一种锅炉并汽自动加负荷方法与流程
一种锅炉并汽自动加负荷方法
1.本技术是分案申请，原申请的申请号为202110020910.6，申请日2021年1月8日，发明名称“一种用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统”的分案申请。
技术领域
2.本发明属于再热机组技术领域，具体涉及一种用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统。
背景技术：
3.随着我国城市化率和人们对生活环境关注度不断提高，垃圾焚烧发电行业市场竞争激烈，垃圾处理费越来越低，同时环保排放指标越来越严，导致运行成本越来越高，利润空间越来越窄。目前国内常规垃圾发电项目全厂热效率在21%左右。江阴三期项目在行业内采用两炉一机母管制再热技术，经第三方功能测试，全厂热效率达28.69%，入炉吨垃圾发电量595kw.h/t。但母管制再热机组旁路系统控制存在诸多技术问题，阻碍该技术推广使用，具体如下：高、低压旁路系统布置复杂，运行操作复杂；锅炉并、解汽期间汽轮机加减负荷操作难度大，事故率高。传统母管制再热机组旁路系统控制在正常减负荷停机期间发生烧推力瓦事故；经调研，国外越南煤电项目运行的两炉一机母管制再热机组同样出现锅炉并、解汽期间汽轮机加减负荷操作难度大，出现过烧推力瓦事故。
4.因此，亟需开发一种新的用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统，以解决上述问题。
技术实现要素：
5.本发明的目的是提供一种用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统，包括：高低压旁路系统负荷控制模块、与所述高低压旁路系统负荷控制模块电性相连的轴向位移锁存计算模块、机组检测模块、高压旁路阀和低压旁路阀；其中所述高低压旁路系统负荷控制模块适于根据汽轮机运行状态锁定当前轴向位移数值，所述轴向位移锁存计算模块适于通过锁定的当前轴向位移数值计算轴向位移变化量，所述机组检测模块适于检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力；以及所述高低压旁路系统负荷控制模块在锅炉启动并汽后，通过反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐关小，直至高压旁路阀关至零和低压旁路阀关至零，即控制汽轮机加负荷；以及所述高低压旁路系统负荷控制模块在给定待解列停运锅炉后，通过反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐开大，直至高压旁路阀全开和低压旁路阀全开，即控制汽轮机减负荷。
7.进一步的，锅炉启动并汽后，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于锁定当前汽轮机轴向位移数值，并按设定速率控制高压旁路阀逐渐关小；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过机组检测模块检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控
制高压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过轴向位移锁存计算模块计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值时所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制高压旁路阀保持当前开度，并开始关小低压旁路阀；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过机组检测模块检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制低压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过轴向位移锁存计算模块计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值恢复至锁定值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制低压旁路阀保持当前开度，并开始关小高压旁路阀，即所述高低压旁路系统负荷控制模块适于反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐关小，直至高压旁路阀关至零和低压旁路阀关至零。
8.进一步的，给定待解列停运锅炉后，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于锁定当前汽轮机轴向位移数值，并按设定速率逐渐开大低压旁路阀；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过机组检测模块检测机组负荷下降率、缸温下降率、胀差变化量以及机组应力，当任一个参数达到相应设定数值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制低压旁路阀停止开大并保持在该开度进行暖机；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过轴向位移锁存计算模块计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值时所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制低压旁路阀保持当前开度，并开始开大高压旁路阀；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过轴向位移锁存计算模块计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值恢复至锁定值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制高压旁路阀保持当前开度，并开始开大低压旁路阀，即所述高低压旁路系统负荷控制模块适于反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐开大，直至高压旁路阀全开和低压旁路阀全开。
9.进一步的，每台汽轮机配备有两台锅炉，每台锅炉通过相应高压旁路阀直接将该锅炉内过热器产生的主蒸汽减温、减压后直接并入再热冷端母管，以送至相应锅炉再热器，即各再热器产生的再热蒸汽输送至汽轮机的中低压缸。
10.进一步的，每台锅炉设置有相应低压旁路阀，即所述低压旁路阀将相应锅炉再热器产生的再热蒸汽直接减温减压后输送至凝汽器中。
11.另一方面，本发明提供一种锅炉并汽自动加负荷方法，其包括：锅炉启动并汽后，锁定汽轮机当前轴向位移数值，并按设定速率逐渐关小高压旁路阀；实时检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，高压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值时控制高压旁路阀保持当前开度，并开始关小低压旁路阀；实时检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，低压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值恢复至锁定值时，控制低压旁路阀保持当前开度，并开始关小高压旁路阀；反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐关小，直至高压旁路阀关至零和低压旁路阀关至零。
12.进一步，适于采用如上述的用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统
进行工作。
13.第三方面，本发明提供一种锅炉解列自动减负荷方法，其包括：给定待解列停运锅炉后，锁定汽轮机当前轴向位移数值，并按设定速率逐渐开大对应的低压旁路阀；实时检测机组负荷下降率、缸温下降率、胀差变化量以及机组应力，当任一个参数达到相应设定数值时，低压旁路阀停止开大并保持在该开度进行暖机；计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值时控制低压旁路阀保持当前开度，并开始开大高压旁路阀；计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值恢复至锁定值时，控制高压旁路阀保持当前开度，并开始开大低压旁路阀；反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐开大，直至高压旁路阀全开和低压旁路阀全开。
14.进一步，适于采用如上述的用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统进行工作。
15.本发明的有益效果是，本发明具备锅炉并、解汽期间汽轮机加减负荷期间对高、低压旁路自动控制功能，能够实现两炉一机母管制再热生产，并且克服传统高、低压旁路系统在正常减负荷停机期间发生烧推力瓦事故的问题。
16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明的用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统的原理框图；图2是本发明的汽轮机加负荷的控制逻辑框图；图3是本发明的汽轮机减负荷的控制逻辑框图；图4是本发明的两炉一机母管制再热机组的结构图；图5是本发明的锅炉并汽自动加负荷方法的流程图；图6是本发明的锅炉解列自动减负荷方法的流程图。
20.图中：高压旁路阀1、低压旁路阀2、主蒸汽母管3、再热冷端母管4、再热蒸汽5。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1
图1是本发明的用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统的原理框图。
23.在本实施例中，如图1所示，本实施例提供了一种用于垃圾发电行业的高、低压旁路控制系统，其包括：高低压旁路系统负荷控制模块、与所述高低压旁路系统负荷控制模块电性相连的轴向位移锁存计算模块、机组检测模块、高压旁路阀和低压旁路阀；其中所述高低压旁路系统负荷控制模块适于根据汽轮机运行状态锁定当前轴向位移数值，并控制相应旁路阀执行加负荷或减负荷动作；所述轴向位移锁存计算模块适于通过锁定的当前轴向位移数值计算轴向位移变化量，所述机组检测模块适于检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，即所述高低压旁路系统负荷控制模块适于根据轴向位移变化量、机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力交替控制高压旁路阀和低压旁路阀执行相应动作，以实现汽轮机加负荷或减负荷。
24.在本实施例中，轴向位移锁存计算模块通过有功功率、轴向位移、轴振、主蒸汽和再热蒸汽压力计算轴向位移变化量。
25.在本实施例中，本实施例具备锅炉并、解汽期间汽轮机加减负荷期间对高、低压旁路自动控制功能，能够实现两炉一机母管制再热生产，并且克服传统高、低压旁路系统在正常减负荷停机期间发生烧瓦事故的问题。
26.在本实施例中，所述高低压旁路系统负荷控制模块在锅炉启动并汽后控制汽轮机加负荷；以及所述高低压旁路系统负荷控制模块在给定待解列停运锅炉后控制汽轮机减负荷。
27.图2是本发明的汽轮机加负荷的控制逻辑框图。
28.在本实施例中，锅炉启动并汽后，汽轮机处于“压力控制”模式，由加负荷按钮向高低压旁路系统负荷控制模块发出加负荷指令后，高低压旁路系统负荷控制模块自动锁定当前轴向位移数值，并按设定速率（在本实施例中设定为热态2mw/min、温态0.5mw/min、冷态0.25mw/min）控制高压旁路阀逐渐关小（在本实施例中设定高压旁路阀关小速率0.5%/min)，汽轮机检测到主蒸汽压力升高后，汽轮机deh系统开大汽轮机高压调门，增加汽轮机负荷，维持主蒸汽压力不变。此时高低压旁路系统负荷控制模块自动执行进行如下控制：在本实施例中，如图2所示，锅炉启动并汽后，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于锁定当前汽轮机轴向位移数值，并按设定速率（在本实施例中设定为热态2mw/min、温态0.5mw/min、冷态0.25mw/min）控制高压旁路阀逐渐关小（在本实施例中设定高压旁路阀关小速率0.5%/min)；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过机组检测模块检测机组负荷上升率、缸温上升率（在本实施例中为2℃/min）、胀差变化量（在本实施例中为＞3mm、＜2.7mm）以及机组应力（预设曲线红线），当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制高压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过轴向位移锁存计算模块计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值（在本实施例中设定值为≥0.05mm）时所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制高压旁路阀保持当前开度，并开始关小低压旁路阀（在本实施例中设定低压旁路阀关小速率0.5%/min)，低压旁路阀关小后，再热蒸汽压力上升，汽轮机负荷自动上升；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过机组检测模块检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制低压旁路阀停止关小并保持在该
开度进行暖机；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过轴向位移锁存计算模块计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值恢复至锁定值（在本实施例中设定值为≥-0.05mm）时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制低压旁路阀保持当前开度，并开始关小高压旁路阀，即所述高低压旁路系统负荷控制模块适于反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐关小，直至高压旁路阀关至零和低压旁路阀关至零，并自动设定高低旁控制参数后投入高低旁自动控制，自动加负荷执行完毕。
29.图3是本发明的汽轮机减负荷的控制逻辑框图。
30.在本实施例中，给定待解列停运锅炉后，高低压旁路系统负荷控制模块自动锁定当前轴向位移数值，并设定速率逐渐开大低压旁路阀，再热蒸汽压力降低，中低压缸进汽量减少，汽轮机负荷下降。此时高低压旁路系统负荷控制模块自动执行进行如下控制：在本实施例中，如图3所示，给定待解列停运锅炉后，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于锁定当前汽轮机轴向位移数值，并按设定速率逐渐开大低压旁路阀（在本实施例中设定低压旁路阀开大速率1%/min)；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过机组检测模块检测机组负荷下降率（在本实施例中为2mw/min）、缸温下降率（在本实施例中为2℃/min）、胀差变化量（在本实施例中为＞3mm、＜2.7mm）以及机组应力（预设曲线红线），当任一个参数达到相应设定数值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制低压旁路阀停止开大并保持在该开度进行暖机；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过轴向位移锁存计算模块计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值时（在本实施例中设定值为≥-0.05mm）所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制低压旁路阀保持当前开度，并开始开大高压旁路阀（在本实施例中设定高压旁路阀开大速率0.8%/min)，高压旁路阀开大后，主蒸汽压力下降，汽轮机deh系统关小汽轮机高压调门，减少汽轮机负荷，维持主蒸汽压力不变；所述高低压旁路系统负荷控制模块适于通过轴向位移锁存计算模块计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值（在本实施例中为＞0.05mm）恢复至锁定值时，所述高低压旁路系统负荷控制模块适于控制高压旁路阀保持当前开度，并开始开大低压旁路阀，即所述高低压旁路系统负荷控制模块适于反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐开大，直至高压旁路阀全开和低压旁路阀全开，并自动关闭该台锅炉的主蒸汽、再热冷端、再热热端隔离门，解列该台锅炉，高低旁炉自动减负荷执行完毕。
31.图4是本发明的两炉一机母管制再热机组的结构图。
32.在本实施例中，如图4所示，每台汽轮机配备有两台锅炉，每台锅炉通过相应高压旁路阀1直接将该锅炉内过热器产生的主蒸汽减温、减压后直接并入再热冷端母管4，以送至相应锅炉再热器，即各再热器产生的再热蒸汽5输送至汽轮机的中低压缸继续做功。
33.在本实施例中，每台锅炉设置有相应低压旁路阀2，即所述低压旁路阀2将相应锅炉再热器产生的再热蒸汽5直接减温减压后输送至凝汽器中。
34.实施例2图5是本发明的锅炉并汽自动加负荷方法的流程图。
35.在实施例1的基础上，如图5所示，本实施例提供一种锅炉并汽后中间再热机组自动加负荷方法，其包括：锅炉启动并汽后，锁定汽轮机当前轴向位移数值，并按设定速率逐渐关小对应的高压旁路阀；实时检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应
力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，高压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值时控制高压旁路阀保持当前开度，并开始关小对应的低压旁路阀；实时检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，低压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值恢复至锁定值时，控制低压旁路阀保持当前开度，并开始关小高压旁路阀；反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐关小，直至高压旁路阀关至零和低压旁路阀关至零。
36.在本实施例中，适于采用如实施例1所提供的用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统进行工作。
37.在本实施例中，用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统已在实施例1中阐述清楚。
38.实施例3图6是本发明的锅炉解列自动减负荷方法的流程图。
39.在上述实施例的基础上，如图6所示，本实施例提供一种锅炉解列自动减负荷方法，其包括：给定待解列停运锅炉后，锁定汽轮机当前轴向位移数值，并按设定速率逐渐开大对应的低压旁路阀；实时检测机组负荷下降率、缸温下降率、胀差变化量以及机组应力，当任一个参数达到相应设定数值时，低压旁路阀停止开大并保持在该开度进行暖机；计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值时控制低压旁路阀保持当前开度，并开始开大对应的高压旁路阀；计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值恢复至锁定值时，控制高压旁路阀保持当前开度，并开始开大低压旁路阀；反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐开大，直至高压旁路阀全开和低压旁路阀全开。
40.在本实施例中，适于采用如上述实施例所提供的用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统进行工作。
41.在本实施例中，用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统已在上述实施例中阐述清楚。
42.综上所述，本发明具备锅炉并、解汽期间汽轮机加减负荷期间对相应的高、低压旁路自动控制功能，能够实现两炉一机母管制再热生产，并且克服传统高、低压旁路系统在正常减负荷停机期间发生烧瓦事故的问题。
43.本技术中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。并且，本技术所涉及的软件程序均为现有技术，本技术不涉及对软件程序作出任何改进。
44.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
技术特征：
1.一种锅炉并汽自动加负荷方法，其特征在于，包括：锅炉启动并汽后，锁定汽轮机当前轴向位移数值，并按设定速率逐渐关小高压旁路阀；实时检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，高压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；计算轴向位移增大量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值达到设定值时控制高压旁路阀保持当前开度，并开始关小低压旁路阀；实时检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，当缸温上升率、胀差变化量达到设定数值时，低压旁路阀停止关小并保持在该开度进行暖机；计算轴向位移减小量与锁定的轴向位移数值的差值，当差值恢复至锁定值时，控制低压旁路阀保持当前开度，并开始关小高压旁路阀；反复交替控制高压旁路阀和低压旁路阀逐渐关小，直至高压旁路阀关至零和低压旁路阀关至零。
技术总结
本发明具体涉及一种用于发电行业的中间再热机组高、低压旁路控制系统，本高、低压旁路控制系统包括：高低压旁路系统负荷控制模块、轴向位移锁存计算模块、机组检测模块、高压旁路阀和低压旁路阀；根据汽轮机运行状态锁定当前轴向位移数值，并控制相应旁路阀执行加负荷或减负荷动作；所述轴向位移锁存计算模块适于计算轴向位移变化量，所述机组检测模块适于检测机组负荷上升率、缸温上升率、胀差变化量以及机组应力，即交替控制高压旁路阀和低压旁路阀执行相应动作；本发明具备锅炉并、解汽期间汽轮机加减负荷期间对高、低压旁路自动控制功能，并且克服传统高、低压旁路系统在正常减负荷停机期间发生烧推力瓦事故的问题。荷停机期间发生烧推力瓦事故的问题。荷停机期间发生烧推力瓦事故的问题。
