[发明专利]带功率平衡发电机的抽汽背压式小汽轮机控制调节系统及方法

说明书

本发明涉及一种带功率平衡发电机的抽汽背压式小汽轮机控制调节系统及方法，该系统给水泵小汽轮机一端与功率平衡小发电机连接并同轴驱动；给水泵小汽轮机另一端与给水泵调速装置的输入端连接，给水泵调速装置的输出端与给水泵的输入端连接；给水泵小汽轮机的驱动蒸汽经过小汽轮机进汽调节阀进入给水泵小汽轮机的调节端；给水泵小汽轮机的中间抽汽经过回热抽汽调节阀供往回热加热器；给水泵小汽轮机的排汽通过排汽调节阀进行控制；转速控制模块与小汽轮机进汽调节阀连接及给水泵调速装置连接。本发明可以实现小汽轮机正常运行时入口进汽调阀全开运行，进而减少进汽节流损失，并提高小汽轮机的效率4‑5％左右，实现节能降耗的目的。

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种带功率平衡发电机的抽汽背压式小汽轮机控制调节系统及方法。

背景技术

随着节能减排对煤电机组提出更高的要求，业内针对高参数超超临界机组尤其是二次再热机组的热力系统进行了创新研究。

由于参数提高和二次再热循环的使用，机组的回热抽汽过热度大幅增加，一种抽汽背压式给水泵汽轮机组的双机回热系统被提出。即通驱动给水泵的小汽轮机同时接带部分回热加热器，与主机同步进行抽回回热。

该系统优点是可以充分利用回热抽汽过热度。但是同时运行难度增加，尤其是如何确保节能运行提出了新的要求。

同时，该系统调节运行相对传统给水泵小汽轮机要复杂很多。如何确保发挥该双机回热系统的节能效果，运行控制及调节方法尤其重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种带功率平衡发电机的抽汽背压式小汽轮机控制调节系统及方法，可实现小汽轮机驱动给水泵流量的稳定控制，同时确保减少汽轮机的节流调节损失。

本发明提供了一种带功率平衡发电机的抽汽背压式小汽轮机控制调节系统，包括给水泵小汽轮机、功率平衡小发电机、给水泵、给水泵调速装置、小汽轮机进汽调节阀、排汽调节阀、回热抽汽调节阀、转速控制模块；

给水泵小汽轮机一端与所述功率平衡小发电机连接并同轴驱动，给水泵小汽轮机驱动用的剩余功率用于功率平衡小发电机发电；

给水泵小汽轮机另一端与给水泵调速装置的输入端连接，给水泵调速装置的输出端与给水泵的输入端连接，用于以给水泵小汽轮机为动力来源通过给水泵调速装置同轴驱动给水泵；

给水泵小汽轮机的驱动蒸汽经过小汽轮机进汽调节阀进入给水泵小汽轮机的调节端；给水泵小汽轮机的中间抽汽经过回热抽汽调节阀供往回热加热器；给水泵小汽轮机的排汽通过排汽调节阀进行控制；

转速控制模块与小汽轮机进汽调节阀连接，用于基于给水流量需求和实际给水流量的差值，通过控制小汽轮机进汽调节阀的开度控制进汽量，用以调节给水泵小汽轮机的转速或输出功率，以控制给水泵的转速或流量；

转速控制模块与给水泵调速装置连接，用于基于给水流量需求和实际给水流量的差值，通过给水泵调速装置控制给水泵的转速和流量。

本发明还提供了一种应用上述带功率平衡发电机的抽汽背压式小汽轮机控制调节系统进行抽汽背压式小汽轮机控制调节的方法，包括：

当给水泵调速装置为定速即不可变速而给水泵小汽轮机可变速时，转速控制模块中进行给水流量需求和实际给水流量的差值判断，并经过函数关系转换为给水泵小汽轮机的转速指令，该指令用于控制小汽轮机进汽调节阀的开度即进汽量，进而实现调节给水泵小汽轮机的转速或输出功率，以实现驱动给水泵的转速或流量；在正常运行工况下，保持小汽轮机进汽调节阀全开运行，机组剩余功率通过功率平衡小发电机对外发电进行平衡，小汽轮机背压异常通过排汽调节阀进行调节控制；