CN209340010U

CN209340010U - 一种燃气-蒸汽联合循环热电机组aps控制系统

Info

Publication number: CN209340010U
Application number: CN201822036488.XU
Authority: CN
Inventors: 丁淇德; 雷欣涛
Original assignee: State Power Investment Group Zhoukou Gas Thermoelectric Co Ltd
Current assignee: Guodian Zhoukou Gas Thermal Power Co., Ltd.
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2019-09-03
Anticipated expiration: 2028-12-06

Abstract

本实用新型公开的是种一种燃气‑蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，该系统包括启动过程控制系统和停机过程控制系统，所述启动过程控制系统和停机过程控制系统均包括系统级功能组和机组断点功能组，所述系统级功能组、机组断点功能均由若干个系统子组组成，所述启动过程控制系统和停机过程控制系统覆盖有机组辅助子系统、汽机子系统、燃机子系统、余热锅炉子系统，结构新颖，操作方便，实现汽机旁路全程自动控制，实现系统的自动以及CCS系统的自动投入，提升了该一种燃气‑蒸汽联合循环机组APS控制系统的使用功能性，保证其使用效果和使用效益，适合广泛推广。

Description

一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种电机组APS控制系统，更具体一点说，涉及一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，属于电力系统领域。

背景技术

目前,我国的主要电力来源有火力发电80％、水力发电15％、核电4％，其它(风能、太阳能等)发电1％，由此可知，我国的主要电力来源是火力发电，而火力发电主要是利用煤、石油、天然气、气体燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能。随着国民经济的快速发展，用电量不断加大，燃气发电是最稳定的分布式供能方式之一，优秀的冷热电三联供发电系统能够把燃气发电的有效率提高到95％以上。发展分布式燃气发电系统可以实现节能减排和能源供应可持续发展。

APS(automatic plant startup and shutdown control system,简写为APS)控制是机组自动启动和停运的信息控制中心，其按规定好的程序向各个设备(系统)发出启动或停运命令，并由以下系统协调完成：协调控制系统(CCS)、模拟量自动调节控制系统(MCS)、锅炉炉膛安全监视系统(FSSS)、汽轮机数字电液调节系统(DEH)、锅炉给水泵小汽机调节系统(MEH)、汽轮机旁路控制系统(BPC)、锅炉和汽轮机顺序控制系统(SCS)、全程给水控制系统、燃烧器负荷程控系统及其他控制系统(如电气控制系统(ECS)、电压自动调节系统(AVR)等，以最终实现发电机组的自动启动或自动停运，具体也能由运行人员操作，因此APS控制系统在热电燃气蒸汽联合循环机组中具有非常重要的应用，而传统的机组升负荷过程通过手动升降燃机负荷来，其对运行的要求非常高，成本高，不易操作。

实用新型内容

为了解决上述现有技术问题，本实用新型提供具有可以制动控制、运行成本低、易操作等技术特点的一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，该系统包括启动过程控制系统和停机过程控制系统，所述启动过程控制系统和停机过程控制系统均包括系统级功能组和机组断点功能组，所述系统级功能组、机组断点功能均由若干个系统子组组成，其中，所述启动过程控制系统的机组断点功能组包括启动准备子组、锅炉上水子组、真空建立子组、机组启动子组，所述停机过程控制系统的机组断点功能组包括燃机停运子组，所述启动过程控制系统和停机过程控制系统覆盖有机组辅助子系统、汽机子系统、燃机子系统、余热锅炉子系统，所述余热锅炉子系统包括凝结水启动控制模块、凝泵启动控制模块、凝泵切换控制模块，所述汽机子系统包括励磁系统，所述机组辅助子系统包括开闭式水系统、机组辅助系统和冷却水系统。

作为一种改进，所述启动准备子组包括依次启动的循环水系统、开式水系统、除盐水系统、闭式冷却水系统、空压机系统、汽机润滑油系统；所述锅炉上水子组包括依次启动的凝结水系统、辅助蒸汽系统、锅炉低压系统、锅炉中压系统、锅炉高压系统、EH油系统；所述真空建立子组包括依次启动的凝结水系统、辅助蒸汽系统、汽机润滑油系统、轴封系统、抽真空系统；所述机组启动子组包括依次启动的锅炉低压系统、锅炉高中压系统、燃机并网系统、汽机冲转系统、汽轮发电机并网系统、升负荷系统；所述燃机停运子组包括依次启动的减负荷系统、机组打闸系统、停炉上水系统。

作为一种改进，所述机组断点功能组中设置有旁路结构，断点功能组执行过程中，旁路结构处于全程自动状态。

作为一种改进，所述旁路结构包括高、中、低压旁路。

作为一种改进，所述停机过程控制系统控制的停机过程包括不保留凝结水停机模或保留凝结水停机模式，所述不保留凝结水停机模式用于长时间停机，其包含减负荷、汽机停机、燃机停机、停辅助系统、破坏真空、停轴封；所述保留凝结水的停机模式用于暂时性停机，保留凝结水系统、真空及轴封系统、油系统运行，其余系统级功能组停运，等待联合循环再次投运。

作为一种改进，所述汽机冲转系统中冲转速度大于2980rpm。

有益效果：对操作的运行的要求降低，易操作，可自动完成升负荷过程；结构新颖，操作方便，实现汽机旁路全程自动控制；实现系统的自动以及CCS系统的自动投入，提升了该一种燃气-蒸汽联合循环机组APS控制系统的使用功能性，保证其使用效果和使用效益，适合广泛推广。

附图说明

图1是本实用新型系统结构原理示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示为一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统的具体实施例，该实施例一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，该系统包括启动过程控制系统和停机过程控制系统，所述启动过程控制系统和停机过程控制系统均包括系统级功能组和机组断点功能组，所述系统级功能组、机组断点功能均由若干个系统子组组成，其中，所述启动过程控制系统的机组断点功能组包括启动准备子组、锅炉上水子组、真空建立子组、机组启动子组，所述停机过程控制系统的机组断点功能组包括燃机停运子组，所述启动过程控制系统和停机过程控制系统覆盖有机组辅助子系统、汽机子系统、燃机子系统、余热锅炉子系统，所述余热锅炉子系统包括凝结水启动控制模块、凝泵启动控制模块、凝泵切换控制模块，所述汽机子系统包括励磁系统，所述机组辅助子系统包括开闭式水系统、机组辅助系统和冷却水系统，其中机组断点功能可独立完成，然后接受下一步指令或继续等待，如完成锅炉上水子组的启动且当高中低压汽包达到启动水位后，将等待运行切换或自动接受下一步指令，此模式可以理解为锅炉上水模式，只完成锅炉上水而不执行后继系统的启动，当进一步选择真空建立子组时，APS将执行投轴封拉真空，并等待燃机点火后进行升温升压的操作，在预设时间内如果模式没有切换，启动程序将到此结束，运行人员也可以选择APS主顺控，实现一键启动机组；

作为一种改进的实施例，所述启动准备子组包括依次启动的循环水系统、开式水系统、除盐水系统、闭式冷却水系统、空压机系统、汽机润滑油系统；所述锅炉上水子组包括依次启动的凝结水系统、辅助蒸汽系统、锅炉低压系统、锅炉中压系统、锅炉高压系统、EH油系统；所述真空建立子组包括依次启动的凝结水系统、辅助蒸汽系统、汽机润滑油系统、轴封系统、抽真空系统；所述机组启动子组包括依次启动的锅炉低压系统、锅炉高中压系统、燃机并网系统、汽机冲转系统、汽轮发电机并网系统、升负荷系统；所述燃机停运子组包括依次启动的减负荷系统、机组打闸系统、停炉上水系统；

APS控制系统控制启动过程步骤如下：

一、调用启动准备子组，执行下述系统的启动：

1)启动循环水系统；2)启动开式水系统；3)启动除盐水系统；4)启动闭式冷却水系统；5)启动空压机系统；6)启动汽机润滑油系统，盘车投入；

二、调用锅炉上水子组，执行下述系统的启动：

1)启动凝结水系统；2)启动辅助蒸汽系统，投入主机疏水系统；(主机疏水建议由DEH提供接口，采取调用方式，实现主机启停机过程中的疏水阀批量操作，该部分逻辑相对成熟，不在APS控制系统中另行设计)；3)启动锅炉低压系统上水；4)启动锅炉中压系统上水；5)启动锅炉高压系统上水；6)启动润滑油系统。

三、调用真空建立功能组，执行下述系统的启动

1)启动凝结水系统；2)启动辅助蒸汽系统，投入主机疏水系统；3)启动轴封系统；4)启动抽真空系统。

四、调用机组启动子组，执行下述系统的启动：

1)启动锅炉低压系统升温升压；2)启动锅炉高中压系统升温升压；3)燃机启动并网；4)汽机冲转系统汽机冲转；5)启动汽轮发电机并网系统汽轮发电机并网；6)CCS投入，升负荷。

作为一种改进的实施例，所述机组断点功能组中设置有旁路结构，断点功能组执行过程中，旁路结构处于全程自动状态，机组启动子组中燃机启动只通过燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统主顺控发出启动指令至燃机控制系统，由其实现燃机的顺控启动，APS控制系统中设计了燃机并网系统，在启动过程中留给了运行人员多种便利性的选择。

作为一种改进的实施例，旁路结构包括高、中、低压旁路。

作为一种改进的实施例，停机过程控制系统控制的停机过程包括不保留凝结水停机模或保留凝结水停机模式，不保留凝结水停机模式用于长时间停机，其包含减负荷、汽机停机、燃机停机、停辅助系统、破坏真空、停轴封；保留凝结水的停机模式用于暂时性停机，保留凝结水系统、真空及轴封系统、油系统运行，其余系统级功能组停运，等待联合循环再次投运。

作为一种改进的实施例，所述汽机冲转系统中冲转速度大于2980rpm，在燃机点火前，为了除去残留在余热锅炉通道中的燃料-空气-混合物以防爆炸的可能，必须清吹余热锅炉。在不同的速度点，使用启动变频器拖动燃机直到余热锅炉内的空气容量已经被置换5次(最少5分钟)，然后透平转速下降到点火转速，点火程序开始。点火后，透平转速只通过启动变频器驱动的发电机拖动升速。随着燃机的启动，通过燃料调节阀控制燃料量使转速进一步升高，从大约2000rpm升高到额定转速期间，启动变频器脱扣，在额定转速点，发电机同期后并网，燃机带最小负荷运行。

最后，需要注意的是，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，该系统包括启动过程控制系统和停机过程控制系统，其特征在于：所述启动过程控制系统和停机过程控制系统均包括系统级功能组和机组断点功能组，所述系统级功能组、机组断点功能均由若干个系统子组组成，其中，所述启动过程控制系统的机组断点功能组包括启动准备子组、锅炉上水子组、真空建立子组、机组启动子组，所述停机过程控制系统的机组断点功能组包括燃机停运子组，所述启动过程控制系统和停机过程控制系统覆盖有机组辅助子系统、汽机子系统、燃机子系统、余热锅炉子系统，所述余热锅炉子系统包括凝结水启动控制模块、凝泵启动控制模块、凝泵切换控制模块，所述汽机子系统包括励磁系统，所述机组辅助子系统包括开闭式水系统、机组辅助系统和冷却水系统。

2.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，其特征在于：所述启动准备子组包括依次启动的循环水系统、开式水系统、除盐水系统、闭式冷却水系统、空压机系统、汽机润滑油系统；所述锅炉上水子组包括依次启动的凝结水系统、辅助蒸汽系统、锅炉低压系统、锅炉中压系统、锅炉高压系统、EH 油系统；所述真空建立子组包括依次启动的凝结水系统、辅助蒸汽系统、汽机润滑油系统、轴封系统、抽真空系统；所述机组启动子组包括依次启动的锅炉低压系统、锅炉高中压系统、燃机并网系统、汽机冲转系统、汽轮发电机并网系统、升负荷系统；所述燃机停运子组包括依次启动的减负荷系统、机组打闸系统、停炉上水系统。

3.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，其特征在于：所述机组断点功能组中设置有旁路结构，断点功能组执行过程中，旁路结构处于全程自动状态。

4.根据权利要求3所述的一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，其特征在于：所述旁路结构包括高、中、低压旁路。

5.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，其特征在于：所述停机过程控制系统控制的停机过程包括不保留凝结水停机模或保留凝结水停机模式，所述不保留凝结水停机模式用于长时间停机，其包含减负荷、汽机停机、燃机停机、停辅助系统、破坏真空、停轴封；所述保留凝结水的停机模式用于暂时性停机，保留凝结水系统、真空及轴封系统、油系统运行，其余系统级功能组停运，等待联合循环再次投运。

6.根据权利要求2所述的一种燃气-蒸汽联合循环热电机组APS控制系统，其特征在于：所述汽机冲转系统中冲转速度大于2980rpm。