[发明专利]火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制系统及方法

说明书

一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制系统及方法，该系统包括安装在7号低压加热器出口的低温省煤器水量调节阀及与其相连的PID控制器；安装于8号低压加热器入口的低加入口取水调节阀及与其相连的PID控制器；安装于低温省煤器系统末端的升压循环泵及与其相连的PID控制器，通过低温省煤器水量调节阀来控制低温省煤器内的烟温；升压循环泵和低加入口取水调节阀共同控制低温省煤器内的水温，当升压循环泵和低加入口取水调节阀同时投入自动后，系统会根据当前的运行状态，自动判定哪个调节回路起作用，二者不会互相影响，为操作人员节省了大量的工作，同时也为电厂经济、安全运行提供更进一步的保障。

技术领域

本发明涉及火电站自动控制技术领域，具体涉及一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制系统及方法。

背景技术

近年来，我国火电机组装机容量持续快速增长，在役及在建装机容量均已位居世界前列。当前，火力发电厂消耗我国煤炭总产量的50％，其排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般在5％～8％，占锅炉总热损失的80％左右或更高。影响排烟热损失的主要因素是锅炉排烟温度，一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟热损失增加0.6％～1.0％。我国现役火电机组中锅炉排烟温度普遍维持在125～150℃左右水平，排烟温度高是一个普遍现象。另外，排烟温度的升高，使烟气量增大，对引风机、除尘器、脱硫设备的工作环境均有影响，因此合理降低锅炉排烟温度对提高机组安全性、经济性起着至关重要的作用。同时随着排烟损失的增加，相应的煤耗也会增加。所以，降低排烟温度对于节约燃料和降低污染具有重要的实际意义。

实践中以降低排烟温度为目地的锅炉技术改造较多，但由于大多数电厂尾部烟道空间太小，防磨、防腐要求较高，引风机的压头裕量不大等实际情况，好多方案都难以实现。目前，我国大部分火电机组为了降低排烟温度，减少排烟损失，提高电厂的运行经济性，所采取的方案都是在烟道上加装低温省煤器装置。

具体方案为：低温省煤器布置在电除尘入口的水平烟道内，每台机组布置4台低温省煤器，采用H型翅片管，双管圈、顺列、逆流布置。工作原理为凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身凝结水被加热，升高温度后的凝结水再返回低压加热器系统，提高机组的整体热效率。

经过锅炉低温省煤器改造后的机组，均降低了锅炉排烟温度,减少了排烟损失。根据热力学原理,汽轮机的凝结水吸收了锅炉尾部烟气的热量,提高了汽轮机凝结水温度,进而提高锅炉给水温度,机组的整体煤耗将降低。利用锅炉的烟气余热来加热凝结水,提升了凝结水温度,相当于多余热量加入到汽轮机抽汽系统中,增加了进入汽轮机内部的有效汽量,提高了机组等效焓降。可见,加装低温省煤器后,汽轮机热耗率降低。把凝汽器作为分析主体,在加装低温省煤器后,凝结水温度较安装之前有所升高,汽轮机的低压加热器抽汽量将减少,低压缸多余的排气流量将增加,进而降低凝汽器真空。

低温省煤器运行参数的稳定与外界负荷的变化和低温省煤器内部因素的改变有着密切的关系。低温省煤器只要上述因素中任何一个变动，均会影响运行的稳定及安全性，因此，必须对低温省煤器进行一系列的控制和调节，使低温省煤器的参数与外界的变动或内因的改变相适应，使能达到安全和经济的运行。目前，我国大多数火电机组经过低温省煤器改造后，控制系统均运行在手动方式，无法投入自动运行，造成该现象的原因是缺少符合需求的控制策略。给运行人员的操作带来很大负担，增加了整个系统的危险性和不确定性。因此，急需采取措施对低温省煤器改造后的火电机组的相关控制系统进行优化改造。

发明内容

为克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制系统及方法，可满足火电机组低温省煤器改造后，其烟温和水温控制回路均可实现自动运行，为电厂经济、安全运行提供更进一步的保障。

本发明由如下技术方案实施：