饱和蒸汽发电机组控制系统及控制方法与流程

本发明涉及钒钛炼钢转炉工艺技术领域，具体涉及一种饱和蒸汽发电机组控制系统及控制方法。

背景技术：

在钒钛炼钢转炉工艺中希望能将产生的饱和蒸汽全部送至饱和蒸汽发电机组用于发电，饱和蒸汽首先通过蒸汽管道送至发电机组蓄热器进行蓄热，蒸汽再从发电机组蓄热器送出至饱和蒸汽发电机组即汽轮机组，将热能转化为电能。

在钒钛炼钢工厂中，炼钢转炉产生的饱和蒸汽通过蒸汽管道送至饱和蒸汽发电机组蓄热器进行蓄能，由于蒸汽管道长度在250m左右，当蓄热压力达0.5mpa时，转炉汽包压力达1.1mpa，因此，炼钢转炉汽包与汽轮机组进口蒸汽压力压差很大，最高达0.6mpa，致使汽轮汽包经常出现蒸汽压力超过安全允许范围(小于1.1mpa)，因此存在安全隐患。同时由于汽轮机组进口压力仍未达到额定压力，汽轮机组未满负荷运行，这样致使蒸汽被迫通过其他方式放散，不能送至饱和蒸汽汽轮机组发电，造成炼钢转炉蒸汽放散浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种饱和蒸汽发电机组控制系统及控制方法，解决上述存在的问题。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种饱和蒸汽发电机组控制系统，应用于钒钛炼钢转炉工艺，包括通过蒸汽管道依次连通的炼钢转炉汽包、发电机组蓄热器和汽轮机组，所述炼钢转炉汽包设置有放散阀，所述炼钢转炉汽包与所述发电机组蓄热器之间的蒸汽管道设置有第一开关阀，所述发电机组蓄热器和所述汽轮机组之间的蒸汽管道设置有流量计和第一调节阀，第一开关阀、流量计和第一调节阀分别与plc控制器电连接。

更优的，所述炼钢转炉汽包还通过蒸汽管道与所述发电机组蓄热器的输出端连通。

更优的，所述炼钢转炉汽包与所述发电机组蓄热器的输出端之间的蒸汽管道上依次设置有第二开关阀和第二调节阀，所述第二开关阀和所述第二调节阀分别与所述plc控制器电连接。

更优的，所述炼钢转炉汽包设置有压力表和压力变送器，所述压力变送器与所述plc控制器电连接。

本发明还提供一种饱和蒸汽发电机组控制方法，所述方法包括：

压力变送器采集炼钢转炉汽包的蒸汽压力值并传输到plc控制器；

plc控制器判断炼钢转炉汽包的蒸汽压力值是否大于或者等于第一压力值，若是，则发送控制信号开启第一开关阀，若否，则发送控制信号关闭第一开关阀。

更优的，饱和蒸汽发电机组控制方法还包括：

流量计采集进入汽轮机组的蒸汽流量值并传输到plc控制器；

plc控制器根据进入汽轮机组的蒸汽流量值确定调整的第一调节阀开度值，发送第一调节阀控制信号调节第一调节阀的开度。

更优的，饱和蒸汽发电机组控制方法还包括：

plc控制器判断炼钢转炉汽包的蒸汽压力值是否大于或者等于第二压力值，若是，则发送控制信号开启第二开关阀，若否，则发送控制信号关闭第二开关阀。

更优的，饱和蒸汽发电机组控制方法还包括：

plc控制器根据炼钢转炉汽包的蒸汽压力值确定调整的第二调节阀开度值，发送第二调节阀控制信号调节第二调节阀的开度。

本申请与现有技术相比，其有益效果详细说明如下：本申请提供的饱和蒸汽发电机组控制系统，当炼钢转炉汽包的蒸汽压力超过预设安全范围时，通过放散阀自动放散蒸汽，当钢转炉汽包的蒸汽压力值大于或者等于第一压力值时，plc控制器控制第一开关阀开启，并根据进入汽轮机组的蒸汽流量控制第一调节阀开度。该饱和蒸汽发电机组控制系统既保证了炼钢转炉汽包的安全，又实现了将饱和蒸汽送至汽轮机组发电的自动控制。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种饱和蒸汽发电机组控制系统；

图2为本发明实施例2提供的另一种饱和蒸汽发电机组控制系统；

图3为本发明实施例3提供的一种饱和蒸汽发电机组控制方法；

附图标记为：10-炼钢转炉汽包，11-放散阀，12-第一开关阀，13-发电机组蓄热器，14-流量计，15-第一调节阀，16-汽轮机组，17-第二开关阀，18-第二调节阀。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例1提供一种饱和蒸汽发电机组控制系统，应用于钒钛炼钢转炉工艺，包括通过蒸汽管道依次连通的炼钢转炉汽包10、发电机组蓄热器13和汽轮机组16，其中，炼钢转炉汽包10设置有放散阀11，炼钢转炉汽包10与发电机组蓄热器13之间的蒸汽管道设置有第一开关阀12，发电机组蓄热器13和汽轮机组16之间的蒸汽管道设置有流量计14和第一调节阀15，第一开关阀12、流量计14和第一调节阀15分别与plc控制器电连接。

具体的，炼钢转炉汽包10产生的饱和蒸汽通过蒸汽管道送至发电机组蓄热器13进行蓄能，蒸汽管道长度在250m左右，当发电机组蓄热器13的蓄热压力达0.55mpa时，转炉汽包压力达1.1mpa，同时汽轮机组进口压力达到0.5mpa，该饱和蒸汽发电机组控制系统将部分炼钢转炉汽包10产生的饱和蒸汽转换为电能。

如图2所示，本发明实施例2提供另一种饱和蒸汽发电机组控制系统，在实施例1的基础上进行改进，炼钢转炉汽包10还通过蒸汽管道与发电机组蓄热器13的输出端连通。

需要说明的是，炼钢转炉汽包10与发电机组蓄热器13的输出端之间的蒸汽管道上依次设置有第二开关阀17和第二调节阀18，第二开关阀17和第二调节阀18分别与plc控制器电连接。

具体的，在实施例1中，由于转炉汽包10的蒸汽压力安全允许范围为1.1mpa，当转炉汽包10的蒸汽压力达到1.1mpa时，转炉汽包设置的安全放散阀11自动打开，蒸汽放空，而汽轮机组15满负荷工作时蒸汽压力大于0.5mpa，因此汽轮机组15未满负荷运行，有一部分蒸汽通过炼钢转炉汽包的放散阀11放散，没有送至饱和蒸汽汽轮机组15发电，由于炼钢转炉汽包10蒸汽压力与发电机组蓄热器13蒸汽压力压差较大(压差最高达0.6mpa)，造成了一部分炼钢转炉蒸汽放散浪费。

因此我们在发电机组蓄热器13处增加旁通阀组(虚线为新增部分)，包括直通蒸汽管道，1只电动开关阀17、1只电动调节阀18组成的调节阀组，1只汽轮机组进口调节阀15及相应的控制系统。

需要说明的是，炼钢转炉汽包10设置有压力表和压力变送器，压力变送器与plc控制器电连接，plc控制器通过压力变送器获取炼钢转炉汽包10的蒸汽压力值，再对各开关阀和调节阀进行控制。

如图3所示，本发明实施例3提供一种饱和蒸汽发电机组控制方法，该方法包括：

压力变送器采集炼钢转炉汽包的蒸汽压力值并传输到plc控制器；

plc控制器判断炼钢转炉汽包的蒸汽压力值是否大于或者等于第一压力值，若是，则发送控制信号开启第一开关阀，若否，则发送控制信号关闭第一开关阀。

流量计14采集进入汽轮机组的蒸汽流量值并传输到plc控制器；

plc控制器根据进入汽轮机组的蒸汽流量值确定调整的第一调节阀开度值，发送第一调节阀控制信号调节第一调节阀的开度。

更优的方案，该方法还包括：

plc控制器判断炼钢转炉汽包的蒸汽压力值是否大于或者等于第二压力值，若是，则发送控制信号开启第二开关阀，若否，则发送控制信号关闭第二开关阀；

plc控制器根据炼钢转炉汽包的蒸汽压力值确定调整的第二调节阀开度值，发送第二调节阀控制信号控制第二调节阀的开度。

plc控制器根据流量计14采集的进入汽轮机组16的蒸汽流量值确定调整的第一调节阀开度值，发送第一调节阀控制信号调节第一调节阀的开度。

具体的，在正常运行过程中，当炼钢转炉汽包压力升至0.8mpa时，旁通阀组(第二开关阀17和第二调节阀18)、第一开关阀12和第一调节阀15同时打开，蒸汽一部分直接进入汽轮机组15，另一部分进入发电机组蓄热器13进行蓄热，这样炼钢转炉汽包10蒸汽压力与汽轮机组15进口蒸汽压力压差减小至0.25mpa，炼钢转炉汽包10蒸汽压力不会超过放散压力(1.1mpa)，蒸汽全部送至饱和蒸汽发电机组进行做功发电。当炼钢转炉汽包10蒸汽压力高时，第二调节阀18开度增大，炼钢转炉汽包10蒸汽压力降低时，第二调节阀18开度减小。第一调节阀15用于控制进入汽轮机组16的总的蒸汽流量不会超过汽轮机组16的最大输入蒸汽流量，可以保证汽轮机组16的正常工作，也可以控制进入汽轮机组16的总的蒸汽流量等于汽轮机组16的最佳输入蒸汽流量，保证汽轮机组工作在最佳工作状态，高效产生电能。

该饱和蒸汽发电机组控制系统的优势是：当炼钢转炉汽包10压力≥0.8mpa时，发电机组蓄热器13旁通阀组打开，炼钢转炉汽包10蒸汽一部分直接通过旁通阀组进入汽轮机组15做功，一部分进入发电机组蓄热器13进行蓄热，这样减小炼钢转炉汽包10与汽轮机组15进口之间的蒸汽压力压差，保证饱和蒸汽全部回收利用。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。