[实用新型]一种汽轮机变压运行调节控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电领域，尤其涉及一种汽轮机变压运行调节控制装置。

背景技术

目前大型发电机组(如额定功率在150MW及以上)都采用“电子凸轮配汽机构”，即每个进汽阀采用一个油动机控制，可通过控制系统实现“顺序阀”控制，以4个进汽阀为例，可先开启1、4阀，再开启3阀，最后开启第4阀，这样比同时开启4个阀的进汽节流损失要小很多。这类机组进汽方式可以通过控制系统修改选择，而且一般都采用“单元制”运行方式，即一机一炉运行，进汽参数相对稳定，一般长期在额定工况下运行。

小型发电机组(如额定功率在50MW以下)一般都采用机械配汽机构，采用一个油动机同时控制几个进汽阀，进汽阀开启顺序由机械结构固定，主要有提板式和机械凸轮配汽两种形式，油动机通过杠杆或凸轮按固定顺序开启进汽阀。

在石化化工、冶金和建材等行业存在大量的热能可以回收利用，大部分以蒸汽能回收利用为主，主要有两种利用形式，一种是直接将一定压力和温度的蒸汽引入蒸汽轮机做功(或进入其他使用蒸汽能的装置，不在本发明描述)；另一种是通过废热锅炉产生一定压力和温度的蒸汽再引入蒸汽轮机做功。这类蒸汽轮机功率一般不大(如额定功率在50MW以下的小型发电机组)。

在上述的蒸汽能利用应用现场，由于上游工况不稳定，导致汽轮机进汽参数变化很大，经常使汽轮机在非设计工况下运行，效率降低，严重时会损坏机组。

针对这类小型蒸汽能利用的发电机组，目前主要有三种控制方法：定压控制、定功率控制和滑压控制等。

(1)定压控制方法是指设定汽轮机前蒸汽压力为定值，当蒸汽压力高于设定值时，开大汽轮机调节阀，使进汽流量增大，以降低蒸汽压力到设定值；当蒸汽压力低于设定值时，关小汽轮机调节阀，使进汽流量减小，以提高蒸汽压力到设定值。定压控制可使汽轮机进汽压力相对稳定，但当进汽量变化较大且不稳定时，进汽节流损失较大。

(2)定功率控制方法是指设定发电功率为定值，当实际功率小于设定值时，开大汽轮机调节阀，使进汽流量增大，以提高发电功率到设定值；当实际功率大于设定值时，则关小汽轮机调节阀，使进汽流量减小，以降低发电功率到设定值。定功率控制方法只考虑了机组输出功率的稳定，对进汽参数变化影响较大，所以在蒸汽能余热利用场合很少应用。

(3)滑压运行控制方法是将汽轮机调节阀全开，保证汽轮机全部进汽，这种方法可以充分利用上游工艺产生的蒸汽能，但随着上游工艺变化，进汽压力也不断变化，当进汽压力低于汽轮机允许的最低安全进汽压力时，会对汽轮机安全运行造成影响。滑压运行控制在蒸汽余热能利用场合应用较多。

以上控制方法并未考虑机组的最优运行效率点。因此需要发明一种汽轮机在非设计工况下运行的控制方法，以减少汽轮机进汽调节阀的节流损失，提高汽轮机运行的经济性和安全性。

发明内容

针对上述方案的缺点，本发明提出一种能够有效利用蒸汽能(或蓄热蒸汽能)，提高汽轮机运行的经济性和安全性的汽轮机变压运行调节控制装置。

本发明技术方案是：一种汽轮机变压运行调节控制装置，包括新蒸汽源、油动机、汽轮机以及发电机，所述新蒸汽源通过蒸汽管道经过主汽门阀和进汽阀连接汽轮机的输入端，所述油动机控制汽轮机的进汽阀，所述汽轮机驱动发电机做功发电，还包括控制装置，所述控制装置包括控制模块，测量模块，所述测量模块连接主汽门后的蒸汽管道以及汽轮机，用于测量主蒸汽参数以及汽轮机运行参数，所述控制模块连接油动机，用于对进汽阀阀位进行控制。

优选的，所述控制装置还包括斜坡发生器、比较器、保持模块、比例模块、积分器、加法器以及减法器，所述斜坡发生器、比较器分别连接控制模块输入端，所述控制模块输出端依次连接保持模块、比例模块、积分器以及油动机，所述加法器和减法器分别连接控制模块输出端，加法器和减法器的输出端分别连接油动机。

优选的，还包括蒸汽蓄热装置，所述蒸汽蓄热装置的输入端通过通汽阀连接新蒸起源输出端，蒸汽蓄热装置的输出端依次连接排汽阀和逆止阀，所述通汽阀和排汽阀均连接控制模块。