[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

说明书

本发明涉及一种汽轮机组空气预暖快速启动控制系统及方法，该系统包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、高压主汽阀、高压调节阀、高压缸排汽逆止阀、高压缸排汽通风阀、中压主汽阀、中压调节阀、高压主汽阀后疏水阀、中压主汽阀后疏水阀、高压缸暖缸进气调节阀、中压缸暖缸进气调节阀、空气预暖装置、汽轮机低压缸、凝汽器、真空破坏阀、压缩空气进汽温度测量装置、高压缸温度测量装置、中压缸温度测量装置、温度匹配控制器。本发明能够将汽轮机的冷态启动转变为温态启动，缩短启动时间，达到快速启动汽轮机的目的，节省了燃料的消耗和启动费用，实现了节能减排。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种汽轮机组空气预暖快速启动控制系统及方法。

背景技术

在节能减排大趋势下，光伏发电，风力发电等新型能源发电不断地快速发展，发电占比也日益提高，而由于新能源发电不具备电网的调峰性能以及一次调频能力，传统的火力发电其机组调峰性能及一次调频的作用显得越发突出，从而使得火电机组在电网中的稳定性作用越来越突出，启动也越来越频繁。

传统的火力发电机组受到设计制造结构及工艺材料的限制，以及汽轮机组本体加热速率的要求，机组的实际冷态启动时间从锅炉点火到机组带满负荷约需要10-16小时，不但造成启动燃料的巨大浪费，也会影响到电网的稳定运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽轮机组空气预暖快速启动控制系统及方法，在机组冷态启动前，通过空气预暖装置及其温度匹配控制器将压缩空气加热到与缸体相匹配的温度来加热缸体，通过调整缸体和加热空气的匹配温差以及空气流量的控制，实现将缸体温度预暖到预期目标，从而实现将汽轮机的冷态启动转变为温态启动，缩短启动时间，达到快速启动汽轮机的目的，以节省燃料的消耗和启动费用，实现节能减排。

本发明提供了一种汽轮机组空气预暖快速启动控制系统，包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、高压主汽阀、高压调节阀、高压缸排汽逆止阀、高压缸排汽通风阀、中压主汽阀、中压调节阀、高压主汽阀后疏水阀、中压主汽阀后疏水阀、高压缸暖缸进气调节阀、中压缸暖缸进气调节阀、空气预暖装置、汽轮机低压缸、凝汽器、真空破坏阀、压缩空气进气温度测量装置、高压缸温度测量装置、中压缸温度测量装置、温度匹配控制器；

所述汽轮机高压缸通过主蒸汽管道依次连接所述高压调节阀及高压主汽阀，通过高压排汽管道与所述高压缸排汽逆止阀、高压缸排汽通风阀连接；所述汽轮机中压缸通过再热蒸汽管道依次连接所述中压调节阀及中压主汽阀；所述汽轮机中压缸通过导汽管道与所述汽轮机低压缸连接，所述汽轮机低压缸与所述凝汽器连接，所述凝汽器与所述真空破坏阀连接；

所述空气预暖装置通过空气输送管道与所述高压缸暖缸进汽调节阀连接，所述高压缸暖缸进汽调节阀通过高压缸疏水管道与所述高压主汽阀及高压调节阀连接；所述高压主汽阀后疏水阀与所述高压主汽阀后疏水管道连接；

所述空气预暖装置通过空气输送管道与所述中压缸暖缸进气调节阀连接，所述中压缸暖缸进汽调节阀通过中压缸疏水管道与所述中压主汽阀及中压调节阀连接；所述中压主汽阀后疏水阀与所述中压主汽阀后疏水管道连接；

所述空气预暖装置的空气输送管道设有压缩空气进汽温度测量装置，所述汽轮机高压缸设有高压缸温度测量装置，所述汽轮机中压缸设有中压缸温度测量装置；

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

进一步地，所述汽轮机高压缸通过所述高压缸排汽通风阀与所述凝汽器连接，用于将所述汽轮机高压缸的排气送入所述凝汽器。

进一步地，所述空气预暖装置采用空气为介质的加热装置。

进一步地，所述高压缸温度测量装置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；