专利名称：在余热发电中控制余热锅炉给水流量的系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在余热发电中控制余热锅炉给水流量的系统 及方法。
背景技术：
常规燃煤电站所用蒸汽轮机进汽调节方式为以电定热，即通过调 整锅炉供汽参数来保证发电量，当供电负荷增大时，汽轮机进汽阀开 大，此时会引起汽轮机进汽压力降低，汽轮机进汽压力降低的信号传 递给锅炉侧，锅炉通过工况调整，维持供汽压力温度.对于余热发电， 汽轮机组的发电量与废热参数相关，通常采用以热定电的调节方式， 即前压控制方式。前压控制方式为通过测量余热锅炉主蒸汽压力来调 整汽轮机进汽阀门的开度，当主蒸汽压力降低时，关小汽轮机进汽阀 门，汽轮机进汽压力提高，当主蒸汽压力升高时，开大汽轮机进汽阀 门，汽轮机进汽压力随之降低。余热发电采用上述前压控制方式，其基本原理是通过改变管道的 阻力特性来调整余热锅炉侧的给水流量，余热锅炉蒸发量减小时减小 给水流量来维持主蒸汽压力不变，余热锅炉蒸发量增大时提高给水流 量来维持主蒸汽压力不变.而余热锅炉蒸发量大小的变化决定于余热 废气流量和温度的改变.然而，前压控制方式是通过直接控制汽轮机 进汽阀门开度来间接调整余热锅炉给水流量，这种控制方式必然存在 着较高的压力损失，此外，当余热废气温度或流量快速大幅度提高时，有可能导致余 热锅炉汽塞现象(锅炉省煤器内水发生汽化)，汽塞发生后，会直接 导致余热锅炉蒸发量减小，而消除汽塞的有效手段是提高余热锅炉给 水量，增大给水在省煤器内地吸热量，避免循环水在省煤器内汽化， 若采用前压控制方式，在出现汽塞时前压控制系统会关小进汽阀门开 度，进而减小锅炉给水流量，这直接会进一步加剧汽塞，最终导致锅 炉停炉或者爆管事故，发明内容鉴于以上问题，本发明提出一种在余热发电中控制余热锅炉给水流量的系统及方法，实现以热定电，充分利用余热资源进行发电，既 节约能源，又能够保证余热发电机组的安全稳定运行。根据本发明的在余热发电中控制余热锅炉给水流量的控制系统， 包括测量余热锅炉蒸汽管道压力的测量装置、测量余热锅炉省煤器热 水温度的测量装置、接收来自以上两个测量装置的信号并与设定值进 行比较然后根据比较结果来控制余热锅炉给水管道流量的装置.根据本发明还提供一种在余热发电中控制余热锅炉给水流量的方 法，其中使用的控制系统包括测量余热锅炉蒸汽管道压力的测量装置、 测量余热锅炉省煤器热水温度的测量装置、接收来自以上两个测量装 置的测量信号并与设定值进行比较然后根据比较结果来控制余热锅炉 给水管道流量的装置，当省煤器热水温度测量信号和余热锅炉主蒸汽 压力测量信号同时低于设定值时，通过控制余热锅炉给水管道流量的装置减小锅炉给水流量直到锅炉主蒸汽温度和压力提高到正常工况； 当省煤器热水温度测量信号低于设定值而主蒸汽压力测量信号高于设 定值时，通过控制余热锅炉给水管道流量的装置提高锅炉给水流量直 到锅炉主蒸汽温度和压力降低到正常工况；当省煤器热水温度测量信 号高于设定值时，通过控制余热锅炉给水管道流量的装置提高锅炉给 水流量直到省煤器内的汽水混合物改变为水状态，同时锅炉主蒸汽流 量和压力也回升到正常工况状态.
图l是控制余热锅炉给水流量的控制流程图.
具体实施例方式在图1例示的余热发电系统中，余热锅炉给水管道1、给水调节 阀2、给水泵3、余热锅炉A、蒸汽管道4、汽轮机B顺序连接.本发 明的控制系统由省煤器热水温度传感器5、主蒸汽压力变送器6、给水 调节器7和同步控制器8、给水调节阀2组成。省煤器热水温度传感 器5测量余热锅炉省煤器内热水温度.压力变送器6测量余热锅炉主 蒸汽压力。省煤器热水温度传感器5和压力变送器6的测量信号传送 到给水调节器7，给水调节器7根据各种工况控制同步控制器8，同步 控制器8控制给水调节阀2开大或关小。当通入余热锅炉的余热参数发生变化时，会导致余热产生的蒸汽 参数发生变化。在余热锅炉未出现汽塞的条件下，即省煤器内热水温度未超过设定值的条件下，省煤器热水温度传感器测得的温度信号低 于设定值，反之高于设定值.省煤器热水温度和余热锅炉主蒸汽压力 同时低于设定值时，表明余热废气温度或流量减小，锅炉蒸发量减小， 此时给水调节器直接控制同步器，控制给水调节阀直接关小，减小锅
炉给水流量，将锅炉主蒸汽温度和压力提高到正常工况下。省煤器热 水温度低于设定值而主蒸汽压力高于设定值时，表明余热废气温度或 流量增大，锅炉蒸发量提高，此时给水调节器直接控制同步器，控制 给水调节阀开大，提高锅炉给水流量，将锅炉主蒸汽温度和压力降低 到正常工况下。省煤器热水温度高于设定值时，表明余热废气温度或 流量出现快速大幅度的提高，余热锅炉发生汽塞现象，汽塞现象的出 现会直接导致锅炉主蒸汽流量大幅降低，此时给水调节器直接控制同 步器，控制调节阀开大，提高锅炉给水流量，增强锅炉给水在省煤器 的换热量，将省煤器内的汽水混合物改变为水状态，同时锅炉主蒸汽 流量和压力也回升到正常工况状态.通过上述汽轮机的进汽调节方式， 可保证汽轮机安全、高效、稳定地运行。
本发明具有如下几个方面的优点
1、 与传统的以热定电的汽压调节方式相比，该调节方法更为经济 高效，减小汽水管道的压力损失；
2、 该压力调节方式，能够有效避免余热锅炉汽塞事故的出现，保 证用于余热发电机组安全、高效、稳定地运行.
应该理解的是，本发明并不限于以上具体实施方式
所述的形式， 在本申请权利要求书限定的范围内，可以做出各种等同的变型，例如
可以使用与以上具体实施方式
中使用的元件等效或等同的其它元件， 还有，各元件之间可以采用其它的连接线路.
权利要求
1.一种在余热发电中控制余热锅炉给水流量的控制系统，包括测量余热锅炉蒸汽管道压力的测量装置、测量余热锅炉省煤器热水温度的测量装置、接收来自以上两个测量装置的信号并与设定值进行比较然后根据比较结果来控制余热锅炉给水管道流量的装置。
2. 如权利要求1所述的控制系统，其特征在于所述测量蒸汽 管道压力的测量装置是压力变送器。
3. 如权利要求1所述的控制系统，其特征在于所述测量省煤 器热水温度的装置是省煤器热水温度传感器。
4. 如权利要求1所述的控制系统，其特征在于所述控制余热 锅炉给水管道流量的装置包括给水调节器、同步控制器、给水调节阀.
5. —种在余热发电中控制余热锅炉给水流量的方法，其中使用 的控制系统包括测量余热锅炉蒸汽管道压力的测量装置、测量余热锅 炉省煤器热水温度的测量装置、接收来自以上两个测量装置的测量信 号并与设定值进行比较然后根据比较结果来控制余热锅炉给水管道流 量的装置，其特征在于当省煤器热水温度测量信号和余热锅炉主蒸 汽压力测量信号同时低于设定值时，通过控制余热锅炉给水管道流量 的装置减小锅炉给水流量直到锅炉主蒸汽温度和压力提高到正常工 况；当省煤器热水温度测量信号低于设定值而主蒸汽压力测量信号高 于设定值时，通过控制余热锅炉给水管道流量的装置提高锅炉给水流 量直到锅炉主蒸汽温度和压力降低到正常工况；当省煤器热水温度测 量信号高于设定值时，通过控制余热锅炉给水管道流量的装置提高锅 炉给水流量直到省煤器内的汽水混合物改变为水状态，同时锅炉主蒸 汽流量和压力也回升到正常工况状态.
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述测量蒸汽管道 压力的测量装置是压力变送器.
7. 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述测量省煤器热 水温度的装置是省煤器热水温度传感器。
8. 如权利要求5所述的方法，其特征在于所述控制余热锅炉 给水管道流量的装置包括给水调节器、同步控制器、给水调节阀，
全文摘要
本发明提出一种在余热发电中控制余热锅炉给水流量的控制系统及方法，实现以热定电，充分利用余热资源进行发电，既节约能源，又能够保证余热发电机组的安全稳定运行。在本发明中，将测得的省煤器热水温度信号和主蒸汽压力信号输入给水调节器，与设定值比较后，输出控制信号，直接控制同步器。在省煤器热水温度低于设定值条件下，当主蒸汽压力低于设定值时控制给水调节阀关小，当主蒸汽压力高于设定值时控制给水调节阀开大；当省煤器热水温度高于设定值时控制给水调节阀开大。
文档编号F22D5/00GK101319778SQ20081011579
公开日2008年12月10日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者吴树志, 明 张, 李永旺 申请人:北京博奇电力科技有限公司