CN2674108Y - 具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统，包括控制模块和执行模块，其中的控制模块包括：接口模块，接口模块接受操作指令并显示；第一、二输入模块，采集各种现场压力、温度及开关信号；分散处理模块，设置在所述接口模块和第一输入模块的输出端，对所述送入的操作指令和现场信号进行逻辑运算及处理，得到控制各阀门开度指令信号；控制执行模块，设置在所述分散处理模块和第二输入模块的输出端，比较阀门开度指令信号和各阀门现场信号并实现控制；执行模块，设置在所述控制执行模块的输出端，根据阀门开度指令信号进行控制。

Description

具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽轮机旁路控制系统，尤其是一种具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统。

背景技术

旁路控制系统是保证电站发电机组安全、可靠、经济运行不可缺少的调节系统之一。旁路系统应在全自动方式下，实现机组启动、调节、保护三大任务。但是以往的旁路系统由于设计不完善，启动方式仅能实现高压缸冲转，启动时间长，燃料消耗大，未能完全发挥旁路系统的功能，造成投资上的浪费。甚至有些旁路系统，由于设计、调试和维护不当等原因，反而造成机组停机和导致机组发生事故。

发明内容

本实用新型针对中压缸启动机组，采用计算机数字控制，精确控制机组蒸汽参数，配合汽轮机实现中压缸启动、事故工况下保护机组的目的。

本实用新型解决了以往旁路系统不能实现全自动切缸和反切缸的缺点。其特点是：控制机组蒸汽参数，配合机组冲转，直至并网、带负荷；切缸过程采用流量匹配、温度匹配减小了对机组的热冲击；反切缸过程采用切换瞬时的主汽压力作为高旁压力定值和设置预开度的办法保证了蒸汽的顺利过渡，提高了参数控制精度和运行稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统，其特征在于，包括控制模块和执行模块，其中的控制模块包括：

接口模块，接口模块接受操作指令并显示；

第一、二输入模块，采集各种现场压力、温度及开关信号；

分散处理模块，设置在所述接口模块和第一输入模块的输出端，对所述送入的操作指令和现场信号进行逻辑运算及处理，得到控制各阀门开度指令信号；

控制执行模块，设置在所述分散处理模块和第二输入模块的输出端，比较阀门开度指令信号和各阀门现场信号并实现控制；

执行模块，设置在所述控制执行模块的输出端，根据阀门开度指令信号进行控制。

附图说明

下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型再热机组热力系统简图。

具体实施方式

请参见图1，本实用新型的旁路控制系统包括控制模块10和执行模块20，其中的控制模块10包括接口模块1，分散处理模块2，第一输入模块3，控制执行模块4，第二输入模块5。接口模块1接受操作指令并显示，第一输入模块3采集各种现场压力、温度及开关信号，上述操作指令和现场信号一并送入控制执行模块4中，由其进行逻辑运算及处理，得到控制各阀门开度指令信号后送入控制执行单元4，该单元通过第二输入模块5也采集现场信号，比较阀门开度指令信号和现场阀门开度信号，然后通过执行机构20控制旁路阀门的开度。

图2给出中压缸启动的旁路控制方式，配合汽轮机的中压缸启动。其典型的启动过程如下：

a)启动前升温、升压：首先开启与高排逆止阀4并联的倒暖阀3，关闭高压缸通往冷凝器的高排通风阀5，开启高低压旁路阀1和2；开启汽机疏水阀；锅炉点火，通过高低压旁路阀1和2升温、升压；蒸汽通过倒暖阀3，倒流入高压缸，进行暖缸；再热器压力逐渐上升至P₁；中压缸进汽阀前温度达到规定值。

b)中压缸冲转：汽轮机复置，主汽阀开启，高压调阀仍关闭；DEH通过开启中压调阀，控制中压缸进汽，冲转至n₁；保持n₁暖机，直至高压缸温度升至t₁；随后关闭倒暖阀3，自动开启高排通风阀5；旁路控制系统通过控制低旁阀2，调节、维持中压缸进汽压力P₁，DEH控制中压调门升速至n₂；在此过程中，高压缸处于真空状态。

c)并网，接带负荷：由中压调阀控制机组并网，随后开大中压调阀，增加负荷；在此过程中，信号通过采集卡A进入低旁控制器B，调节低旁阀2，维持再热压力为P₁，如果低压旁路阀2关闭，则通过DEH中控制器D控制中压调门，帮助控制该压力；中压调阀压力设定点比低压旁路压力设定点低ΔP，所以，在低压旁路无法维持该压力而关闭之前，中压调阀不会参与调节。

d)切缸与反切缸：当机组满足流量要求与温度要求时，DEH系统自动进行中压缸/高压缸切换，将蒸汽逐渐切换到高压缸。切换过程时间为T_ih。旁路系统控制切换过程中的压力。

反切缸是指机组负荷降低，汽轮机的进汽方式由高压缸切换到中压缸的过程。当汽轮机处于高压缸运行，且DEH计算出的流量小于F_min时，DEH自动把汽机运行方式从高压缸运行切换到中压缸运行，切换时间为T_hi。

切换前机组滑压运行，因此高旁处于关闭状态。在切换开始时，旁路控制系统接收到反切缸信号后自动转入定压运行方式，压力的给定值为切缸前瞬间的主汽压力值，这样在切缸的时候，就可以顺利打开高压旁路阀，有效的把原进入高压缸的蒸汽转入高压旁路。

为了保证切换过程中汽轮机的安全运行，避免瞬间汽轮机中压缸无蒸汽，因此在高旁开启时，设计了一个最小开度。

本实用新型中所述高低压旁路系统，通过灵活的控制方式和策略，使按中压缸方式设计的汽轮机，实现中压缸启动。

1.控制启动蒸汽参数，实现中压缸启动方式下并网

本旁路控制系统按照汽轮机启动要求的参数，控制旁路系统阀门，可以实现通过中压缸，启动机组。以往的旁路控制系统由于只能实现汽轮机升速阶段的中压缸启动，在并网运行前就必须切换到高压缸运行；而本旁路控制系统可以配合汽轮机并网，直至带到10％负荷；

2.实现自动切缸

当机组负荷达到一定值后，满足流量匹配和温度匹配的情况下，本旁路控制系统按照汽轮机要求的压力和温度，自动进行由中压缸到高压缸的蒸汽切换，由于提供的蒸汽流量和温度与汽轮机匹配，因此不会造成热应力。

3.实现自动反切缸

以往的旁路控制系统只能在机组负荷下降到某一程度，DEH系统关闭高压调节汽阀，高压旁路压力上升速率超过旁路系统内部设定的速率限制后，高压旁路才能打开，但是这一过程可能需要相当长的时间。在这段时间内，汽轮机由于没有蒸汽进入，很容易发生跳机。

本旁路控制系统设计了一个表明机组反切缸的信号，该信号立即将旁路系统转入定压方式，并将机组当前的蒸汽压力作为压力控制器的定值。这样，只要汽轮机高压调节汽阀关小，主汽压就会上升而超过压力定值，保证高压旁路阀可以打开。同时，为了保证汽轮机蒸汽流量的连续，设计了一个逻辑和预开度，通过它使高压旁路迅速开启到一个与当时机组负荷相适应的位置上，从而保证反切缸的顺利进行。

本实用新型适用于具备中压缸启动能力的300MW、600MW、900MW机组的旁路控制。

Claims (1)

1、一种具有中压缸启动功能的汽轮机旁路控制系统，其特征在于，包括控制模块和执行模块，其中的控制模块包括：

接口模块，接口模块接受操作指令并显示；

第一、二输入模块，采集各种现场压力、温度及开关信号；

分散处理模块，设置在所述接口模块和第一输入模块的输出端，对所述送入的操作指令和现场信号进行逻辑运算及处理，得到控制各阀门开度指令信号；

控制执行模块，设置在所述分散处理模块和第二输入模块的输出端，比较阀门开度指令信号和各阀门现场信号并实现控制；

执行模块，设置在所述控制执行模块的输出端，根据阀门开度指令信号进行控制。

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