[发明专利]一种小型汽轮发电机组主蒸汽压力自动控制方法

说明书

本发明涉及一种小型汽轮发电机组主蒸汽压力自动控制方法，对于采用余热锅炉的干熄焦发电机组或烧结发电机组，其锅炉负荷波动小，采取主蒸汽定压力闭环PID控制方式；对于采用煤气锅炉的发电机组，其锅炉负荷波动大，采取主蒸汽压力分段裕度控制方式；本发明对现有的控制系统进行改进，针对锅炉负荷情况，分别采取主蒸汽定压力闭环PID控制方式或主蒸汽压力分段裕度控制方式，实现小型汽轮发电机组主蒸汽压力的自动控制，并保证系统运行平稳。

技术领域

本发明涉及能源热力技术领域，尤其涉及一种小型汽轮发电机组主蒸汽压力自动控制方法。

背景技术

目前，国内外的大型汽轮机组主蒸汽压基本采取机炉协调控制，即负荷指令信号ΔN同时通过汽轮机、锅炉的主控制器分别对汽轮机、锅炉发出负荷调节指令，调节锅炉的燃烧调节阀μB和汽轮机的调速汽门TB的开度,另外还可根据主蒸汽压PT偏差值的情况对汽轮机、锅炉的主控制器指令进行修正。

但是，对于50MW以下且采用煤气为燃料的小型汽轮发电机组，由于所采用控制器功能的限制无法实现主蒸汽压力的自动控制。尤其是小型汽轮发电机组普遍存在锅炉侧自动化程度较低、煤气调整方式较为粗略的情况，加减煤气大多采用手动调整。在额定工况下，由于受到高炉煤气管网压力等因素的影响，导致锅炉负荷上下波动幅度较大；小型汽轮发电机组常采用滑压运行方式(指汽轮机在不同工况运行时，不仅主蒸汽门是全开的，而且调速汽门也是全开的，这时机组功率的变动是靠汽轮机前主蒸汽压力和温度的改变来实现)，主蒸汽压力超限时需要人工对控制器模拟转速进行调整来保证主蒸汽压力，调整频繁，操作人员劳动强度大。

发明内容

本发明提供了一种小型汽轮发电机组主蒸汽压力自动控制方法，对现有的控制系统进行改进，针对锅炉负荷情况，分别采取主蒸汽定压力闭环PID控制方式或主蒸汽压力分段裕度控制方式，实现小型汽轮发电机组主蒸汽压力的自动控制，并保证系统运行平稳。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种小型汽轮发电机组主蒸汽压力自动控制方法，根据锅炉负荷波动情况，分别采取如下2种控制方式：

1)对于采用余热锅炉的发电机组，采取主蒸汽定压力闭环PID控制方式；

汽轮机主控制器引入汽轮机前主蒸汽压力信号，通过汽轮机主控制器内部的串级控制回路实现汽轮机前主蒸汽压力的自动控制，即采用PID控制方式；具体是：给定主蒸汽压力设定值SV,当实际主蒸汽压力过程值PV偏离SV后，偏差值通过PID调节后产生输出值，控制汽轮机主控制器进行模拟转速的加减，进而通过汽轮机电液调节系统调节调速汽门的开度，从而实现主蒸汽压力的调节；

2)对于采用煤气锅炉的发电机组，采取主蒸汽压力分段裕度控制方式；

将主蒸汽压力按设定压力值分为若干段，按照压力自大到小依次包括压力控制最大值MAX、压力控制高高限HHI、压力控制高限HI、压力控制低限LO、压力控制低低限LLO、压力控制最小值MIN；并且设定压力控制高限HI为额定压力上限，压力控制低限LO为额定压力下限，额定压力上限与额定压力下限之间的压力区间为调节死区，即当主蒸汽压力的实际值在压力控制高限HI与压力控制低限LO之间时不进行调节；当主蒸汽压力超过额定压力范围时，则以设定的调节频率及升速率进行调节，最终将主蒸汽压力调节到额定压力范围内。

当主蒸汽压力高于额定压力上限时，仅在主蒸汽压力上升时进行调节，主蒸汽压力下降时不调节；当主蒸汽压力低于额定压力下限时，仅在主蒸汽压力下降时进行调节，主蒸汽压力上升时不调节；主蒸汽压力与额定压力上限或额定压力下限的偏离值越大，则调整时的升速率越大，作用时间越长。

以设定的调节频率进行调节是指压力值每升高或降低一个设定压力差就调整一次，设定压力差≥0.01MPa。

主蒸汽压力高于额定压力时调节的升速率为1.5～1.7rpm/s，主蒸汽压力低于额定压力时调节的升速率为1.1～1.3rpm/s。