据环境温度和百叶窗3的回水温度，控制百叶窗执行器4，调整百叶窗3的开度。

本实施例中，当环境温度小于4℃时，根据不同环境温度，利用DCS预先设置第一温度阈值和第二温度阈值，此时背压调整停止。当回水温度达到第一温度阈值时，触发一级防冻保护。此时百叶窗执行器4禁止百叶窗3继续开启。当回水温度达到第二温度阈值时，触发二级防冻保护。此时百叶窗执行器4控制百叶窗3完全闭合，使回水温度升高。起到防冻保护的效果。

在一个实施例中，一个百叶窗执行器4控制上下两组百叶窗3，通过调整两组百叶窗之间的连接装置，改变连接形式。保证百叶窗上下开度一致，提高百叶窗开度控制的稳定性。

在上述各实施例的基础上，所述防冻保护模块还包括报警单元，用于在百叶窗的回水温度不大于预设温度阈值时，在操作员电脑弹出报警信息。

当回水温度达到第二温度阈值时，触发二级防冻保护。此时百叶窗执行器4控制百叶窗完全闭合，使回水温度升高。起到防冻保护的效果。DCS画面报警，在操作员电脑弹出报警信息。提醒运行人员检查现场设备。避免设备低温损坏。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然能够对前述各个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中模块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实用新型各个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种间接空冷机组背压控制系统，其特征在于，包括间冷塔、冷却三角、温度传感器、百叶窗、百叶窗执行器和调节器，其中，

所述冷却三角设置在所述间冷塔的四周，所述百叶窗布置在所述冷却三角的端部，所述百叶窗执行器与所述百叶窗相连接；

所述温度传感器与所述冷却三角相连接，用于测量所述百叶窗的回水温度；

所述调节器包括第一调节器和第二调节器，所述第一调节器与第二调节器相连接，用于根据预设背压值，调整回水温度设定值，并将所述回水温度设定值输入所述第二调节器；

所述第二调节器分别与所述第一调节器、温度传感器和百叶窗执行器相连接，用于根据所述回水温度的设定值以及测量值，控制所述百叶窗执行器调节百叶窗的开度。

2.根据权利要求1所述的间接空冷机组背压控制系统，其特征在于，还包括循环水泵，所述循环水泵一端与所述冷却三角通过管道相连接，另一端连接水泵变频器。

3.根据权利要求2所述的间接空冷机组背压控制系统，其特征在于，所述调节器还包括第三调节器，所述第三调节器与所述水泵变频器电连接，用于根据所述循环水回水温度的设定值以及测量值，控制所述水泵变频器调节所述循环水泵的转速。

4.根据权利要求1所述的间接空冷机组背压控制系统，其特征在于，所述温度传感器为热电阻温度传感器。

5.根据权利要求1所述的间接空冷机组背压控制系统，其特征在于，还包括防冻保护模块，所述防冻保护模块包括DCS和百叶窗执行器，用于根据环境温度和百叶窗的回水温度，调整百叶窗的开度。

6.根据权利要求5所述的间接空冷机组背压控制系统，其特征在于，所述防冻保护模块还包括报警单元，所述报警单元用于在百叶窗的回水温度不大于预设温度阈值时，在操作员电脑弹出报警信息。