[发明专利]纯低温余热利用补汽凝汽式汽轮机调节装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽轮机调节装置，尤其是一种纯低温余热利用补汽凝汽式汽轮机调 节装置及其控制方法。

背景技术

水泥、玻璃、冶金等行业在生产过程中会产生各种不同参数的余热蒸汽，一些低品 位蒸汽，尤其是低压饱和蒸汽往往得不到充分利用，直接排空不仅是能源的浪费，而且 还造成环境污染。随着科技的发展，人们对能源的利用率要求越来越高，将余热回收并 予以利用进行发电已成为上述行业推行节能减排的重要手段，纯低温余热利用补汽凝汽 式汽轮机作为该过程中的余热回收装置起着非常重要的作用。现有的余热利用补汽凝汽 式汽轮机不能有效调节蒸汽，导致蒸汽的不稳定，未能完全实现补汽式汽轮机的性能， 从而影响汽轮机运行的稳定性和余热利用的效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供的一种有效调节蒸汽，保证蒸汽稳 定性的纯低温余热利用补汽凝汽式汽轮机调节装置及其控制方法。

为了达到上述目的，本发明所设计的纯低温余热利用补汽凝汽式汽轮机调节装置， 它主要包括调节阀，所述调节阀包括设置在汽轮机进汽管路上的进汽调节阀，以及设置 在汽轮机补汽管路上的补汽调节阀，所述进汽调节阀与至少一个测量汽轮机转子转速的 转速传感器信号连接，该转速传感器为进汽调节阀提供调节所需的转速信号；从而形成 一个闭环的转速控制系统，其中转速传感器可以为多个，数据采集时可保证数据的可靠 性。所述补汽调节阀与设置在补汽管路上的补汽压力变送器信号连接，该补汽压力变送 器为补汽调节阀提供调节所需的压力信号。可有效保证补汽口的蒸汽稳定性，通过对两 个调节阀控制，汽轮机组在保证进汽、补汽系统稳定运行的同时，亦可实现进汽、补汽 的自动控制。

为了充分利用蒸汽并达到更好的蒸汽控制效果，优选的方案是所述转速传感器的信 号输入一控制单元，该控制单元控制进汽调节阀工作，组成转速控制系统；所述进汽调 节阀与设置在进汽管路上的进汽压力变送器信号连接，该进汽压力变送器的信号输入所 述控制单元组成前压调节系统，并作为串级控制集成在所述转速控制系统内。进汽管路 内的压力信号与蒸汽的稳定性直接相关，并直接影响转子转速，以此作为串级控制的输 入信号效果更佳。控制单元可以是PLC、单片机、DSP等各种微电脑处理器。

为了独立于进汽控制，所述补汽压力变送器的信号可输入第二控制单元，该第二控 制单元控制补汽调节阀工作，组成补汽控制系统，从而可有效防止电气干扰，即使进汽 控制的控制单元发生异常时，也能有效保证补汽系统的正常运转，以保证汽轮机最大化 的正常工作。

优选的方案是所述的调节阀为液动调节阀，其与相配合的液动执行机构相连接，所 述控制单元与第二控制单元通过电液转换器与液动执行机构电连接，并控制相应的调节 阀工作。液动控制方式稳定性较好，适用于汽轮机。除了这种电液调节方式以外，还可 采用气动调节技术或电动调节技术。

为了在紧急情况下迅速切断蒸汽，保证汽轮机的安全，本调节装置还包括设置在进 汽管路和补汽管路上的速关阀，速关阀可为液动阀。

所述的补汽管路上设有离心螺旋式汽水分离器，在新蒸汽进入速关阀前，先经过该 疏水装置，蒸汽在该装置中旋转，在离心力的作用下，先进行汽水分离，然后将管道中 的凝结水排出，可有效减少蒸汽对转子(特别是对叶片)产生的冲击和水蚀。

本发明所设计的上述纯低温余热利用补汽凝汽式汽轮机调节装置的控制方法，它采 用调节阀调节蒸汽量，其特征是在进汽管路上设置进汽调节阀，并以汽轮机转子的转速 为反馈信号，对进汽量进行闭环控制；同时在补汽管路上设置补汽调节阀，并以补汽管 路内的压力为反馈信号，对补汽量进行闭环控制。

为了获得更好控制效果，在进汽管路上可设置进汽压力变送器检测进汽管路内的压 力信号，并与给定压力信号对比处理后作为转速的给定信号，对进汽调节阀进行串级控 制。

本发明所得到的纯低温余热利用补汽凝汽式汽轮机调节装置及其控制方法，有效地 解决了现有技术中存在的问题，在保证进汽、补汽系统稳定运行的同时，亦实现了进汽、 补汽的自动控制，达到余热蒸汽的综合利用，从而使余热利用效率达到最高。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。