汽轮机组的旁路系统控制系统的制作方法 专利技术说明

发动机及配件附件的制造及其应用技术1.本技术涉及汽轮机组领域，特别涉及一种汽轮机组的旁路系统控制系统。背景技术：2.火力发电机组通过锅炉把水转化为高压水蒸气，然后把高压水蒸气输往汽轮机的高压缸、中压缸和低压缸推动汽轮机转动发电。旁路系统在机组冷态、温态、热态和极热态启动过程中，能使汽机进汽蒸汽参数稳步提升，直至满足汽轮机的要求，从而缩短机组的启动时间。3.现有的汽轮机旁路控制系统的自动化程度不高，无法控制高、低旁减温水的水温，存在高低旁管道超温的问题。并且需要人工进行各个控制阀的操作，使用不便且容易出错，影响了机组的安全运行。技术实现要素：4.本技术的目的在于提供一种汽轮机组的旁路系统控制系统，使机组具有较高的自动化水平。同时所述方法包括了高、低旁减温水的相应控制，避免了高低旁管道超温问题，使机组具有较高的可靠性。5.为了达到以上目的，本技术一方面公开了一种汽轮机组的旁路系统控制系统，包括：6.一种汽轮机组的旁路系统控制系统，包括：高压缸1、中压缸2、锅炉3、设置于高旁减温水管道19上的高旁减温水调节阀6及高旁减温器7、设置于第一低旁减温水管道21上的第一低旁减温水调节阀11及第一低旁减温器12、设置于第二低旁减温水管道23上的第二低旁减温水调节阀14及第二低旁减温器13、设置在高旁管道20上的高旁减压阀4、设置在第一低旁管道22上的第一低旁减压阀8、设置在第二低旁管道24上的第二低旁减压阀9；7.所述锅炉3中产生的主蒸汽通过主蒸汽管道16进入所述高压缸1；所述高压缸1做工产生的蒸汽通过再热冷端管道17进入所述锅炉3加热后产生再热蒸汽并通过再热蒸汽管道18进入所述中压缸2；8.所述高旁管道20两端分别连接所述主蒸汽管道16及所述再热冷端管道17；所述高旁减温水管道19的两端分别连接给水泵及所述高旁管道20；所述第一低旁管道22两端分别连接再热蒸汽管道18及凝汽器25，所述第一低旁减温水管道21的两端分别连接凝结水泵及所述第一低旁管道22；所述第二低旁管道24两端分别连接再热蒸汽管道18及凝汽器25，所述第二低旁减温水管道23的两端分别连接凝结水泵及所述第二低旁管道24。9.进一步地，还包括：第一压力传感器26，设置在所述主蒸汽管道16上，且位于所述锅炉3与所述高旁管道20之间。10.进一步地，还包括：第二压力传感器27，设置在所述高旁管道20上，且位于所述高旁减温水管道19与所述再热冷端管道17之间。11.进一步地，还包括：第三压力传感器28，设置在所述再热蒸汽管道18上，且位于所述锅炉3与所述第一低旁管道22之间。12.进一步地，还包括：第一温度传感器29，设置在所述高旁管道20上，且位于所述第二压力传感器27与所述再热冷端管道17之间。13.进一步地，还包括：第二温度传感器30，设置在所述第一低旁管道22上，且位于所述第一低旁减温水管道21与所述凝汽器25之间。14.进一步地，还包括：第三温度传感器31，设置在所述第二低旁管道24上，且位于所述第二低旁减温水管道23与所述凝汽器25之间。15.进一步地，还包括：高旁隔离阀5，设置在所述高旁减温水管道19上。16.进一步地，还包括：第一低旁隔离阀10，设置在所述第一低旁减温水管道21上。17.进一步地，还包括：第二低旁隔离阀15，设置在所述第二低旁减温水管道23上。18.本技术实施例提供的汽轮机组的旁路系统控制系统，实现了旁路建压、旁路稳压、旁路并网等过程的自动控制，该方法操作灵活简便，易于实施，使机组具有较高的自动化水平；同时所述方法包括了高、低旁减温水的相应控制，避免了高低旁管道超温问题，使机组具有较高的可靠性；所述方法适用于高中压联合启动机组及中压缸启动机组，适用范围广。附图说明19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：20.图1是本技术的汽轮机组的旁路系统控制系统的结构图；21.图2是本技术的主蒸汽压力与高旁减压阀4映射关系的函数曲线图。具体实施方式22.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。23.需要说明的是，本技术公开的一种汽轮机组的旁路系统控制系统可用于汽轮机领域，也可用于除汽轮机领域之外的任意领域，本技术公开的一种汽轮机组的旁路系统控制系统的应用领域不做限定。24.本技术公开的一种汽轮机组的旁路系统控制系统，如图1所示，该汽轮机组的旁路系统控制系统包括：高压缸1、中压缸2、锅炉3、设置于高旁减温水管道19上的高旁减温水调节阀6及高旁减温器7、设置于第一低旁减温水管道21上的第一低旁减温水调节阀11及第一低旁减温器12、设置于第二低旁减温水管道23上的第二低旁减温水调节阀14及第二低旁减温器13、设置在高旁管道20上的高旁减压阀4、设置在第一低旁管道22上的第一低旁减压阀8、设置在第二低旁管道24上的第二低旁减压阀9；25.锅炉3中产生的主蒸汽通过主蒸汽管道16进入高压缸1；高压缸1做工产生的蒸汽通过再热冷端管道17进入锅炉3加热后产生再热蒸汽并通过再热蒸汽管道18进入所述中压缸2；26.高旁管道20两端分别连接主蒸汽管道16及再热冷端管道17；高旁减温水管道19的两端分别连接给水泵(位于图1高旁减温水管道19的左端，图中未示出)及高旁管道20；第一低旁管道22两端分别连接再热蒸汽管道18及凝汽器25，第一低旁减温水管道21的两端分别连接凝结水泵(位于图1第一低旁减温水管道21的左端，图中未示出)及第一低旁管道22；第二低旁管道24两端分别连接再热蒸汽管道18及凝汽器25，第二低旁减温水管道23的两端分别连接凝结水泵(位于图1第二低旁减温水管道23的左端，图中未示出)及第二低旁管道24。27.从图1所示的结构可以看出，锅炉3产生的主蒸汽经主蒸汽管道16进入高压缸1中做功，高压缸1做功后的蒸汽经过再热冷端管道17再进入到锅炉3中加热，锅炉3加热后的蒸汽经过再热蒸汽管道18进入到中压缸2中继续做功。部分主蒸汽经过高旁管道20汇入到再热冷端管道，部分再热蒸汽经过第一低旁管道22及第二低旁管道24进入到凝汽器25中。28.下面对每个部件进行详细解释：29.一实施例中，该汽轮机组的旁路系统控制系统还包括：高旁隔离阀5、高旁减温水调节阀6及高旁减温器7。高旁隔离阀5、高旁减温水调节阀6及高旁减温器7设置在高旁减温水管道19上，且高旁减温水调节阀6设置在高旁隔离阀5及高旁减温器7之间，高旁隔离阀5设置在高旁减温水管道19上靠近给水泵的一端，高旁减温器7设置在高旁减温水管道19上靠近高旁管道20的一端，高旁隔离阀5用于控制高旁减温水管道19的隔断与通路，高旁减温水调节阀6用于调节高旁减温水管道19中减温水的通流量，高旁减温器7用于雾化高旁减温水管道19中的减温水，能够有效降低高旁减温水管道19的蒸汽温度。30.一实施例中，该汽轮机组的旁路系统控制系统还包括：第一低旁隔离阀10，第一低旁隔离阀10、第一低旁减温水调节阀11及第一低旁减温器12设置在第一低旁减温水管道21上，且第一低旁减温水调节阀11设置在第一低旁隔离阀10及第一低旁减温器12之间，第一低旁隔离阀10设置在第一低旁减温水管道21上靠近凝结水泵的一端，第一低旁减温器12设置在第一低旁减温水管道21上靠近第一低旁管道22的一端，第一低旁隔离阀10用于控制第一低旁减温水管道21的隔断与通路，第一低旁减温水调节阀11用于调节第一低旁减温水管道21中减温水的通流量，第一低旁减温器12用于雾化第一低旁减温水管道21中的减温水，能够有效降低第一低旁减温水管道21的蒸汽温度。31.一实施例中，该汽轮机组的旁路系统控制系统还包括：第二低旁隔离阀15，第二低旁隔离阀15、第二低旁减温水调节阀14及第二低旁减温器13设置在第二低旁减温水管道23上，且第二低旁减温水调节阀14设置在第二低旁隔离阀15与第二低旁减温器13之间，第二低旁隔离阀15设置在第二低旁减温水管道23上靠近凝结水泵的一端，第二低旁减温器13设置在第二低旁减温水管道23上靠近第二低旁管道24的一端，第二低旁隔离阀15用于控制第二低旁减温水管道23的隔断与通路，第二低旁减温水调节阀14用于调节第二低旁减温水管道23中减温水的通流量，第二低旁减温器13用于雾化第二低旁减温水管道23中的减温水，能够有效降低第二低旁减温水管道23的蒸汽温度。32.高旁管道20上设置有高旁减压阀4，高旁减压阀4设置在高旁减温水管道19与主蒸汽管道16之间，高旁减压阀4用于调节高旁管道20上的蒸汽压力。33.第一低旁管道22上设置有第一低旁减压阀8，第一低旁减压阀8设置在第一低旁减温水管道21与再热冷端管道17之间，第一低旁减压阀8用于调节第一低旁管道22上的蒸汽压力。34.第二低旁管道24上设置有第二低旁减压阀9，第二低旁减压阀9设置在第二低旁减温水管道23与再热冷端管道17之间，第二低旁减压阀9用于调节第二低旁管道24上的蒸汽压力。35.一实施例中，凝汽器25设置在第一低旁管道22及第二低旁管道24的一端，用于将第一低旁管道22及第二低旁管道24中的蒸汽凝结成水。36.一实施例中，第一压力传感器26设置在主蒸汽管道16上，且位于锅炉3与高旁管道20之间，用于检测主蒸汽管道16上的蒸汽压力。37.一实施例中，第二压力传感器27设置在高旁管道20上，且位于高旁减温水管道19与再热冷端管道17之间，用于检测高旁管道20上的蒸汽压力。38.一实施例中，第三压力传感器28设置在再热蒸汽管道18上，且位于锅炉3与第一低旁管道22之间，用于再热蒸汽管道18上的蒸汽压力。39.一实施例中，第一温度传感器29设置在高旁管道20上，且位于第二压力传感器28与再热冷端管道17之间，用于检测高旁管道20上的蒸汽温度。40.一实施例中，第二温度传感器30设置在第一低旁管道22上，且位于第一低旁减温水管道21与所述凝汽器25之间，用于检测第一低旁管道22上的蒸汽温度。41.一实施例中，第三温度传感器31设置在第二低旁管道24上，且位于所述第二低旁减温水管道23与凝汽器25之间，用于检测第二低旁管道24上的蒸汽温度。42.一实施例中，汽轮机组的旁路系统控制系统的投入允许条件为：锅炉具有燃烧记忆延时600s且机组未并网，燃烧记忆是指任一给煤机运行且对应磨煤机运行，延时180s。43.高中压联合启动机组全程旁路自动控制流程如下：锅炉3经过加热产生主蒸汽经由主蒸汽管道16传输到高压缸1中，当主蒸汽管道16上的第一压力传感器26检测到的主蒸汽压力大于0.5mpa，根据预设的高旁减压阀4的开度曲线和目标主蒸汽压力值，将高旁减压阀4的阀位开度调节至目标阀位，将第一低旁减压阀8及第二低旁减压阀9的阀位开度按照2.5％/s的速率调节至20％。如图2所示，预设的高旁减压阀4的开度曲线是关于主蒸汽压力与高旁减压阀4映射关系的函数曲线，关系曲线为x：(0.5，1，2，3，4，5，6，7，8)，y：(5，15，25，35，45，55，65，65，65，65)。44.当高旁减压阀4的阀位开度大于3％，联锁打开高旁隔离阀5；当第一低旁减压阀8的阀位开度大于3％，联锁打开第一低旁隔离阀10；当第二低旁减压阀9的阀位开度大于3％，联锁打开第二低旁隔离阀15。45.当高旁管道20上的第一温度传感器29检测到的蒸汽温度大于280℃，高旁减温水调节阀6自动投入温度自动控制，将高旁减温水调节阀6的温度制定值设置为295℃。其中，高旁减温水调节阀6投入温度自动控制后，阀位开度根据第一温度传感器29检测到的蒸汽温度进行调节。46.当第一低旁管道22上的第二温度传感器30检测到的蒸汽温度大于60℃，第一低旁减温水调节阀11自动投入温度自动控制，将第一低旁减温水调节阀11的温度控制定值设置为70℃。其中，第一低旁减温水调节阀11投入温度自动控制后，阀位开度根据第二温度传感器30检测到的蒸汽温度进行调节。47.当第二低旁管道24上的第三温度传感器31检测到的蒸汽温度大于60℃，第二低旁减温水调节阀14自动投入温度自动控制，将第二低旁减温水调节阀14的温度控制定值设置为70℃。其中，第二低旁减温水调节阀14投入温度自动控制后，阀位开度根据第三温度传感器31检测到的蒸汽温度进行调节。48.当高旁减压阀4的阀位开度大于30％，且第一压力传感器26检测到的主蒸汽压力大于预设第一压力值，高旁减压阀4投入压力自动控制，将主蒸汽的压力控制定值设定为当前主蒸汽压力值。49.其中，高旁减压阀4投入压力自动控制后，高旁减压阀4的开度根据第一压力传感器26检测得的主蒸汽压力进行调节。50.其中，预设第一压力值是指根据汽轮机启动状态所设定的冲车主蒸汽压力值。机组冷态启动时，预设第一压力值为5mpa；机组温态启动时，预设第一压力值为6mpa；机组热态启动时，预设第一压力值为7mpa；机组极热态启动时，预设第一压力值为8mpa。51.当再热蒸汽管道18上的第三压力传感器28检测到的再热蒸汽压力大于预设第二压力值，第一低旁减压阀8投入压力自动控制，第二低旁减压阀9投入压力自动控制，将再热蒸汽的压力控制定值设定为当前再热蒸汽压力值。52.在一实施例中，预设第二压力值为0.8mpa。53.在一实施例中，高旁减压阀4的压力自动控制具有阀位偏置功能，当高旁减压阀4的阀位开度大于80％时，通过人为输出压力偏置，适当减小高旁减压阀4的阀位，使高旁减压阀4的阀位开度不超过80％，从而避免高旁减压阀4的阀位开度过大引起高旁管道20的振动。54.在一实施例中，第一低旁减压阀8的压力自动控制具有阀位偏置功能，当第一低旁减压阀8的阀位开度大于80％时，通过人为输出压力偏置，适当减小第一低旁减压阀8的阀位，使第一低旁减压阀8不超过80％，从而避免第一低旁减压阀8的阀位开度过大引起第一低旁管道22的振动。55.在一实施例中，第二低旁减压阀9的压力自动控制具有阀位偏置功能，当第二低旁减压阀9的阀位开度大于80％时，通过人为输出压力偏置，适当减小第二低旁减压阀9的阀位，使第二低旁减压阀9不超过80％，从而避免第二低旁减压阀9的阀位开度过大引起第二低旁管道24的振动。56.高中压联合启动机组并网时，当高中压联合启动机组的负荷大于预设第一功率时，高旁减压阀阀位由自动控制切至手动控制，高旁减压阀4的阀位开度以预设第一关闭速率关闭至0，第一低旁减压阀8的阀位及第二低旁减压阀9的阀位由自动控制切至手动控制，第一低旁减压阀8及第二低旁减压阀9以预设第二关闭速率关闭至0，切除全程旁路自动控制。57.在一实施例中，预设第一功率为20mw，预设第一关闭速率1.5％/s，预设第二关闭速率为5％/s。58.中压缸启动机组全程旁路自动控制流程如下：锅炉3经过加热产生主蒸汽经由主蒸汽管道16传输到高压缸1中，当主蒸汽管道16上的第一压力传感器26检测到的主蒸汽压力大于0.5mpa，根据预设的高旁减压阀4的开度曲线和目标主蒸汽压力值，将高旁减压阀4的阀位开度调节至目标阀位，将第一低旁减压阀8及第二低旁减压阀9的阀位开度按照2.5％/s的速率调节至20％。其中，如图2所示，预设的高旁减压阀4的开度曲线是关于主蒸汽压力与高旁减压阀4映射关系的函数曲线，关系曲线为x：(0.5，1，2，3，4，5，6，7，8)，y：(5，15，25，35，45，55，65，65，65，65)。59.当高旁减压阀4的阀位开度大于3％，联锁打开高旁隔离阀5；当第一低旁减压阀8的阀位开度大于3％，联锁打开第一低旁隔离阀10；当第二低旁减压阀9的阀位开度大于3％，联锁打开第二低旁隔离阀15。60.当高旁管道20上的第一温度传感器29检测到的蒸汽温度大于280℃，高旁减温水调节阀6自动投入温度自动控制，将高旁减温水调节阀6的温度制定值设置为295℃。其中，高旁减温水调节阀6投入温度自动控制后，阀位开度根据第一温度传感器29检测到的蒸汽温度进行调节。61.当第一低旁管道22上的第二温度传感器30检测到的蒸汽温度大于60℃，第一低旁减温水调节阀11自动投入温度自动控制，将第一低旁减温水调节阀11的温度控制定值设置为70℃。其中，第一低旁减温水调节阀11投入温度自动控制后，阀位开度根据第二温度传感器30检测到的蒸汽温度进行调节。62.当第二低旁管道24上的第三温度传感器31检测到的蒸汽温度大于60℃，第二低旁减温水调节阀14自动投入温度自动控制，将第二低旁减温水调节阀14的温度控制定值设置为70℃。其中，第二低旁减温水调节阀14投入温度自动控制后，阀位开度根据第三温度传感器31检测到的蒸汽温度进行调节。63.当高旁减压阀4的阀位开度大于30％，且第一压力传感器26检测到的主蒸汽压力大于预设第一压力值，高旁减压阀4投入压力自动控制，将主蒸汽的压力控制定值设定为当前主蒸汽压力值。64.其中，高旁减压阀4投入压力自动控制后，高旁减压阀4的开度根据第一压力传感器26检测得的主蒸汽压力进行调节。65.其中，预设第一压力值是指根据汽轮机启动状态所设定的冲车主蒸汽压力值。机组冷态启动时，预设第一压力值为5mpa；机组温态启动时，预设第一压力值为6mpa；机组热态启动时，预设第一压力值为7mpa；机组极热态启动时，预设第一压力值为8mpa。66.当再热蒸汽管道18上的第三压力传感器28检测到的再热蒸汽压力大于预设第二压力值，第一低旁减压阀8投入压力自动控制，第二低旁减压阀9投入压力自动控制，将再热蒸汽的压力控制定值设定为当前再热蒸汽压力值。67.在一实施例中，预设第二压力值为0.8mpa。68.在一实施例中，高旁减压阀4的压力自动控制具有阀位偏置功能，当高旁减压阀4的阀位开度大于80％时，通过人为输出压力偏置，适当减小高旁减压阀4的阀位，使高旁减压阀4的阀位开度不超过80％，从而避免高旁减压阀4的阀位开度过大引起高旁管道20的振动。69.在一实施例中，第一低旁减压阀8的压力自动控制具有阀位偏置功能，当第一低旁减压阀8的阀位开度大于80％时，通过人为输出压力偏置，适当减小第一低旁减压阀8的阀位，使第一低旁减压阀8不超过80％，从而避免第一低旁减压阀8的阀位开度过大引起第一低旁管道22的振动。70.在一实施例中，第二低旁减压阀9的压力自动控制具有阀位偏置功能，当第二低旁减压阀9的阀位开度大于80％时，通过人为输出压力偏置，适当减小第二低旁减压阀9的阀位，使第二低旁减压阀9不超过80％，从而避免第二低旁减压阀9的阀位开度过大引起第二低旁管道24的振动。71.中压缸启动机组并网时，当缸切换指令来时，高旁减压阀4的阀位由自动控制切至手动控制，高旁减压阀4以预设第一关闭速率关闭至0，第一低旁减压阀8的阀位及第二低旁减压阀9的阀位由自动控制切至手动控制，第一低旁减压阀阀位及第二低旁减压阀阀位以预设第二关闭速率关闭至0，切除全程旁路自动控制。72.其中，预设第一关闭速率1.5％/s，预设第二关闭速率5％/s。缸切换指令是指，中压缸启动机组并网后，将机组由中压缸进汽方式切换为高中压缸联合进汽方式。73.利用本技术，实现了旁路建压、旁路稳压、旁路并网等过程的自动控制，该方法操作灵活简便，易于实施，使机组具有较高的自动化水平；同时所述方法包括了高、低旁减温水的相应控制，避免了高低旁管道超温问题，使机组具有较高的可靠性；所述方法适用于高中压联合启动机组及中压缸启动机组，适用范围广。74.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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