一种二次再热火电机组旁路控制方法和系统与流程

文档序号:11247604阅读:540来源:国知局
一种二次再热火电机组旁路控制方法和系统与流程

本发明涉及火电机组旁路的控制技术,尤指一种二次再热火电机组旁路的控制方法和系统。



背景技术:

当前我国开始大力发展二次再热超超临界机组,二次再热机组其热力系统结构不同于一次再热机组,其汽轮机汽缸组成分别为超高压缸、高压缸、中压缸、低压缸,其旁路相应需要设置三级:高压旁路、中压旁路、低压旁路。三级旁路在机组启动开始到机组正常冲转、并网运行或故障停机全流程均发挥重要作用。体现在减少蒸汽向空排放、缩短机组启动时间、保护再热器、减少汽机调速汽门、进汽口及叶片的硬粒侵蚀等方面。但由于二次再热机组在我国刚刚起步,故目前尚无一套三级旁路的全流程自动控制方法。目前国内使用的三级旁路控制方法无法实现从点火开始到机组正常冲转、并网运行或故障停机全流程的自动控制,手动控制则无法将旁路作用充分发挥,尤其在锅炉升温升压、锅炉热态冲洗、汽机甩负荷后以及主燃料跳闸(mft)四个环节存在无法自动衔接的问题,导致旁路处于手动控制方式,对机组的快速启动、安全运行、故障处理均有重大影响。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种二次再热火电机组旁路的控制方法和系统,能够实现二次再热火电机组旁路的全流程自动化控制。

为了达到本发明目的,本发明提供了一种二次再热火电机组旁路控制方法,该方法包括:

当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时,高压旁路以高压旁路启机模式运行。

其中,高压旁路启机模式包括以下步骤:判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度,并维持第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值;维持第一期望值不变,使高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启;当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时,维持该第二高旁开度不变;主蒸汽压力值将以预设第一速率升压到第一冲转压力;当开始冲转并网后,高旁压力调节阀以预设的第二速率关小直至全关;当高旁压力调节阀全关后进入溢流运行模式,主蒸汽压力值将随机组滑压曲线变化,并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值,当实际主蒸汽压力未能维持高旁压力调节阀保持全关状态时,所述高旁压力调节阀开启。

优选地,预设的判断条件包括以下任意一条或多条:检测到锅炉的任一油层有火并且该状态能够维持预设的时间长度,以及检测到锅炉的任一磨层运行并且该状态能够维持预设的第一时间长度。

优选地,该方法还包括:通过预设的四组状态启动模式判断回路判断汽轮机机组在高压旁路启机模式下时处于冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式中的哪一种启动模式。

启动模式的判断方法包括:在预设的四组状态启动模式判断回路中分别输入超高压气缸的转子温度,根据预设的不同的转子温度范围确定汽轮机机组的启动模式,并且在并网之后将启动模式复位;其中,预设的不同的转子温度范围分别与冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式一一对应。

优选地,该方法还包括:

当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式、温态启动模式和热态启动模式时,预设的第一高旁开度为a%;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,预设的第一高旁开度为b%;其中,a和b均为小于或等于100的正 整数,b小于等于a。

当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式时,第一期望值为预设的第一压力值,其中,x为正实数;当汽轮机机组的启动模式为温态启动模式和热态启动模式时,第一期望值为锅炉点火前的锅炉压力值;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,第一期望值为第一冲转压力值。

优选地,判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度是指:

当锅炉出口的初始压力大于机组极热态启动压力时,将高旁压力调节阀以预设的第三速率开启到预设的第一高旁开度,维持固定的蒸汽通流量;当锅炉出口的初始压力小于或等于机组极热态启动压力时,在进入高压旁路启机模式的初始时刻,使高旁压力调节阀保持关闭,直到锅炉开始启压,将高旁压力调节阀以预设的第四速率开启到预设的第一高旁开度,维持固定的蒸汽通流量。

优选地,该方法还包括:当高压旁路未达到预设的判断条件时,高压旁路以高压旁路停机模式运行。

其中,高压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,开启高旁压力调节阀并保持预设的第二时间长度,在预设的第二时间长度以后,使高旁压力调节阀根据预设的控制函数控制主蒸汽压力;其中,高旁压力调节阀保持预设的第二时间长度时的开度为主蒸汽的汽流量的函数,主蒸汽压力设定值为燃料量的函数。

在停机停炉工况下,保持高旁压力调节阀关闭以保压,当以极热态启动模式启动时,则使高旁压力调节阀控制主蒸汽压力以预设的第四速率泄压至预设的第二压力值;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该方法还包括:当与汽轮机高压气缸组相对应的中压旁路达到预设的判断条件时,中压旁路以中压旁路启机模式运行。

其中,中压旁路启机模式包括以下步骤:进入中压旁路启机模式的初始 时刻,使中旁压力调节阀保持关闭,直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度时,将中旁压力调节阀以预设的第五速率由0逐渐开启至100%,当中旁压力调节阀的开度达到预设的第一中旁开度时,将第一中旁开度限定为开度下限,并将一次再热蒸汽压力值以预设的第六速率升至第二期望值;当中旁压力调节阀的开度达到预设的第二中旁开度且一次再热蒸汽压力小于预设的第二冲转压力时,将一次再热蒸汽压力值以预设的第七速率升至第二冲转压力的压力值;当开始冲转并网后,将中旁压力调节阀以预设的第八速率关小直至全关进入溢流运行模式,将一次再热蒸汽压力值维持在预设的第三压力值,当一次再热蒸汽压力值超过所述预设的第三压力值时,使中旁压力调节阀开启。

优选地,该方法还包括:当中压旁路未达到预设的判断条件时,中压旁路以中压旁路停机模式运行。

其中,中压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,通过中旁压力调节阀控制一次再热蒸汽压力,使一次再热蒸汽压力值保持为所述第二冲转压力的压力值。

在停机停炉工况下,保持中旁压力调节阀关闭以保压;如果以极热态启动模式启动,通过中旁压力调节阀控制一次再热蒸汽压力,以预设的第九速率泄压至第二冲转压力;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该方法还包括:当与汽轮机中压气缸组相对应的低压旁路达到预设的判断条件时,低压旁路以低压旁路启机模式运行。

其中,低压旁路启机模式包括以下步骤:进入低压旁路启机模式的初始时刻,使低旁压力调节阀保持关闭,直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度,并且中旁压力调节阀开启到预设的第三中旁开度时,将低旁压力调节阀以预设的第十速率由0逐渐开启至100%,当低旁压力调节阀的开度达到预设的第一低旁开度时,将第一低旁开度限定其为开度下限,并将二次再热蒸汽压力值以预设的第十一速率升至预设的第四压力值;当低旁压力调节阀的开度达到预设的第二低旁开度且二次再热蒸汽压力小于预设的第五压力值时,将二次再热蒸汽压力值以预设的第十二速率升至预设的第三冲转压 力;当开始冲转并网后,将低旁压力调节阀以预设的第十三速率关小直至全关进入溢流运行模式,将二次再热蒸汽压力值维持在预设的第六压力值,当二次再热蒸汽压力值超过预设的第六压力值时,使低旁压力调节阀开启。

优选地,该方法还包括:当低压旁路未达到预设的判断条件时,低压旁路以低压旁路停机模式运行。

其中,低压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,通过低旁压力调节阀控制二次再热蒸汽压力,使二次再热蒸汽压力值保持为第三冲转压力的压力值。

在停机停炉工况下,使低旁压力调节阀关闭以保压;如果以极热态启动模式启动,通过低旁压力调节阀控制二次再热蒸汽压力,以预设的第十四速率泄压至第三冲转压力;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该方法还包括:

在高旁启机模式中,通过预设的锅炉热态冲洗控制回路检测锅炉主蒸汽的温度及压力,当检测到主蒸汽升温升压至预设的第一温度和预设的第七压力值时,将高旁压力调节阀转为定压控制方式,维持第七压力值不变;并将给煤率减少到预设值,并降低汽水分离器水位,加大给水排放量,直到锅炉中水的水质符合预设的标准值。

优选地,该方法还包括:

在停机不停炉工况下,当锅炉未停止而汽轮机或发电机故障时,如果主蒸汽压力值达到预设的第八压力值,则触发预设的高旁切换回路并产生一个切换指令,发送给预设的高旁压力控制回路,当预设的高旁压力控制回路接收到该切换指令后,令高压旁路由高压旁路停机模式重新进入高压旁路启机模式中的升压阶段。

在汽轮机跳闸或发电机跳闸但锅炉未停的工况下,并且主蒸汽压力值被控制到预设的高旁目标压力值范围内时,则触发预设的高旁切换回路并产生一个控制指令,发送给预设的高旁压力控制回路,当预设的高旁压力控制回路接收到该控制指令后,令高压旁路由高压旁路停机模式重新进入高压旁路 启机模式中的升温升压阶段。

优选地,该方法还包括:

在停机不停炉工况下,通过预设的低限设定回路,对高压旁路调节阀、中压旁路调节阀以及低压旁路调节阀的调节开度进行低限设定;其中,高压旁路调节阀的低限设定由预设的主蒸汽温度的对应函数决定,中压旁路调节阀和低压旁路调节阀的低限设定均为预设的固定开度。

优选地,该方法还包括:

通过预设的压力定值设置回路,对高压旁路、中压旁路以及低压旁路在不同阶段的蒸汽压力值进行预设置,并对所述压力值的升降速率进行预设置。

为了达到上述目的,本发明还提出了一种二次再热火电机组旁路控制系统,该系统包括:高旁控制模块。

高旁控制模块用于:当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时,控制高压旁路以高压旁路启机模式运行。

其中,高压旁路启机模式包括以下步骤:判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度,并维持第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值;维持第一期望值不变,使高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启;当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时,维持第二高旁开度不变;令主蒸汽压力值以预设第一速率升压到第一冲转压力;当开始冲转并网后,令高旁压力调节阀以预设的第二速率关小直至全关;当高旁压力调节阀全关后,进入溢流运行模式,令主蒸汽压力的压力值随机组滑压曲线变化,并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值,当实际主蒸汽压力未能维持高旁压力调节阀保持全关状态时,高旁压力调节阀开启。

优选地,预设的判断条件包括以下任意一条或多条:检测到锅炉的任一油层有火并且该状态能够维持预设的时间长度,以及检测到锅炉的任一磨层运行并且该状态能够维持预设的第一时间长度。

优选地,该系统还包括状态启动模式判断回路。

状态启动模式判断回路用于:判断汽轮机机组在高压旁路启机模式下时处于冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式中的哪一种启动模式。

状态启动模式判断回路对启动模式的判断方法包括:在预设的四组状态启动模式判断回路中分别输入超高压气缸的转子温度,根据预设的不同的转子温度范围确定汽轮机机组的启动模式,并且在并网之后将启动模式复位;其中,预设的不同的转子温度范围分别与冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式一一对应。

优选地,

当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式、温态启动模式和热态启动模式时,预设的第一高旁开度为a%;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,预设的第一高旁开度为b%;其中,a和b均为小于或等于100的正整数,b小于等于a。

当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式时,第一期望值为预设的第一压力值,其中,x为正实数;当汽轮机机组的启动模式为所述温态启动模式和热态启动模式时,第一期望值为锅炉点火前的锅炉压力值;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,第一期望值为冲转压力值。

优选地,高旁控制模块判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度是指:

当锅炉出口的初始压力大于机组极热态启动压力时,将高旁压力调节阀以预设的第三速率开启到预设的第一高旁开度,维持固定的蒸汽通流量;当锅炉出口的初始压力小于或等于机组极热态启动压力时,在进入高压旁路启机模式的初始时刻,使高旁压力调节阀保持关闭,直到锅炉开始启压,将高旁压力调节阀以预设的第四速率开启到预设的第一高旁开度,维持固定的蒸汽通流量。

优选地,高旁控制模块还用于:当高压旁路未达到预设的判断条件时, 控制高压旁路以高压旁路停机模式运行。

其中,高压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,开启高旁压力调节阀并保持预设的第二时间长度,在预设的第二时间长度以后,使高旁压力调节阀根据预设的控制函数控制所述主蒸汽压力;其中,高旁压力调节阀保持预设的第二时间长度时的开度为主蒸汽的汽流量的函数,主蒸汽压力值为燃料量的函数。

在停机停炉工况下,保持高旁压力调节阀关闭以保压,当以极热态启动模式启动时,则使高旁压力调节阀控制主蒸汽压力以预设的第四速率泄压至预设的第二压力值;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa;其中,y为正实数。

优选地,该系统还包括中旁控制模块;中旁控制模块用于:当与汽轮机高压气缸组相对应的中压旁路达到预设的判断条件时,控制中压旁路以中压旁路启机模式运行。

其中,中压旁路启机模式包括以下步骤:进入中压旁路启机模式的初始时刻,使中旁压力调节阀保持关闭,直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度时,将中旁压力调节阀以预设的第五速率由0逐渐开启至100%,当中旁压力调节阀的开度达到预设的第一中旁开度时,将第一中旁开度限定为开度下限,并将一次再热蒸汽压力值以预设的第六速率升至第二期望值;当中旁压力调节阀的开度达到预设的第二中旁开度且一次再热蒸汽压力小于预设的第二冲转压力时,将一次再热蒸汽压力值以预设的第七速率升至第二冲转压力的压力值;当开始冲转并网后,将中旁压力调节阀以预设的第八速率关小直至全关,进入溢流运行模式,将一次再热蒸汽压力值维持在预设的第三压力值,当一次再热蒸汽压力值超过预设的第三压力值时,使中旁压力调节阀开启。

优选地,

中旁控制模块还用于:当中压旁路未达到预设的判断条件时,控制中压旁路以中压旁路停机模式运行。

其中,中压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,通过中旁压力调节阀控制一次再热蒸汽压力,使一次再热蒸汽压力值保持为第二冲转压力的压力值。

在停机停炉工况下,保持中旁压力调节阀关闭以保压;如果以极热态启动模式启动,通过中旁压力调节阀控制主蒸汽压力,以预设的第九速率泄压至第二冲转压力;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该系统还包括低旁控制模块。

低旁控制模块用于:当与汽轮机中压气缸组相对应的低压旁路达到预设的判断条件时,控制低压旁路以低压旁路启机模式运行。

其中,低压旁路启机模式包括以下步骤:进入低压旁路启机模式的初始时刻,使低旁压力调节阀保持关闭,直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度,并且中旁压力调节阀开启到预设的第三中旁开度时,将低旁压力调节阀以预设的第十速率由0逐渐开启至100%,当低旁压力调节阀的开度达到预设的第一低旁开度时,将第一低旁开度限定其为开度下限,并将二次再热蒸汽压力值以预设的第十一速率升至预设的第四压力值;当低旁压力调节阀的开度达到预设的第二低旁开度并且二次再热蒸汽压力小于预设的第五压力值时,将二次再热蒸汽压力值以预设的第十二速率升至预设的第三冲转压力;当开始冲转并网后,将低旁压力调节阀以预设的第十三速率关小直至全关,进入溢流运行模式,将二次再热蒸汽压力值维持在预设的第六压力值,当二次再热蒸汽压力值超过预设的第六压力值时,使低旁压力调节阀开启。

优选地,

低旁控制模块还用于:当低压旁路未达到预设的判断条件时,控制低压旁路以低压旁路停机模式运行。

其中,低压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,通过低旁压力调节阀控制二次再热蒸汽压力,使二次再热蒸汽压力值保持为第三冲转压力的压力值。

在停机停炉工况下,使低旁压力调节阀关闭以保压;如果以极热态启动模式启动,通过低旁压力调节阀控制二次再热蒸汽压力,以预设的第十四速 率泄压至所述第三冲转压力;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该系统还包括:锅炉热态冲洗控制回路。

锅炉热态冲洗控制回路用于:在高旁启机模式中,检测锅炉主蒸汽的温度及压力,当检测到主蒸汽升温升压至预设的第一温度和预设的第七压力值时,将高旁压力调节阀转为定压控制方式,维持第七压力值不变;并将给煤率减少到预设值,并降低汽水分离器水位,加大给水排放量,直到锅炉中水的水质符合预设的标准值。

优选地,该系统还包括高旁切换回路。

高旁切换回路用于:在停机不停炉工况下,当锅炉未停止而汽轮机或发电机故障时,如果主蒸汽压力值达到预设的第八压力值,产生一个切换指令,发送给高旁控制模块,当高旁控制模块接收到切换指令后,令高压旁路由高压旁路停机模式重新进入高压旁路启机模式中的升压阶段。

高旁切换回路还用于:在汽轮机跳闸或发电机跳闸但锅炉未停的工况下,并且主蒸汽压力值被控制到预设的高旁目标压力值范围内时,产生一个控制指令,发送给高旁控制模块,当高旁控制模块接收到控制指令后,令高压旁路由高压旁路停机模式重新进入高压旁路启机模式中的升温升压阶段。

优选地,该系统还包括低限设定回路。

低限设定回路用于:在停机不停炉工况下,对高压旁路调节阀、中压旁路调节阀以及低压旁路调节阀的调节开度进行低限设定;其中,高压旁路调节阀的低限设定由预设的主蒸汽温度的对应函数决定,中压旁路调节阀和低压旁路调节阀的低限设定均为预设的固定开度。

优选地,该系统还包括压力定值设置回路。

压力定值设置回路用于:通过预设的压力定值设置回路,对高压旁路、中压旁路以及低压旁路在不同阶段的蒸汽压力值进行预设置,并对压力值的升降速率进行预设置。

与现有技术相比,本发明包括:当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时,高压旁路以高压旁路启机模式运行。其中,高 压旁路启机模式包括以下步骤:判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度,并维持第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值;维持第一期望值不变,使高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启;当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时,维持该第二高旁开度不变;主蒸汽压力值将以预设第一速率升压到第一冲转压力;当开始冲转并网后,高旁压力调节阀以预设的第二速率关小直至全关;当高旁压力调节阀全关后进入溢流运行模式,主蒸汽压力值将随机组滑压曲线变化,并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值,当实际主蒸汽压力未能维持高旁压力调节阀保持全关状态时,高旁压力调节阀开启。通过本发明的方案,能够实现二次再热火电机组旁路的全流程自动化控制。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明的三级旁路二次再热机组系统结构图;

图2为本发明的二次再热火电机组的高压旁路控制流程图;

图3为本发明的二次再热火电机组的中压旁路控制流程图;

图4为本发明的二次再热火电机组的低压旁路控制流程图;

图5为本发明的二次再热火电机组旁路控制系统组成框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申 请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图1所示,是采用了本发明三级旁路的二次再热机组系统结构图,可以看到高压旁路、中压旁路和低压旁路,这里可以分别简称为高旁、中旁和低旁,为串联布置。

基于上述的结构图,为了达到本发明目的,本发明提供了一种二次再热火电机组旁路控制方法,如图2至图4所示。

本发明根据汽轮机机组启动流程,首先对高压旁路按如下的控制策略设计:当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时,高压旁路以高压旁路启机模式运行,如图2所示。

优选地,该预设的判断条件包括以下任意一条或多条:1)检测到锅炉的任一油层有火并且该状态能够维持预设的时间长度,在这里,可以基于4取3的原则进行检测,即,如果有4层油层,可以检测其中3层是否有火,当然,这只是本发明的一个具体实施例,在其他方案中还可以基于其它原则进行判断。2)检测到锅炉的任一磨层运行并且该状态能够维持预设的第一时间长度。上述两条判断条件中的预设的时间长度可以选用125秒,该时间值是经过现场实践的一个优选值。

高压旁路启机模式包括以下步骤:判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,在本发明实施例中,该极热态启动压力可以为16mpa,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度,该第一高旁开度与汽轮机机组的启动模式相关,在下面的内容中将详细介绍汽轮机机组的几种启动模式、这几种启动模式的判断方法以及第一高旁开度与这几种启动模式的具体关系。在高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度后,会维持第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值,并维持第一期望值不变,使高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启;这里,主蒸汽压力的第一期望值仍然与汽轮机组的启动模式相关,具体关系将在后 续内容中详细介绍。随着高旁压力调节阀的继续开启,当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时,维持该第二高旁开度不变,优选地,该第二高旁开度可以为30%;主蒸汽压力值将以预设第一速率升压到第一冲转压力,这里第一冲转压力也与上述的汽轮机组的启动模式相关,具体关系将在后续内容中详细介绍。当开始冲转并网后,高旁压力调节阀以预设的第二速率逐渐关小直至全关;当高旁压力调节阀全关后进入溢流运行模式,主蒸汽压力值将随机组滑压曲线变化,并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值,优选地,该防开启压力设定值可以是1mpa,当实际主蒸汽压力未能维持高旁压力调节阀保持全关状态时,高旁压力调节阀开启。

下面我们将对汽轮机机组的四种启动模式做详细介绍。

汽轮机机组的四种启动模式包括:冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式。

优选地,该方法还包括:在高旁启机模式中加入机组的4种状态启动模式判断回路,通过预设的四组状态启动模式判断回路判断汽轮机机组在高压旁路启机模式下时处于冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式中的哪一种启动模式。该状态启动模式判断回路分4组,每组包括低限监视器、与门、非门、脉冲发生器、rs保持寄存器、或门。

启动模式的判断方法包括:在预设的四组状态启动模式判断回路中分别输入超高压气缸的转子温度,根据预设的不同的转子温度范围确定汽轮机机组的启动模式,并且在并网之后将启动模式复位;其中,预设的不同的转子温度范围分别与冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式一一对应。优选地,超高压缸转子温度<200℃为冷态启动模式,200℃~380℃为温态启动模式,380℃~540℃为热态启动模式,>540℃为极热态启动模式。

在本发明中,根据各启动状态给出高旁压力的控制目标值,全面简洁的实现了控制策略中对主蒸汽压力的设定。

基于上述四种启动模式的介绍,下面详细介绍本发明中的第一高旁开路 与四种启动模式的关系。

具体地,当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式、温态启动模式和热态启动模式时,预设的第一高旁开度为a%,优选地,该a%可以为8%,这里需要说明的是,在这三种启动模式下,该第一高旁开度可以相同,也可以不同;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,预设的第一高旁开度为b%,优选地,该b%可以为5%;其中,a和b均为小于或等于100的正整数,b小于等于a。

下面详细介绍本发明中的第一期望值与四种启动模式的关系。

当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式时,第一期望值为预设的第一压力值,优选地,该第一压力值可以为0.5mpa;当汽轮机机组的启动模式为温态启动模式和热态启动模式时,第一期望值为锅炉点火前的锅炉压力值;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,第一期望值为第一冲转压力值。

优选地,判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度是指:

当锅炉出口的初始压力大于机组极热态启动压力时,将高旁压力调节阀以预设的第三速率开启到预设的第一高旁开度,维持固定的蒸汽通流量,优选地,该第三速率可以为5%/min;当锅炉出口的初始压力小于或等于机组极热态启动压力时,在进入高压旁路启机模式的初始时刻,使高旁压力调节阀保持关闭,直到锅炉开始启压,将高旁压力调节阀以预设的第四速率开启到预设的第一高旁开度,维持固定的蒸汽通流量,防止再热器干烧。

在本发明实施例中,该第四速率也与上述的汽轮机机组的四种启动模式相关。具体地,当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式时,该第四速率为c%/min,优选地,c%/min可以为10%/min;当汽轮机机组的启动模式为温态启动模式时,该第四速率为d%/min,优选地,d%/min可以为10%/min;当汽轮机机组的启动模式为热态启动模式时,该第四速率为e%/min,优选地,e%/min可以为8%/min。

下面详细介绍本发明中的第一冲转压力与四种启动模式的关系。

具体地,当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式时,该第一冲转压力为fmpa,优选地,该fmpa可以为8mpa;当汽轮机机组的启动模式为温态启动模式时,该第一冲转压力为jmpa,优选地,该jmpa可以为8mpa;;当汽轮机机组的启动模式为热态启动模式时,该第一冲转压力为hmpa,优选地,该hmpa可以为10mpa;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,该第一冲转压力为impa,优选地,该impa可以为14mpa。

优选地,该方法还包括:当高压旁路未达到预设的判断条件时,高压旁路以高压旁路停机模式运行,如图2所示。

其中,高压旁路停机模式包括停机不停炉和停机停炉两种工况,在该两种工况下,高压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,开启高旁压力调节阀并保持预设的第二时间长度,优选地,该第二时间长度可以为5s,在预设的第二时间长度以后,使高旁压力调节阀根据预设的控制函数控制主蒸汽压力;其中,高旁压力调节阀保持预设的第二时间长度时的开度为主蒸汽的汽流量的函数,主蒸汽压力设定值为燃料量的函数。

在停机停炉(mft)工况下,保持高旁压力调节阀关闭以保压,当以极热态启动模式启动时,则使高旁压力调节阀控制主蒸汽压力以预设的第四速率泄压至预设的第二压力值,优选地,该第四速率可以为0.2mpa/min,该第二压力可以为14mpa;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该方法还包括:当与汽轮机高压气缸组相对应的中压旁路达到预设的判断条件时,中压旁路以中压旁路启机模式运行,如图3所示。

其中,中压旁路启机模式包括以下步骤:进入中压旁路启机模式的初始时刻,使中旁压力调节阀保持关闭,直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度时,将一次再热蒸汽压力的压力值变为预设的第二期望值,优选地,该第三高旁开度可以为3%,该第二期望值可以为0.55mpa;具体地,将中旁压力调节阀以预设的第五速率由0逐渐开启至100%,当中旁压力调节阀的开度达到预设的第一中旁开度时,将第一中旁开度限定为开度下限,优选地, 该第一中旁开度可以为10%,并将一次再热蒸汽压力值以预设的第六速率升至第二期望值,优选地,该第六速率可以为0.05mpa/min;当中旁压力调节阀的开度达到预设的第二中旁开度且一次再热蒸汽压力小于预设的第二冲转压力时,将一次再热蒸汽压力值以预设的第七速率升至第二冲转压力的压力值,优选地,该第二中旁开度可以为50%,该第二冲转压力可以为2.5mpa,该第七速率可以为0.3mpa/min;当开始冲转并网后,将中旁压力调节阀以预设的第八速率关小直至全关进入溢流运行模式,将一次再热蒸汽压力值维持在预设的第三压力值,优选地,该第三压力值可以为3.5mpa,当一次再热蒸汽压力值超过该预设的第三压力值3.5mpa时,使中旁压力调节阀开启。

优选地,该方法还包括:当中压旁路未达到预设的判断条件时,中压旁路以中压旁路停机模式运行,如图3所示。

其中,中压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,通过中旁压力调节阀控制一次再热蒸汽压力,使一次再热蒸汽压力值保持为所述第二冲转压力的压力值,这里该第二冲转压力的压力值可以为预设的2.5mpa。

在停机停炉工况下,保持中旁压力调节阀关闭以保压;如果以极热态启动模式启动,通过中旁压力调节阀控制主蒸汽压力,以预设的第九速率泄压至第二冲转压力,优选地,该第九速率可以为0.1mpa/min,该第二冲转压力可以为2.5mpa;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该方法还包括:当与汽轮机中压气缸组相对应的低压旁路达到预设的判断条件时,低压旁路以低压旁路启机模式运行,如图4所示。

其中,低压旁路启机模式包括以下步骤:进入低压旁路启机模式的初始时刻,使低旁压力调节阀保持关闭,直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度,并且中旁压力调节阀开启到预设的第三中旁开度时,优选地,该第三高旁开度可以为3%,该第三中旁开度可以为5%,将低旁压力调节阀以预设的第十速率由0逐渐开启至100%,当低旁压力调节阀的开度达到预设的第一低旁开度时,将第一低旁开度限定为开度下限,优选地,该第一低旁开度可以为10%,并将二次再热蒸汽压力值以预设的第十一速率升至预设 的第四压力值,优选地,该第十一速率可以为0.05mpa/min,该第四压力值可以为0.1mpa;当低旁压力调节阀的开度达到预设的第二低旁开度且二次再热蒸汽压力小于预设的第五压力值时,将二次再热蒸汽压力值以预设的第十二速率升至预设的第三冲转压力,优选地,该第二低旁开度可以为50%,该第五压力值可以为1.0mpa,该第十二速率可以为0.01mpa/min,该第三冲转压力可以为1.0mpa;当开始冲转并网后,将低旁压力调节阀以预设的第十三速率关小直至全关进入溢流运行模式,将二次再热蒸汽压力值维持在预设的第六压力值,优选地,该第六压力值可以为1.5mpa。当二次再热蒸汽压力值超过预设的第六压力值时,开启低旁压力调节阀,进入溢流运行模式。

优选地,该方法还包括:当低压旁路未达到预设的判断条件时,低压旁路以低压旁路停机模式运行,如图4所示。

其中,低压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,通过低旁压力调节阀控制二次再热蒸汽压力,使二次再热蒸汽压力值保持为第三冲转压力的压力值,优选地,该第三冲转压力可以为1.0mpa。

在停机停炉工况下,使低旁压力调节阀关闭以保压;如果以极热态启动模式启动,通过低旁压力调节阀控制二次再热蒸汽压力,以预设的第十四速率泄压至第三冲转压力,优选地,该第十四速率可以为0.1mpa/min,该第三冲转压力可以为1.0mpa;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

以上介绍的高压旁路启机模式、高压旁路停机模式、中压旁路启机模式、中压旁路停机模式、低压旁路启机模式、低压旁路停机模式共同组成了一个二次再热机组三级旁路自动控制系统。

基于上述的控制策略,本发明加入了额外的控制回路,辅助上述的6中控制模式更好地完成二次再热机组三级旁路的自动控制,该额外的控制回路除了包括上述的状态启动模式判断回路,还包括锅炉热态冲洗控制回路、切换回路、低限设定回路和压力定值设置回路,下面将对这些回路在本发明中的控制运行方法做详细介绍。

本发明在高旁启机模式中加入一个锅炉热态冲洗控制回路,在机组升温 升压控制过程中可以自动实现热态冲洗功能,自动将主蒸汽压力控制在预设值上,如0.9mpa。如果当时的主汽压超过该预设值,则开大高旁压力调节阀的开度,反之则减小高旁压力调节阀的开度,实现热态冲洗时的定压需要。

具体地,该控制方法包括:在高旁启机模式中,通过预设的锅炉热态冲洗控制回路检测锅炉主蒸汽的温度及压力,当检测到主蒸汽升温升压至预设的第一温度和预设的第七压力值时,优选地,该第一温度可以为190℃,该第七压力值可以为0.9mpa,将高旁压力调节阀转为预设的定压控制方式,维持第七压力值不变;并将给煤率减少到预设值,优选地,该预设值可以为5t/h,并降低汽水分离器水位,加大给水排放量,直到锅炉中水的水质符合预设的标准值。

该锅炉热态冲洗控制回路包含rs保持寄存器、高限监视器、或门、与门、kb按钮、脉冲发生器。结合上述的控制策略,在升温升压过程中分离器入口温度逐渐上升达到190℃且主汽压力达到0.9mpa时,rs保持寄存器置热态冲洗指令位为1,高旁压力调节阀此时转为定压控制方式,主蒸汽压力值为0.9mpa,同时还要执行减少给煤率,通过降低汽水分离器水位加大给水排放量,实现大流量热态冲洗的功能。水质合格后运行人员也可以手动退出热态冲洗。

本发明在三级旁路控制回路中加入一个切换回路,切换回路可以实现停机不停炉情况下的快速启机,此时不必将旁路切为手动控制就自动实现停机模式向启机模式的转化,提高了旁路控制的自动化程度。切换回路包含减法器、高低限监视器、非门、与门。高压旁路、中压旁路、低压旁路分别有各自对应的高旁切换回路、中旁切换回路、低旁切换回路。

具体地,切换回路的控制方法包括:

在停机不停炉工况下,当锅炉未停止而汽轮机或发电机故障时,如果主蒸汽压力值达到预设的第八压力值,则触发预设的高旁切换回路并产生一个切换指令,发送给预设的高旁压力控制回路,当预设的高旁压力控制回路接收到该切换指令后,令高压旁路由高压旁路停机模式重新进入高压旁路启机模式中的升压阶段。

在汽轮机跳闸或发电机跳闸但锅炉未停的工况下,并且主蒸汽压力值被控制到预设的高旁目标压力值范围内时,则触发预设的高旁切换回路并产生一个控制指令,发送给预设的高旁压力控制回路,当预设的高旁压力控制回路接收到该控制指令后,令高压旁路由高压旁路停机模式重新进入高压旁路启机模式中的升温升压阶段,优选地,上述的高旁目标压力值范围可以设定为0mpa~1mpa。

在汽轮机跳闸或发电机跳闸但锅炉未停(无mft)的工况下,一次再热蒸汽压力被控制到中旁目标压力值范围内(0mpa~1mpa)时,中旁切换回路发出控制指令,使中压旁路由中压旁路停机模式重新转为中压旁路启机模式的升温升压阶段。

在汽轮机跳闸或发电机跳闸但锅炉未停(无mft)的工况下,二次再热汽压力被控制到低旁目标压力值范围内(0mpa~1mpa)时,低旁切换回路发出控制指令,使低压旁路由低压旁路停机模式重新转为低压旁路启机模式的升温升压阶段。

本发明在三级旁路控制回路中加入一个低限设定回路,具体地,低限设定回路的控制方法包括:

在停机不停炉工况下,通过预设的低限设定回路,对高压旁路调节阀、中压旁路调节阀以及低压旁路调节阀的调节开度进行低限设定;其中,高压旁路调节阀的低限设定由预设的主蒸汽温度的对应函数决定,中压旁路调节阀和低压旁路调节阀的低限设定均为预设的固定开度,如,5%。

在本发明实施例中,此回路可以在锅炉升温升压和汽轮机机组甩负荷时产生控制指令的低限,升温升压低限,如,10%,甩负荷低限,如,5%,有效避免了甩负荷时再热器保护丧失(中/低压旁路调节阀全关且汽机中/低压主汽门全关)引起的停炉事故,使锅炉瞬变过渡工况运行稳定,改善启动特性减少机组的寿命消耗。低限设定回路包含t切换器、高低限设定器。一(二次)次再热汽升温升压到中(低)旁调节阀开度>10%时,设定其低限10%;当汽轮机机组甩负荷时通过t切换器,设定中(低)旁调节阀开度低限5%。

本发明在三级旁路控制回路中加入一个压力定值设置回路,通过预设的 压力定值设置回路,对高压旁路、中压旁路以及低压旁路在不同阶段的蒸汽压力值进行预设置,并对所述压力值的升降速率进行预设置。

该压力定值设置回路实现了旁路在不同阶段的主蒸汽压力设定,尤其机组在主燃料跳闸后的焖炉功能,为极热态启动提供压力设定,有利于缩短启动时间。压力定值设置回路包含t切换器、加法器、函数发生器、定值设定器、速率限制器。该回路通过t切换器自动实现了旁路在各个阶段压力设定值的自动设置,同时通过速率限制器对压力设定值的升降速率实现了自动设置,还通过t切换器实现了旁路手动及自动控制的无扰切换。

为了达到上述目的,本发明还提出了一种二次再热火电机组旁路控制系统01,如图5所示,该系统包括:高旁控制模块02。

高旁控制模块02用于:当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时,控制高压旁路以高压旁路启机模式运行。

其中,高压旁路启机模式包括以下步骤:判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度,并维持第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值;维持第一期望值不变,使高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启;当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时,维持第二高旁开度不变;令主蒸汽压力值以预设第一速率升压到第一冲转压力;当开始冲转并网后,令高旁压力调节阀以预设的第二速率关小直至全关;当高旁压力调节阀全关后,进入溢流运行模式,令主蒸汽压力值随机组滑压曲线变化,并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值,当实际主蒸汽压力未能维持高旁压力调节阀保持全关状态时,高旁压力调节阀开启。

优选地,预设的判断条件包括:检测到锅炉的任一油层有火并且该状态能够维持预设的时间长度,或者检测到锅炉的任一磨层运行并且该状态能够维持预设的第一时间长度。

优选地,该系统还包括状态启动模式判断回路05。

状态启动模式判断回路05用于:判断汽轮机机组在高压旁路启机模式下 时处于冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式中的哪一种启动模式。

状态启动模式判断回路05对启动模式的判断方法包括:在预设的四组状态启动模式判断回路中分别输入超高压气缸的转子温度,根据预设的不同的转子温度范围确定汽轮机机组的启动模式,并且在并网之后将启动模式复位;其中,预设的不同的转子温度范围分别与冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式一一对应。

优选地,

当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式、温态启动模式和热态启动模式时,预设的第一高旁开度为a%;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,预设的第一高旁开度为b%;其中,a和b均为小于或等于100的正整数,b小于等于a。

当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式时,第一期望值为预设的第一压力值;当汽轮机机组的启动模式为所述温态启动模式和热态启动模式时,第一期望值为锅炉点火前的锅炉压力值;当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时,第一期望值为冲转压力值。

优选地,高旁控制模块02判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度是指:

当锅炉出口的初始压力大于机组极热态启动压力时,将高旁压力调节阀以预设的第三速率开启到预设的第一高旁开度,维持固定的蒸汽通流量;当锅炉出口的初始压力小于或等于机组极热态启动压力时,在进入高压旁路启机模式的初始时刻,使高旁压力调节阀保持关闭,直到锅炉开始启压,将高旁压力调节阀以预设的第四速率开启到预设的第一高旁开度,维持固定的蒸汽通流量。

优选地,高旁控制模块02还用于:当高压旁路未达到预设的判断条件时,控制高压旁路以高压旁路停机模式运行。

其中,高压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,开启高旁压力调节阀并保持预设的第二时间长度,在预设的第二时间长度以后,使高旁压力调节阀根据预设的控制函数控制所述主蒸汽压力;其中,高旁压力调节阀保持预设的第二时间长度时的开度为主蒸汽的汽流量的函数,主蒸汽压力值为燃料量的函数。

在停机停炉工况下,保持高旁压力调节阀关闭以保压,当以极热态启动模式启动时,则使高旁压力调节阀控制主蒸汽压力以预设的第四速率泄压至预设的第二压力值;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该系统还包括中旁控制模块03;中旁控制模块03用于:当与汽轮机高压气缸组相对应的中压旁路达到预设的判断条件时,控制中压旁路以中压旁路启机模式运行。

其中,中压旁路启机模式包括以下步骤:进入中压旁路启机模式的初始时刻,使中旁压力调节阀保持关闭,直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度时,将中旁压力调节阀以预设的第五速率由0逐渐开启至100%,当中旁压力调节阀的开度达到预设的第一中旁开度时,将第一中旁开度限定为开度下限,并将一次再热蒸汽压力值以预设的第六速率升至第二期望值;当中旁压力调节阀的开度达到预设的第二中旁开度且一次再热蒸汽压力小于预设的第二冲转压力时,将一次再热蒸汽压力值以预设的第七速率升至第二冲转压力的压力值;当开始冲转并网后,将中旁压力调节阀以预设的第八速率关小直至全关,将一次再热蒸汽压力值维持在预设的第三压力值,当一次再热蒸汽压力值超过预设的第三压力值时,使中旁压力调节阀开启。

优选地,中旁控制模块03还用于:当中压旁路未达到预设的判断条件时,控制中压旁路以中压旁路停机模式运行。

其中,中压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,通过中旁压力调节阀控制一次再热蒸汽压力,使一次再热蒸汽压力值保持为第二冲转压力的压力值。

在停机停炉工况下,保持中旁压力调节阀关闭以保压;如果以极热态启动模式启动,通过中旁压力调节阀控制主蒸汽压力,以预设的第九速率泄压至第二冲转压力;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该系统还包括低旁控制模块04。

低旁控制模块04用于:当与汽轮机中压气缸组相对应的低压旁路达到预设的判断条件时,控制低压旁路以低压旁路启机模式运行。

其中,低压旁路启机模式包括以下步骤:进入低压旁路启机模式的初始时刻,使低旁压力调节阀保持关闭,直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度,并且中旁压力调节阀开启到预设的第三中旁开度时,将低旁压力调节阀以预设的第十速率由0逐渐开启至100%,当低旁压力调节阀的开度达到预设的第一低旁开度时,将第一低旁开度限定其为开度下限,并将二次再热蒸汽压力值以预设的第十一速率升至预设的第四压力值;当低旁压力调节阀的开度达到预设的第二低旁开度并且二次再热蒸汽压力小于预设的第五压力值时,将二次再热蒸汽压力值以预设的第十二速率升至预设的第三冲转压力;当开始冲转并网后,将低旁压力调节阀以预设的第十三速率关小直至全关,将二次再热蒸汽压力值维持在预设的第六压力值,当二次再热蒸汽压力值超过预设的第六压力值时,使低旁压力调节阀开启溢流运行模式。

优选地,

低旁控制模块04还用于:当低压旁路未达到预设的判断条件时,控制低压旁路以低压旁路停机模式运行。

其中,低压旁路停机模式包括以下步骤:

在停机不停炉工况下,通过低旁压力调节阀控制二次再热蒸汽压力,使二次再热蒸汽压力值保持为第三冲转压力的压力值。

在停机停炉工况下,使低旁压力调节阀关闭以保压;如果以极热态启动模式启动,通过低旁压力调节阀控制二次再热蒸汽压力,以预设的第十四速率泄压至所述第三冲转压力;当锅炉需要检修时,则泄压至0mpa。

优选地,该系统还包括:锅炉热态冲洗控制回路06。

锅炉热态冲洗控制回路06用于:在高旁启机模式中,检测锅炉主蒸汽的温度及压力,当检测到主蒸汽升温升压至预设的第一温度和预设的第七压力值wmpa时,将高旁压力调节阀转为定压控制方式,维持第七压力值不变; 并将给煤率减少到预设值,并降低汽水分离器水位,加大给水排放量,直到锅炉中水的水质符合预设的标准值。

优选地,该系统还包括高旁切换回路07。

高旁切换回路07用于:在停机不停炉工况下,当锅炉未停止而汽轮机或发电机故障时,如果主蒸汽压力值达到预设的第八压力值,产生一个切换指令,发送给高旁控制模块,当高旁控制模块接收到切换指令后,令高压旁路由高压旁路停机模式重新进入高压旁路启机模式中的升压阶段。

高旁切换回路07还用于:在汽轮机跳闸或发电机跳闸但锅炉未停的工况下,并且主蒸汽压力值被控制到预设的高旁目标压力值范围内时,产生一个控制指令,发送给高旁控制模块,当高旁控制模块接收到控制指令后,令高压旁路由高压旁路停机模式重新进入高压旁路启机模式中的升温升压阶段。

优选地,该系统还包括低限设定回路08。

低限设定回路08用于:在停机不停炉工况下,对高压旁路调节阀、中压旁路调节阀以及低压旁路调节阀的调节开度进行低限设定;其中,高压旁路调节阀的低限设定由预设的主蒸汽温度的对应函数决定,中压旁路调节阀和低压旁路调节阀的低限设定均为预设的固定开度。

优选地,该系统还包括压力定值设置回路09。

压力定值设置回路09用于:通过预设的压力定值设置回路,对高压旁路、中压旁路以及低压旁路在不同阶段的蒸汽压力值进行预设置,并对压力值的升降速率进行预设置。

与现有技术相比,本发明包括:当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时,高压旁路以高压旁路启机模式运行。其中,高压旁路启机模式包括以下步骤:判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力,并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度,并维持第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值;维持第一期望值不变,使高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启;当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时,维持该第二高旁开度不变;主蒸汽压力值将以预设第一速率升压到第一冲转压力;当开始冲转并 网后,高旁压力调节阀以预设的第二速率关小直至全关;当高旁压力调节阀全关后进入溢流运行模式,主蒸汽压力值将随机组滑压曲线变化,并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值,当实际主蒸汽压力未能维持高旁压力调节阀保持全关状态时,高旁压力调节阀开启。通过本发明的方案,能够实现二次再热火电机组旁路的全流程自动化控制。

本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:

1、本发明将三级旁路控制系统按机组工艺流程均分为启机模式和停机模式,控制目标相对独立,控制方法容易实现,根据运行要求设置四个智能回路完成启机模式、停机模式内部及相互的切换,实现了全流程的旁路自动控制。对于高旁控制,锅炉点火后即启机模式,启机模式第1段为机组启动阶段;高旁阀全关且机组并网后启动阶段自动转为启机模式第2段汽机调压阶段,高旁此时保持关闭具有超压后溢流的保护功能;汽机或发电机故障后,蒸汽无法全部进入汽机时,进入停机模式,以全流程的角度讲停机模式从第3阶段开始计,第3阶段为汽机或发电机故障阶段,此阶段高旁调节主汽压力;主燃料跳闸后进入第4阶段机组mft,旁路为全关焖炉状态;当需要检修时,运行人员可以手动选择进入第5阶段,此时旁路为泄压状态,基本涵盖了工艺流程上的全部过程。

2、本发明在高旁启机模式中加入一个机组启动模式判断回路,此回路可以根据超高压缸转子温度判定机组所处的启动状态(冷态启动、温态启动、热态启动、极热态启动),根据各启动状态给出高旁压力的控制目标值,全面简洁的实现了控制策略中对主汽压力的设定。

3、本发明在高旁启机模式中加入一个锅炉热态冲洗控制回路,在机组升温升压控制过程中可以自动实现热态冲洗功能,自动将主汽压控制在0.9mpa。如果当时的主汽压超过0.9mpa则开大高旁压力调节阀,反之则减小高旁压力调节阀,实现热态冲洗时的定压需要。

4、本发明在旁路控制回路中加入一个切换回路,切换回路可以实现停机不停炉情况下的快速启机,此时不必将旁路切为手动控制就自动实现停机模式向启机模式的转化,提高了旁路控制的自动化程度。

5、本发明在旁路控制回路中增加一个低限回路,此回路在锅炉升温升压及机组甩负荷时产生开度低限指令,有效避免了升温升压阶段再热器通流量过小及甩负荷时再热器保护动作引起的停炉事故,使锅炉瞬变过渡工况运行稳定,改善启动特性减少机组的寿命消耗。

6、本发明在旁路控制回路中增加一个压力定值设置回路,可以实现旁路在不同阶段的主汽压力设定,尤其是在主燃料跳闸后的焖炉功能,为极热态启动提供压力设定,有利于缩短启动时间。综上所述,本发明不仅使三级旁路实现了全流程的自动控制,而且全面考虑了机组各个启动模式下的情况,同时避免了汽机故障情况下危险的扩大,使锅炉瞬变过渡工况运行稳定,达到改善启动和带负荷特性,减少机组的寿命消耗,提高运行的安全性和经济性。可在汽轮机发生故障时采用停机不停炉的运行方式;或在电网故障时采用机组带厂用电运行,有利于尽快恢复供电,缩小事故范围。高旁控制调节阀具有快开功能,既能在保证汽轮机寿命的前提下缩短启动时间,又能在汽机快速降负荷时取代锅炉安全门的作用。为三级旁路全程自动控制提供了一个范例。

虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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