一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置及控制方法与流程

本发明属于汽轮机，尤其是一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置及控制方法。

背景技术：

1、水泥、玻璃、冶金、钢铁等行业在生产过程中会产生各种不同参数的余热蒸汽，而且工艺产生参数和流量通常根据市场情况来定，从而会导致某些时候蒸汽流量特别大。如果主汽门或调节阀均按照最大来设计会导致进汽部分很大，使得汽轮机长期运行效率低下。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决蒸汽短时间富余问题，保证工艺在长期运行工况都处于最佳效率运行。本发明提供的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置及控制方法，通过短时间运行打开次调节阀来增加发电，解决锅炉产汽量增加后进不去汽轮机的问题，并且可以通过该装置增加进入汽轮机的蒸汽量而多做功，提高经济性，而锅炉产汽量突然增加则可排大气或者由替代旁路减温减压器去凝汽器，保障安全性。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种低温余热利用汽轮机主蒸汽次调节装置，包括分别与汽轮机进汽汽缸连接的主蒸汽管道、次蒸汽管道，所述主蒸汽管道上并联设置有两条主蒸汽管道支路，每条主蒸汽管道支路上均设置有一个主汽门，所述次蒸汽管道与在主蒸汽管道支路进汽一侧的主蒸汽管道连通，主蒸汽管道支路出汽一侧的主蒸汽管道上设置有主调节阀；

4、所述主调节阀的开度调节装置与油动机的操作机构连接，所述油动机与电液转换器线路连接，所述电液转换器与deh控制器线路连接，通过deh控制器收集汽轮机转速信号和用户功率信号实现主调节阀的开度控制；

5、所述次蒸汽管道上设置有次调节阀，所述次调节阀的开关控制装置与电磁阀的操作机构连接，所述电磁阀的开关控制装置与dcs控制器线路连接，由dcs控制器根据主蒸汽流量的大小给出信号进行电磁阀与次调节阀的联动开关动作。

6、所述deh控制器与安装在汽轮机转轴上的转速传感器线路连接，通过转速信号到deh控制器再反馈给电液转换器控制油动机的二次油压来调整主调节阀的开度来控制汽轮机转速，所述deh控制器与用户功率控制端通过线路连接，通过获取用户需要的功率信号反馈给deh作为辅助控制，再通过电液转换器控住油动机的二次油压调整主调节阀的开度来控制进汽流量及汽轮机输出功率的大小。

7、所述次调节阀进汽端的次蒸汽管道上设置有电动闸阀，电动闸阀的开关由dcs控制器根据主蒸汽流量的大小给出信号进行控制。

8、优选的，所述次调节阀为管道阀，电磁阀的操作机构采用液压或者气动控制。

9、一种低温余热利用汽轮机主蒸汽次调节装置的控制方法，包括如下步骤：

10、s1主调节阀开关控制：打开主汽门，使得低温余热蒸汽输送至主调节阀，通过deh控制器获取汽轮机转速信号及用户功率信号进行主调节阀开度控制，使得低温余热蒸汽进入汽轮机进汽汽缸的流量满足应用需求；

11、s2次调节阀开关控制：通过dcs控制器获取主蒸汽流量的大小信号，并且在运行过程中主调节阀开度达到设定主调节阀最大流量值后，进汽流量达到机组的设定开启次调节阀的额定流量时，则dcs控制器给出信号到电磁阀并开启次调节阀，当进汽流量达到机组的设定关闭次调节阀的额定流量时，dcs控制器给出信号到电磁阀并关闭次调节阀，并且开启和关闭次调节阀的额度流量值均可以按应用需求进行设置，关闭次调节阀的动作通过关闭电磁阀的方式进行，同时可一并关闭位于次调节阀进汽端的电动闸阀。

12、所述步骤s2中，设定的主调节阀最大流量值为110％，开启次调节阀的额度流量值设置在110％，关闭次调节阀的额度流量值设置在108％。

13、所述步骤s2中，当汽轮机甩负荷时，直接关闭电磁阀，快速关闭次调节阀，保护汽轮机安全运行。

14、所述步骤s2中，在超出设定时间(如15min)没出现功率超出开启次调节阀的额定流量时，关闭次调节阀以保护汽轮机安全。

15、所述步骤s2中，通过电磁阀控制次调节阀的开启或者关闭，通过阀位反馈控制阀门开度。

16、所述步骤s2中，在次调节阀前增加一个电动闸阀作为长时间不用或者停机的关闭防护。

17、本发明的有益效果为：

18、1、所得到的低温余热利用汽轮机主蒸汽次调节装置及控制方法，有效解决工艺波动大的问题，合理利用蒸汽进入汽轮机做功，提高余热利用率。

19、2、可以通过减小速关阀和主调节阀大小降低成本，或者把半周进汽汽缸改造成全周进汽汽缸，这样进一步可以减小蒸汽室体积，提高汽轮机本体通用性，降低制造厂成本。

20、3、可以作为已经运行机组改造使用，如果工艺产能增加，锅炉产汽量增加，通过热力计算选取合适级前，然后对原运行机组的汽缸进行改造，提高汽轮机多做功。

技术特征：

1.一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置，其特征在于：包括分别与汽轮机进汽汽缸连接的主蒸汽管道、次蒸汽管道，所述主蒸汽管道上并联设置有两条主蒸汽管道支路，每条主蒸汽管道支路上均设置有一个主汽门，所述次蒸汽管道与在主蒸汽管道支路进汽一侧的主蒸汽管道连通，主蒸汽管道支路出汽一侧的主蒸汽管道上设置有主调节阀；

2.根据权利要求1所述的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置，其特征在于：所述deh控制器与安装在汽轮机转轴上的转速传感器线路连接以获取转速信号，所述deh控制器与用户功率控制端通过线路连接以获取功率信号。

3.根据权利要求1所述的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置，其特征在于：所述次调节阀进汽端的次蒸汽管道上设置有有dcs控制器控制开关的电动闸阀。

4.根据权利要求1所述的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置，其特征在于：所述次调节阀为管道阀，电磁阀的操作机构为液压或者气动操作机构。

5.一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置的控制方法，其特征在于：所述步骤s2中，设定的主调节阀最大流量值为110％，开启次调节阀的额度流量值设置在110％，关闭次调节阀的额度流量值设置在108％。

7.根据权利要求5所述的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置的控制方法，其特征在于：所述步骤s2中，当汽轮机甩负荷时，直接关闭电磁阀来快速关闭次调节阀。

8.根据权利要求5所述的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置的控制方法，其特征在于：所述步骤s2中，在超出设定时间没出现功率超出开启次调节阀的额定流量时关闭次调节阀。

9.根据权利要求5所述的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置的控制方法，其特征在于：所述步骤s2中，通过电磁阀控制次调节阀的开启或者关闭，通过阀位反馈控制阀门开度。

10.根据权利要求5所述的一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置的控制方法，其特征在于：所述步骤s2中，在次调节阀前增加一个电动闸阀作为长时间不用或者停机的关闭防护。

技术总结
本发明公开了一种低温余热利用汽轮机主蒸汽外部调节装置，包括主蒸汽管道、次蒸汽管道，所述主蒸汽管道上设置有主汽门并在进汽端并联设置有两条带主汽门的主蒸汽管道支路，所述次蒸汽管道与在主蒸汽管道支路进汽一侧的主蒸汽管道连通，所述主调节阀的开度通过DEH控制器收集汽轮机转速信号和用户功率信号进而控制油动机的操作机构进行控制，所述次蒸汽管道上设置有次调节阀，所述次调节阀由DCS控制器根据主蒸汽流量的大小给出信号进行电磁阀及其与次调节阀的联动开关动作，同时还公开了该调节装置的控制方法。本发明能有效解决工艺波动大的问题，合理利用蒸汽进入汽轮机做功，提高余热利用率。

技术研发人员：唐真和,张红议,张帅,魏双,易伟,王伟,罗凡博
受保护的技术使用者：杭州中能透平机械装备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17