專利名稱：一種火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制領(lǐng)域，具體涉及一種火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電的原理一般為采用煤炭、石油、天然氣、煤氣等燃料作為燃料，利用傳送技術(shù)，向鍋爐輸送經(jīng)處理過的燃料，燃料燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變?yōu)樗羝?，?jīng)一次加熱之后，水蒸汽進(jìn)入高壓缸，為了提高熱效率，應(yīng)對水蒸汽進(jìn)行二次加熱，水蒸汽進(jìn)入中壓缸，通過利用中壓缸的蒸汽去推動(dòng)汽輪機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從中壓缸引出蒸汽進(jìn)入對稱的低壓缸，已經(jīng)作過功的蒸汽一部分從中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業(yè)，其余部分流經(jīng)凝汽器水冷，成為40度左右的飽和水作為再利用水，40度左右的飽和水經(jīng)過凝結(jié)水泵，經(jīng)過低壓加熱器到除氧器中，此時(shí)為160度左右的飽和水，經(jīng)過除氧器除氧，利用給水泵送入高壓加熱器中，其中高壓加熱器利用再加熱蒸汽作為加熱燃料，最后流入鍋爐進(jìn)行再次利用，以上就是一次生產(chǎn)流程。因此，一般火力發(fā)電機(jī)組會(huì)包括鍋爐、高壓缸、中壓缸、低壓缸、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、凝結(jié)水泵、低壓加熱器、除氧器、給水泵、高壓加熱器這些設(shè)備?；鹆Πl(fā)電機(jī)組的旁路系統(tǒng)是火電機(jī)組重要的輔助設(shè)備，旁路系統(tǒng)對電廠安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行影響較大，火力發(fā)電機(jī)組的旁路系統(tǒng)目前一般是采用高壓旁路和低壓旁路二級串聯(lián)配置，旁路系統(tǒng)中高壓旁路是把來自鍋爐過熱器的蒸汽排到再熱器，低壓旁路再把再熱器的蒸汽排到凝汽器。旁路系統(tǒng)主要是協(xié)調(diào)鍋爐和汽輪機(jī)用汽量之間的不平衡。在機(jī)組啟動(dòng)期間，對過熱器和再熱器系統(tǒng)預(yù)熱、加快啟動(dòng)速度。在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，將剩余蒸汽通過旁路系統(tǒng)，使鍋爐瞬變過渡工況運(yùn)行穩(wěn)定。旁路系統(tǒng)不僅能縮短啟動(dòng)時(shí)間，且能使鍋爐直接進(jìn)入純直流狀態(tài)運(yùn)行，有利于熱態(tài)啟動(dòng)機(jī)爐蒸汽參數(shù)的配合，鍋爐側(cè)設(shè)置旁路系統(tǒng)，能確保汽輪機(jī)啟動(dòng)的蒸汽品質(zhì)，大大減輕汽輪機(jī)固體顆粒侵蝕。但目前現(xiàn)有技術(shù)中火力發(fā)電機(jī)組的旁路系統(tǒng)大部分只使用了啟動(dòng)疏水功能，并沒有起到跳機(jī)保持鍋爐繼續(xù)運(yùn)行的作用。即使是機(jī)組啟動(dòng)期間，旁路系統(tǒng)往往也無法投入自動(dòng)控制，以至于導(dǎo)致旁路蛻化成為鍋爐和汽輪機(jī)的大疏水門。但對于大容量超超臨界壓力機(jī)組，為防止汽輪機(jī)的顆粒物侵蝕；更好的匹配主汽和汽輪機(jī)厚重部件(如閥門體、高中壓轉(zhuǎn)子)的溫度，減少熱應(yīng)力；沖洗鍋爐的氧化皮，旁路系統(tǒng)的作用又重新得到重視。以本申請申請人所在單位的二期火力發(fā)電機(jī)組為例，汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司和西門子聯(lián)合設(shè)計(jì)制造的N1000-26. 25/600/600 (TC4F)型超超臨界汽輪機(jī)，該型汽輪機(jī)采用高中壓缸聯(lián)合啟動(dòng)，因此機(jī)組在各種工況下(冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài))啟動(dòng)都必須投入旁路系統(tǒng)，并且必須開發(fā)出一種較好的旁路系統(tǒng)自動(dòng)控制方式，自動(dòng)調(diào)節(jié)旁路系統(tǒng)中高旁閥、低旁閥的開度及低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值，從而根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行階段來控制鍋爐主蒸汽壓力平滑上升、穩(wěn)定運(yùn)行及平滑下降，以及控制鍋爐快速提高蒸汽溫度使之與氣輪機(jī)汽缸金屬溫度較快地相匹配，適應(yīng)機(jī)組定壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行復(fù)合方式，從而縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間和減少蒸汽向空排放，減少汽機(jī)壽命損耗，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的最佳啟動(dòng)；并且當(dāng)外界電網(wǎng)或汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障跳閘，旁路系統(tǒng)可迅速開啟，保持鍋爐運(yùn)行，機(jī)組隨時(shí)能重新并網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行。傳統(tǒng)的旁路控制策略顯然已無法滿足，開發(fā)一種新的控制策略勢在必行。而旁路系統(tǒng)中，低壓旁路的主要作用是控制再熱器蒸汽壓力，滿足汽輪機(jī)高、中壓缸聯(lián)合沖轉(zhuǎn)的需要，再熱器蒸汽壓力主要是根據(jù)鍋爐主控來控制的，其中再熱蒸汽壓力設(shè)定值是鍋爐主控控制再熱器蒸汽壓力的重要調(diào)節(jié)手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種新的火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法，該方法能根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行階段來控制再熱器蒸汽壓力值，確保低壓旁路穩(wěn)定運(yùn)行，從而進(jìn)一步確保火力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法，其特征在于根據(jù)火力發(fā)電機(jī)組不同的運(yùn)行工況，對火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值進(jìn)行以下限制從鍋爐點(diǎn)火到汽輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值限制不超過1. 9 2. IMpa中的任意一個(gè)數(shù)值，數(shù)值大小的選擇依據(jù)是根據(jù)不同火力發(fā)電機(jī)組的型號來進(jìn)行的，容量越大、功率越高的機(jī)組，數(shù)值選擇也就越大；在汽輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值限制不超過2. 4 2. 6Mpa中任意一個(gè)數(shù)值；在低壓旁路的低旁閥的閥位大于70%，且實(shí)際測得的再熱蒸汽壓力值不大于2. 6Mpa,延時(shí)4 6分鐘后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為定壓2. 4 2. 6Mpa中的一個(gè)數(shù)值；在火力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行跟蹤情況下，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為始終大于實(shí)際再熱蒸汽壓力值的一個(gè)數(shù)值，并且同時(shí)還需要根據(jù)鍋爐的負(fù)荷來調(diào)節(jié)低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值的大小，鍋爐的負(fù)荷增大，低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定相應(yīng)增大，鍋爐的符合減小，低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定相應(yīng)減小，從而最終保證低壓旁路的低旁閥關(guān)閉；在火力發(fā)電機(jī)組中出現(xiàn)汽輪發(fā)電機(jī)解列或汽輪機(jī)跳閘等異常工況時(shí)，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為鍋爐主控對應(yīng)的再熱蒸汽壓力值，且此時(shí)的再熱蒸汽壓力設(shè)定值不超過1. 9 2. IMpa中的一個(gè)數(shù)值；在鍋爐熄火后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為當(dāng)前主蒸汽壓力值的0. 5倍與6Mpa之間取小的值。作為改進(jìn)，本發(fā)明還根據(jù)火力發(fā)電機(jī)組不同的運(yùn)行工況，對火力發(fā)電機(jī)組低壓旁路的低旁閥的閥位進(jìn)行以下限制鍋爐點(diǎn)火后，低壓旁路的低旁閥的閥位大于10%后，將低壓旁路的低旁閥的最小閥位設(shè)置成10% ；當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)或鍋爐滅火后，將低壓旁路的低旁閥的最小閥位設(shè)置成0 ；在火力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)過程中，將低壓旁路的低旁閥的最大閥位設(shè)置成70%。當(dāng)火力發(fā)電機(jī)組滿足出現(xiàn)以下條件中的任意一條時(shí)，立刻關(guān)閉低壓旁路的低旁閥①凝汽器熱井水位大于1000 1050mm中的一個(gè)數(shù)值；
②凝汽器的真空度大于-50 _70kpa中的一個(gè)數(shù)值；③低壓缸的排汽溫度高于85 95°C中的一個(gè)數(shù)值④低旁減溫水壓力低于1. 8 2. 3Mpa中的一個(gè)數(shù)值。上述關(guān)于數(shù)值的選擇，是根據(jù)不同機(jī)組的功率和類型來確定的，機(jī)組的功率越大， 數(shù)值選擇越大，機(jī)組功率越小，數(shù)值選擇越小。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用本發(fā)明提供的方法，可以根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行階段來控制低壓旁路的再熱器蒸汽壓力，有效滿足了氣輪機(jī)高、中壓缸聯(lián)合沖轉(zhuǎn)的需要，確保高壓缸排氣通暢，進(jìn)一步保證鍋爐主蒸汽壓力平滑上升、穩(wěn)定運(yùn)行及平滑下降，同時(shí)還能控制鍋爐快速提高蒸汽溫度使之與氣輪機(jī)汽缸金屬溫度較快地相匹配，適應(yīng)機(jī)組定壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行復(fù)合方式，從而縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間和減少蒸汽向空排放，減少汽機(jī)壽命損耗，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的最佳啟動(dòng)；并且當(dāng)外界電網(wǎng)或汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障跳閘，旁路系統(tǒng)可迅速開啟，保持鍋爐運(yùn)行，機(jī)組隨時(shí)能重新并網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖
實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明提供了一種火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法，其根據(jù)火力發(fā)電機(jī)組不同的運(yùn)行工況，對火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值進(jìn)行以下限制本實(shí)施例以本案申請人單位二期工程采用的1000MW的火力發(fā)電機(jī)組為例進(jìn)行詳細(xì)說明從鍋爐點(diǎn)火到汽輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值限制不超過2Mpa，其目的是防止機(jī)組低負(fù)荷期間，過高的再熱蒸汽壓力影響高壓缸排汽不通暢，導(dǎo)致高壓缸鼓風(fēng)摩擦過大；在汽輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值限制不超過2. 5Mpa ；在低壓旁路的低旁閥的閥位大于70%，且實(shí)際測得的再熱蒸汽壓力值不大于2. 5Mpa，延時(shí)5分鐘后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為定壓 2. 5Mpa ；在火力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行跟蹤情況下，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為始終大于實(shí)際再熱蒸汽壓力值的一個(gè)數(shù)值，并且同時(shí)還需要根據(jù)鍋爐的負(fù)荷來調(diào)節(jié)低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值的大小，鍋爐的負(fù)荷增大，低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定相應(yīng)增大，鍋爐的符合減小，低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定相應(yīng)減小，從而最終保證低壓旁路的低旁閥關(guān)閉；在火力發(fā)電機(jī)組中出現(xiàn)汽輪發(fā)電機(jī)解列或汽輪機(jī)跳閘等異常工況時(shí)，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為鍋爐主控對應(yīng)的再熱蒸汽壓力值，且此時(shí)的再熱蒸汽壓力設(shè)定值不超過2Mpa中的一個(gè)數(shù)值；在鍋爐熄火后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為當(dāng)前主蒸汽壓力值的0. 5倍與6Mpa之間取小的值。另外，本發(fā)明還根據(jù)火力發(fā)電機(jī)組不同的運(yùn)行工況，對火力發(fā)電機(jī)組低壓旁路的低旁閥的閥位進(jìn)行以下限制鍋爐點(diǎn)火后，低壓旁路的低旁閥的閥位大于10%后，將低壓旁路的低旁閥的最小閥位設(shè)置成10% ；當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)或鍋爐滅火后，將低壓旁路的低旁閥的最小閥位設(shè)置成0 ；在火力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)過程中，將低壓旁路的低旁閥的最大閥位設(shè)置成70% ；其余工運(yùn)行工況下，低壓旁路的低旁閥的閥位沒有限制。由于低壓旁路最終將蒸汽排放至凝汽器，為保護(hù)凝汽器，當(dāng)火力發(fā)電機(jī)組滿足出現(xiàn)以下條件中的任意一條時(shí)，立刻關(guān)閉低壓旁路的低旁閥①凝汽器熱井水位大于1030mm ；②凝汽器的真空度大于_60kpa ；③低壓缸的排汽溫度高于90°C④低旁減溫水壓力低于2Mpa。
權(quán)利要求
1.一種火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法，其特征在于根據(jù)火力發(fā)電機(jī)組不同的運(yùn)行工況，對火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值進(jìn)行以下限制從鍋爐點(diǎn)火到汽輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值限制不超過1. 9 2. IMpa中的任意一個(gè)數(shù)值；在汽輪發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值限制不超過 2. 4 2. 6Mpa中任意一個(gè)數(shù)值；在低壓旁路的低旁閥的閥位大于70%，且實(shí)際測得的再熱蒸汽壓力值不大于2. 6Mpa,延時(shí)4 6分鐘后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為定壓2. 4 2. 6Mpa中的一個(gè)數(shù)值；在火力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行跟蹤情況下，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為始終大于實(shí)際再熱蒸汽壓力值的一個(gè)數(shù)值，并且同時(shí)還需要根據(jù)鍋爐的負(fù)荷來調(diào)節(jié)低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值的大小，鍋爐的負(fù)荷增大，低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定相應(yīng)增大，鍋爐的符合減小，低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定相應(yīng)減小，從而最終保證低壓旁路的低旁閥關(guān)閉；在火力發(fā)電機(jī)組中出現(xiàn)汽輪發(fā)電機(jī)解列或汽輪機(jī)跳間等異常工況時(shí)，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為鍋爐主控對應(yīng)的再熱蒸汽壓力值，且此時(shí)的再熱蒸汽壓力設(shè)定值不超過1. 9 2. IMpa中的一個(gè)數(shù)值；在鍋爐熄火后，將火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值設(shè)定為當(dāng)前主蒸汽壓力值的0. 5倍與6Mpa之間取小的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法，其特征在于根據(jù)火力發(fā)電機(jī)組不同的運(yùn)行工況，對火力發(fā)電機(jī)組低壓旁路的低旁閥的閥位進(jìn)行以下限制鍋爐點(diǎn)火后，低壓旁路的低旁閥的閥位大于10%后，將低壓旁路的低旁閥的最小閥位設(shè)置成10% ；當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)或鍋爐滅火后，將低壓旁路的低旁閥的最小閥位設(shè)置成0 ；在火力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)過程中，將低壓旁路的低旁閥的最大閥位設(shè)置成70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法，其特征在于當(dāng)火力發(fā)電機(jī)組滿足出現(xiàn)以下條件中的任意一條時(shí)，立刻關(guān)閉低壓旁路的低旁閥①凝汽器熱井水位大于1000 1050mm中的一個(gè)數(shù)值；②凝汽器的真空度大于-50 -70kpa中的一個(gè)數(shù)值；③低壓缸的排汽溫度高于85 95°C中的一個(gè)數(shù)值④低旁減溫水壓力低于1.8 2. 3Mpa中的一個(gè)數(shù)值。
全文摘要
一種火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的運(yùn)行控制方法，其特征在于根據(jù)火力發(fā)電機(jī)組不同的運(yùn)行工況，對火力發(fā)電機(jī)組中低壓旁路的再熱蒸汽壓力設(shè)定值進(jìn)行限制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用本發(fā)明提供的方法，可以根據(jù)機(jī)組不同運(yùn)行階段來控制低壓旁路的再熱器蒸汽壓力，有效滿足了氣輪機(jī)高、中壓缸聯(lián)合沖轉(zhuǎn)的需要，確保高壓缸排氣通暢，進(jìn)一步保證鍋爐主蒸汽壓力平滑上升、穩(wěn)定運(yùn)行及平滑下降，同時(shí)還能控制鍋爐快速提高蒸汽溫度使之與氣輪機(jī)汽缸金屬溫度較快地相匹配，適應(yīng)機(jī)組定壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行復(fù)合方式，從而縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間和減少蒸汽向空排放，減少汽機(jī)壽命損耗，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的最佳啟動(dòng)。
文檔編號F01K13/02GK102261269SQ20101018786
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者劉宏波, 吳永存, 朱峰, 朱江濤, 賀增耀 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責(zé)任公司, 浙江國華浙能發(fā)電有限公司