專利名稱：適用低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于蒸汽發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種適用低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
蒸汽輪機(jī)發(fā)電后的乏汽大多不再使用，如果將此蒸汽進(jìn)行利用，可充分回收二次能源，較好的實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用。而我國(guó)許多沿海地區(qū)淡水資源稀缺，開發(fā)利用海水資源，將海水轉(zhuǎn)化為淡水是實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，節(jié)約水資源的重要措施。低溫多效海水淡化裝置廣泛用于海水淡化領(lǐng)域，該裝置可直接利用汽輪機(jī)的排汽作為海水淡化的熱媒。由于海水淡化裝置對(duì)于入口的低溫蒸汽參數(shù)要求嚴(yán)格，而現(xiàn)有的帶調(diào)整抽汽背壓式汽輪機(jī)不能進(jìn)行有效調(diào)整蒸汽，導(dǎo)致排汽參數(shù)及抽汽參數(shù)的不穩(wěn)定，從而無法保證海水淡化裝置的安全運(yùn)行及低溫余熱的利用效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)蒸汽輪機(jī)發(fā)電后的乏汽用于低溫多效海水淡化系統(tǒng)，解決了排汽參數(shù)及抽汽參數(shù)的不穩(wěn)定，從而無法保證海水淡化裝置的安全運(yùn)行等問題。并保證其在二個(gè)工況(MED、MED+TVC)下穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括汽輪機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、排汽裝置3、危急保安裝置
5、主汽速關(guān)閥7、高壓調(diào)節(jié)汽閥8、低壓調(diào)節(jié)汽閥9、抽汽壓力變送器12、排汽壓力變送器14、調(diào)節(jié)器17、減溫噴水裝置19及減壓加溫裝置20 ;在主蒸汽管道6上裝有主汽速關(guān)閥7和高壓調(diào)節(jié)汽閥8、電磁閥11 ;在汽輪機(jī)I第一膨脹段和第二膨脹段間裝有低壓調(diào)節(jié)汽閥9 ;在抽汽管道上裝有抽汽速關(guān)閥16和抽汽壓力變送器12 ;在排汽管道上裝有排汽壓力變送器14，減溫噴水裝置19及減壓加溫裝置20與排汽溫度聯(lián)鎖，在排汽溫度未達(dá)設(shè)定值時(shí)投入運(yùn)行；抽汽速關(guān)閥16與主汽速關(guān)閥7連鎖并與電液轉(zhuǎn)換器18、液壓管路及電磁閥11組成速關(guān)組合裝置。發(fā)電機(jī)2、排汽裝置3、危急保安裝置5、調(diào)節(jié)器17均與汽輪機(jī)I連接。減溫噴水裝置19及減壓加溫裝置20均與排汽管道連接。本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法采用電-液調(diào)節(jié)方式。當(dāng)轉(zhuǎn)速、排汽壓力穩(wěn)定時(shí)，如果調(diào)整抽汽量使其增大，則抽汽壓力降低，壓力變送器12將測(cè)到的壓力傳輸給控制器DCS中的調(diào)節(jié)器17，調(diào)節(jié)器17將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即抽汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥8，使其開大；在此情況下，低壓調(diào)節(jié)汽閥9不參與調(diào)節(jié)。但是，由于高壓調(diào)節(jié)汽閥8開大引起低壓調(diào)節(jié)汽閥9前壓力升高，從而引起排汽壓力微增，這時(shí)，排汽的壓力變送器14將測(cè)到的壓力再傳輸給調(diào)節(jié)器17，調(diào)節(jié)器17又將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即排汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高、低壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥8及低壓調(diào)節(jié)汽閥9的開度，使高、低壓調(diào)節(jié)汽閥關(guān)??；在關(guān)小高壓調(diào)節(jié)汽閥8的同時(shí)，又使抽汽壓力略降，調(diào)節(jié)器17又指示高壓調(diào)節(jié)汽閥微開一些；如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)自整調(diào)節(jié)。這種適用于低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法包括汽輪機(jī)抽汽流量的調(diào)節(jié)及排汽背壓的調(diào)節(jié)。該控制方法的要點(diǎn)是抽汽流量調(diào)整時(shí)，調(diào)節(jié)信號(hào)只作用于高壓調(diào)節(jié)汽閥8，低壓調(diào)節(jié)汽閥9不參與調(diào)節(jié)；當(dāng)排汽壓力調(diào)整時(shí)，調(diào)節(jié)信號(hào)既作用于高壓調(diào)節(jié)汽閥又作用于低壓調(diào)節(jié)汽閥，最終使抽汽壓力和排汽壓力在相互作用中實(shí)現(xiàn)各自的自整調(diào)節(jié)。由于海水淡化裝置對(duì)其入口的蒸汽要求嚴(yán)格，這種適用于低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)還配有減溫噴水裝置19及減壓加溫裝置20，在汽機(jī)排汽溫度未達(dá)到海淡進(jìn)口溫度要求時(shí)，利用減溫噴水裝置19噴水減溫及減壓加溫裝置20加溫以使蒸汽溫度滿足海水淡化裝置的要求。


圖1為適用于低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為帶控制裝置的原理圖。其中，汽輪機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、排汽裝置3、海水淡化裝置4、危急保安裝置5、主蒸汽管道6、主汽速關(guān)閥7、高壓調(diào)節(jié)汽閥8、低壓調(diào)節(jié)汽閥9、速關(guān)油管路10、電磁閥11、抽汽壓力變送器12、抽汽管道壓力信號(hào)13、排汽壓力變送器14、排汽管道壓力信號(hào)15、抽汽速關(guān)閥16、調(diào)節(jié)器17、電液轉(zhuǎn)換器18、減溫噴水裝置19、減壓加溫裝置20。圖3是減溫噴水裝置的原理圖。其中，水箱21、水箱出水電動(dòng)閥22、水箱出水管23、水泵進(jìn)水管閥門24、水泵進(jìn)水管25、水泵進(jìn)水管壓力測(cè)點(diǎn)26、水泵出水管27、水泵出水管止回閥28、水泵出水管電動(dòng)閥29、水泵出水管壓力測(cè)點(diǎn)30、水泵出水總管31、噴水調(diào)節(jié)閥32、水箱補(bǔ)水管33、水箱補(bǔ)水管電動(dòng)閥34、排汽管道溫度信號(hào)35。圖4是減壓加溫裝置的原理圖。其中，進(jìn)汽管道36、加溫調(diào)節(jié)閥37、節(jié)流孔板38、加溫管道壓力測(cè)點(diǎn)39、加溫管道溫度測(cè)點(diǎn)40、加溫管道41、排汽管道溫度信號(hào)42。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括汽輪機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、排汽裝置3、危急保安裝置
5、主汽速關(guān)閥7、高壓調(diào)節(jié)汽閥8、低壓調(diào)節(jié)汽閥9、抽汽壓力變送器12、排汽壓力變送器14、調(diào)節(jié)器17、減溫噴水裝置19及減壓加溫裝置20 ;在主蒸汽管道6上裝有主汽速關(guān)閥7和高壓調(diào)節(jié)汽閥8、電磁閥11 ;在汽輪機(jī)I第一膨脹段和第二膨脹段間裝有低壓調(diào)節(jié)汽閥9 ;在抽汽管道上裝有抽汽速關(guān)閥16和抽汽壓力變送器12 ;在排汽管道上裝有排汽壓力變送器14，減溫噴水裝置19及減壓加溫裝置20與排汽溫度聯(lián)鎖，在排汽溫度未達(dá)設(shè)定值時(shí)投入運(yùn)行；抽汽速關(guān)閥16與主汽速關(guān)閥7連鎖并與電液轉(zhuǎn)換器18、液壓管路及電磁閥11組成速關(guān)組合裝置。發(fā)電機(jī)2、排汽裝置3、危急保安裝置5、調(diào)節(jié)器17均與汽輪機(jī)I連接。減溫噴水裝置19及減壓加溫裝置20均與排汽管道連接。下面結(jié)合附圖1和附圖2對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。這種適用于低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器是采用數(shù)字-電液調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)方式采用電-液調(diào)節(jié)方式。當(dāng)轉(zhuǎn)速、排汽壓力穩(wěn)定時(shí)，如果調(diào)整抽汽量使其增大，則抽汽壓力降低，壓力變送器12將測(cè)到的壓力傳輸給控制器DCS中的調(diào)節(jié)器17，調(diào)節(jié)器17將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即抽汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥8，使其開大；在此情況下，低壓調(diào)節(jié)汽閥9不參與調(diào)節(jié)。但是，由于高壓調(diào)節(jié)汽閥8開大引起低壓調(diào)節(jié)汽閥9前壓力升高，從而引起排汽壓力微增，這時(shí)，排汽的壓力變送器14將測(cè)到的壓力再傳輸給調(diào)節(jié)器17，調(diào)節(jié)器17又將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即排汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高、低壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥8及低壓調(diào)節(jié)汽閥9的開度，使高、低壓調(diào)節(jié)汽閥關(guān)小；在關(guān)小高壓調(diào)節(jié)汽閥8的同時(shí)，又使抽汽壓力略降，調(diào)節(jié)器17又指示高壓調(diào)節(jié)汽閥微開一些；如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)自整調(diào)節(jié)。當(dāng)轉(zhuǎn)速、排汽壓力穩(wěn)定時(shí)，如果調(diào)整抽汽量使其減小，抽汽壓力升高，壓力變送器12將測(cè)到的壓力傳輸給控制器DCS中的調(diào)節(jié)器17，調(diào)節(jié)器17將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即抽汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥8，使其關(guān)??；在此情況下，低壓調(diào)節(jié)汽閥9不參與調(diào)節(jié)。但是，由于高壓調(diào)節(jié)汽閥8關(guān)小而引起低壓調(diào)節(jié)汽閥前壓力降低，從而引起排汽壓力略降，排汽的壓力變送器將測(cè)到的壓力再傳輸給調(diào)節(jié)器17，調(diào)節(jié)器17又將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即排汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高、低壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥8及低壓調(diào)節(jié)汽閥9的開度，使高、低壓調(diào)節(jié)汽閥開大；在開大高壓調(diào)節(jié)汽閥的同時(shí)，又使抽汽壓力略升，調(diào)節(jié)器17又指示高壓調(diào)節(jié)汽閥略關(guān)一些；如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)自整調(diào)節(jié)。當(dāng)轉(zhuǎn)速、抽汽壓力穩(wěn)定時(shí)，如果調(diào)整排汽量使其增大，則排汽壓力下降，壓力變送器將測(cè)到的壓力傳輸給調(diào)節(jié)器17，調(diào)節(jié)器17將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即排汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高、低壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥8及低壓調(diào)節(jié)汽閥9，使其開大。但是，由于高、低壓調(diào)節(jié)汽閥開度同時(shí)變大使抽汽流量增加，抽汽壓力降低，抽汽的壓力變送器將測(cè)到的壓力傳輸給調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即抽汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)又傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥的開度，使其關(guān)小，抽汽量減少，抽汽壓力略升，調(diào)節(jié)器17又指示高壓調(diào)節(jié)汽閥略開一些；如此反復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)自整調(diào)節(jié)。當(dāng)轉(zhuǎn)速、抽汽壓力穩(wěn)定時(shí)，如果調(diào)整排汽量使其減少，則排汽壓力上升，壓力變送器將測(cè)到的壓力傳輸給調(diào)節(jié)器17，調(diào)節(jié)器17將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即排汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高、低壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥8及低壓調(diào)節(jié)汽閥9，使其關(guān)小。但是，由于高、低壓調(diào)節(jié)汽閥開度同時(shí)變化使抽汽流量減少，抽汽壓力升高，抽汽的壓力變送器將測(cè)到的壓力傳輸給調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)(即抽汽壓力的設(shè)定值與測(cè)量值的差值)的4 20mA信號(hào)又傳給電液轉(zhuǎn)換器18，電液轉(zhuǎn)換器18將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥的開度，使其開大，抽汽量增加，抽汽壓力略降，調(diào)節(jié)器17又指示高壓調(diào)節(jié)汽閥略關(guān)一些；如此反復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)自整調(diào)節(jié)。在上述汽輪機(jī)抽汽和排汽參數(shù)的調(diào)節(jié)過程中，為保證排汽溫度的溫度，當(dāng)海淡入口蒸汽溫度超溫時(shí)，開啟水箱出口電動(dòng)閥22同時(shí)開啟減溫水泵(減溫水泵一用一備)及減溫水泵出口電動(dòng)閥29，根據(jù)海淡入口蒸汽溫度通過減溫水管道上的調(diào)節(jié)閥32調(diào)節(jié)閥開度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)海淡入口蒸汽的減溫處理。在水箱入口補(bǔ)水管道上裝有電動(dòng)閥34，該閥門可根據(jù)水箱液位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)水，從而保證減溫水裝置的用水。在上述汽輪機(jī)抽汽和排汽參數(shù)的調(diào)節(jié)過程中，為保證排汽溫度的溫度，當(dāng)海淡入口蒸汽溫度未達(dá)設(shè)定溫度時(shí)，開啟加溫裝置入口調(diào)節(jié)閥37，并根據(jù)加溫蒸汽管道上的壓力調(diào)整調(diào)節(jié)閥37開度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)海淡入口蒸汽的加溫處理。
權(quán)利要求
1.一種適用低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、排汽裝置、危急保安裝置、主汽速關(guān)閥、高壓調(diào)節(jié)汽閥、低壓調(diào)節(jié)汽閥、抽汽壓力變送器、排汽壓力變送器、調(diào)節(jié)器、減溫噴水裝置及減壓加溫裝置；在主蒸汽管道(6)上裝有主汽速關(guān)閥(7)和高壓調(diào)節(jié)汽閥(8)、電磁閥(11);在汽輪機(jī)(I)第一膨脹段和第二膨脹段間裝有低壓調(diào)節(jié)汽閥(9);在抽汽管道上裝有抽汽速關(guān)閥(16)和抽汽壓力變送器(12);在排汽管道上裝有排汽壓力變送器(14)，減溫噴水裝置(19)及減壓加溫裝置(20)與排汽溫度聯(lián)鎖，在排汽溫度未達(dá)設(shè)定值時(shí)投入運(yùn)行；抽汽速關(guān)閥(16)與主汽速關(guān)閥(7)連鎖并與電液轉(zhuǎn)換器(18)、液壓管路及電磁閥(11)組成速關(guān)組合裝置；發(fā)電機(jī)(2)、排汽裝置(3)、危急保安裝置(5)、調(diào)節(jié)器(17)均與汽輪機(jī)(I)連接；減溫噴水裝置(19)及減壓加溫裝置(20)均與排汽管道連接。
2.一種采用權(quán)利要求所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)的低溫多效海水淡化的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，采用電-液調(diào)節(jié)方式: 當(dāng)轉(zhuǎn)速、排汽壓力穩(wěn)定時(shí)，在調(diào)整抽汽量使其增大，則抽汽壓力降低，壓力變送器(12)將測(cè)到的壓力傳輸給控制器DCS中的調(diào)節(jié)器(17)，調(diào)節(jié)器(17)將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器(18),電液轉(zhuǎn)換器(18)將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓,二次油壓通過高壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥(8)，使其開大；在此情況下，低壓調(diào)節(jié)汽閥(9)不參與調(diào)節(jié)；但是，由于高壓調(diào)節(jié)汽閥(8)開大引起低壓調(diào)節(jié)汽閥(9)前壓力升高，從而引起排汽壓力微增，這時(shí)，排汽的壓力變送器(14)將測(cè)到的壓力再傳輸給調(diào)節(jié)器(17)，調(diào)節(jié)器(17)又將調(diào)節(jié)偏差信號(hào)的4 20mA信號(hào)傳給電液轉(zhuǎn)換器(18),電液轉(zhuǎn)換器(18)將偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成二次油壓，二次油壓通過高、低壓油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)高壓調(diào)節(jié)汽閥(8)及低壓調(diào)節(jié)汽閥(9)的開度，使高、低壓調(diào)節(jié)汽閥關(guān)??；在關(guān)小高壓調(diào)節(jié)汽閥(8)的同時(shí)，又使抽汽壓力略降，調(diào)節(jié)器(17)又指示高壓調(diào)節(jié)汽閥微開一些；如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)自整調(diào)節(jié)。
全文摘要
一種適用低溫多效海水淡化系統(tǒng)用汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，屬于蒸汽發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。包括汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、排汽裝置、危急保安裝置、主汽速關(guān)閥、高壓調(diào)節(jié)汽閥、低壓調(diào)節(jié)汽閥、抽汽壓力變送器、排汽壓力變送器、調(diào)節(jié)器、減溫噴水裝置及減壓加溫裝置；在主蒸汽管道上裝有主汽速關(guān)閥和高壓調(diào)節(jié)汽閥、電磁閥；在汽輪機(jī)第一膨脹段和第二膨脹段間裝有低壓調(diào)節(jié)汽閥；在抽汽管道上裝有抽汽速關(guān)閥和抽汽壓力變送器；在排汽管道上裝有排汽壓力變送器，抽汽速關(guān)閥與主汽速關(guān)閥連鎖；發(fā)電機(jī)、排汽裝置、危急保安裝置、調(diào)節(jié)器均與汽輪機(jī)連接；減溫噴水裝置及減壓加溫裝置均與排汽管道連接。優(yōu)點(diǎn)在于，保證其在二個(gè)工況MED、MED+TVC下穩(wěn)定運(yùn)行。
文檔編號(hào)F01D17/00GK103195503SQ20131013053
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月16日
發(fā)明者李銘, 王森林, 吳禮云, 張巖崗, 丁光星, 寇彥德 申請(qǐng)人:北京首鋼國(guó)際工程技術(shù)有限公司, 首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司