[发明专利]一种汽轮机组空气预暖快速启动控制系统及方法

权利要求书

1.一种汽轮机组空气预暖快速启动控制系统，其特征在于，包括汽轮机高压缸(1)、汽轮机中压缸(2)、高压主汽阀(3)、高压调节阀(4)、高压缸排汽逆止阀(5)、高压缸排汽通风阀(6)、中压主汽阀(7)、中压调节阀(8)、高压主汽阀后疏水阀(9)、中压主汽阀后疏水阀(10)、高压缸暖缸进气调节阀(11)、中压缸暖缸进汽调节阀(12)、空气预暖装置(13)、汽轮机低压缸(14)、凝汽器(15)、真空破坏阀(16)、压缩空气进气温度测量装置(17)、高压缸温度测量装置(18)、中压缸温度测量装置(19)、温度匹配控制器(20)；

所述汽轮机高压缸(1)通过主蒸汽管道依次连接所述高压调节阀(4)及高压主汽阀(3)，通过高压排汽管道与所述高压缸排汽逆止阀(5)、高压缸排汽通风阀(6)连接；所述汽轮机中压缸(2)通过再热蒸汽管道依次连接所述中压调节阀(8)及中压主汽阀(7)；所述汽轮机中压缸(2)通过导汽管道与所述汽轮机低压缸(14)连接，所述汽轮机低压缸(14)与所述凝汽器(15)连接，所述凝汽器(15)与所述真空破坏阀(16)连接；

所述空气预暖装置(13)通过空气输送管道与所述高压缸暖缸进气调节阀(11)连接，所述高压缸暖缸进气调节阀(11)通过高压缸疏水管道与所述高压主汽阀(3)及高压调节阀(4)连接；所述高压主汽阀后疏水阀(9)与所述高压主汽阀后疏水管道连接；

所述空气预暖装置(13)通过空气输送管道与所述中压缸暖缸进汽调节阀(12)连接，所述中压缸暖缸进汽调节阀(12)通过中压缸疏水管道与所述中压主汽阀(7)及中压调节阀(8)连接；所述中压主汽阀后疏水阀(10)与所述中压主汽阀后疏水管道连接；

所述空气预暖装置(13)的空气输送管道设有压缩空气进气温度测量装置(17)，所述汽轮机高压缸(1)设有高压缸温度测量装置(18)，所述汽轮机中压缸(2)设有中压缸温度测量装置(19)；

所述温度匹配控制器(20)通过信号控制电缆与所述压缩空气进气温度测量装置(17)、高压缸温度测量装置(18)、中压缸温度测量装置(19)连接。

2.根据权利要求1所述的汽轮机组空气预暖快速启动控制系统，其特征在于，所述汽轮机高压缸(1)通过所述高压缸排汽通风阀(6)与所述凝汽器(15)连接，用于将所述汽轮机高压缸(1)的排气送入所述凝汽器(15)。

3.根据权利要求1所述的汽轮机组空气预暖快速启动控制系统，其特征在于，所述空气预暖装置(13)采用空气介质的加热装置。

4.根据权利要求1所述的汽轮机组空气预暖快速启动控制系统，其特征在于，所述高压缸温度测量装置(18)测量的温度包括高压缸缸体上部温度、下部温度、内缸温度、外缸温度，缸体的进口温度和出口温度，以及缸体的内壁温度和外壁温度；

所述中压缸温度测量装置(19)测量的温度包括中压缸缸体上部温度、下部温度、内缸温度、外缸温度，缸体的进口温度和出口温度，以及缸体的内壁温度和外壁温度。

5.一种权利要求1-4任一项所述系统的空气预暖快速启动控制方法，其特征在于，包括：

当汽轮发电机组启动时，在锅炉点火之前，启动空气预暖装置加热汽轮机高压缸及汽轮机中压缸；预暖汽轮机高压缸时，开启高压缸暖缸进气调节阀、高压调节阀、高压缸排汽通风阀，关闭高压主汽阀、高压缸排汽逆止阀及高压主汽阀后疏水阀，从而使得进入汽轮机高压缸的热空气加热高压缸，然后通过高压缸排汽通风阀进入到凝汽器，通过凝汽器的真空破坏阀排入大气；预暖汽轮机中压缸时，开启中压缸暖缸进气调节阀、中压调节阀，关闭中压主汽阀及中压主汽阀后疏水阀，从而使得进入汽轮机中压缸的热空气加热中压缸，然后通过中压排汽管道进入汽轮机低压缸和凝汽器，通过凝汽器的真空破坏阀排入大气；

启动汽轮机组空气预暖快速启动控制系统后，通过温度匹配控制器判断缸体状态，按照设定的缸体与空气预暖装置出口温差和设定温度目标，综合判断缸体温升率及缸体上下温差，通过缸体进气调节阀对进口空气量的调节，直至汽轮机高压缸、汽轮机中压缸缸体温度达到温态启动条件；完成空气对缸体的预暖后，停止空气预暖装置，关闭高压调节阀、高压缸暖缸进气调节阀，以及中压调节阀、中压缸暖缸进气调节阀，使机组进入正常温态启动程序；

当汽轮机高压缸和汽轮机中压缸缸体温升率不同时，分别通过高压缸暖缸进气调节阀和中压缸暖缸进气调节阀的开度控制进入汽轮机高压缸和汽轮机中压缸的空气量，控制汽轮机高压缸和汽轮机中压缸的温升率和最终缸体温度。