[发明专利]SHRT机组变频降转速过程中汽轮机的负荷控制方法

说明书

本发明公开了一种SHRT机组变频降转速过程中汽轮机的负荷控制方法：步骤1，启动汽轮机并检测汽轮机在最大空载转速下调节汽门的开度；步骤2，机组降转速控制，具体操作如下：1)当机组需降转速运行时，操作人员设定VFDS的频率或转速；VFDS发出“准备降转速”信号至仪控系统，仪控系统判断机组是否满足调速条件，若满足，反馈“允许降转速”信号至VFDS7，并执行步骤2)。2)电动机在VFDS的控制下降转速至目标转速S₁，在降转速过程中，通过降低汽轮机的输出功率，保证电动机的电流始终为设定电流I₁。本发明涉及的方法无需人为干预，有效解决了降转速过程中出现的因电动机电流波动引起的变频器故障停机问题。同时，变频调节SHRT机组为企业产生巨大的经济效益。

技术领域

本发明属于余热发电技术领域，应用于钢铁冶金流程中能量回收利用设备，具体是一种SHRT机组变频降转速过程中汽轮机的负荷控制方法。

背景技术

我国钢铁工业能耗占国家总能耗的16.3％，其能耗来源主要是烧结和炼铁两个工段，其中烧结工段占10～20％，仅次于炼铁工段的70％，所以优化烧结工艺及动力设备系统以实现节能减排尤为重要。烧结风机是烧结工艺的必要能动设备，其通过电动机驱动运行来为烧结系统供风。烧结系统的回收余热主要在烧结风机后面的3～5个烟箱及冷却机的第一个烟罩处，通过余热锅炉产生蒸汽后用余热汽轮机驱动发电机发电。

传统的烧结余热发电机组与电动机拖动烧结主抽风机机组是两个独立的机组，隶属于不同厂房，不同用途的动力旋转设备。而烧结余热回收与烧结风机联合机组(Sinterblowerresidual Heat Recovery Turbine，简称SHRT机组)如图1所示，由烧结余热发电机组和烧结主抽风机组集成配套而成，包括汽轮机1、变速离合器2、烧结风机3、电动机4、仪控系统5和MCC系统6(电气控制系统)。该SHRT机组配置方式的优势在于：第一，取消了发电机，机组将烧结余热回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，与电动机4同轴驱动烧结风机3，电动机4只需输出烧结风机3耗能和汽轮机1做功的功率差，因此降低了电动机4运行的电流，使驱动烧结风机3的电动机4在线降低电流实现节能；第二，不向当地电网供电，节减了供电审批程序；第三，与余热发电机组相比，提高了能量回收率6％～8％；第四，机组余热能量回收60％～80％；⑤减少了设备、厂房等物资投入。

在此基础上SHRT机组若能够实现变频运行，可在保证能量高效回收的同时更有效地降低电能的消耗。

目前，SHRT机组使用时，在电动机4通过变频器7降转速的过程中，由于汽轮机1的做功使得电动机4将承受很大的反向力矩，导致电动机4进入发电状态(发电机定子转速小于转子转速)电动机4电流不断减小，变频器7反向输入电能，而普通的两象限变频器不具有反向输入的功能，变频器7直流母线电压随之升高，最终变频器7故障跳闸导致机组联锁停机。因此，SHRT机组如何实现变频过程中机组的降转速控制是亟待解决的问题。

发明内容

针对上述SHRT机组变频过程中机组的降转速控制问题，本发明的目的在于，提供一种SHRT机组变频降转速过程中汽轮机的负荷控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以解决：

一种SHRT机组变频降转速过程中汽轮机的负荷控制方法，具体包括如下步骤：

步骤1，启动汽轮机并检测汽轮机在最大空载转速下调节汽门的开度；

步骤2，机组降转速控制，具体操作如下：

1)当机组需降转速运行时，设定VFDS的频率或转速；VFDS发出“准备降转速”信号至仪控系统，仪控系统判断机组是否满足调速条件，若满足，反馈“允许降转速”信号至VFDS7，并执行步骤2)。