[发明专利]余热利用汽轮机的补汽调节系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种余热利用汽轮机的控制技术，特别是一种余热利用汽轮机补汽调节系统及其控制方法。

背景技术

水泥、钢厂、石化等行业在生产过程中往往产生不同参数的蒸汽，一些低品位(低压饱和蒸汽)往往得不到有效利用，直接排空不仅浪费能源，还污染环境，这部分低压蒸汽温度低且流量大。国内现有的补汽式汽轮机结构未能完全按照补汽式汽轮机的性能来设置且不能自行调节，导致补汽的不稳定性及不可调节性，从而影响汽轮机余热利用效率及稳定性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种在保证补汽系统稳定运行的同时，亦实现了补汽的自行调节，达到最高余热利用效率的余热利用汽轮机的补汽调节系统及其控制方法。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种余热利用汽轮机补汽调节系统，它包括可调补汽调节汽阀、压力汽轮机、变送器、汽水分离器、调节器，在汽轮机的级间位置设有补汽口，补汽口上连接有补汽管道，补汽管道上设有汽水分离器，在汽水分离器和补汽口之间的补汽管道上设有可调补汽调节汽阀，可调补汽调节汽阀的执行信号与调节器输出控制信号连接，在补汽管道上设置压力变送器，压力变送器的补汽压力信号与调节器压力输入信号连接。其特征是在补汽管道中设有补汽速关阀，在主蒸汽管道上设有主蒸汽速关阀，补汽速关阀与主蒸汽速关阀连锁并与电液转换器、液压油路及电磁阀组成速关组合装置。所述的汽水分离器可采用离心螺旋式汽水分离器；所述的调节器可采用数字式调节器，并采用电-液调节方式；

一种余热利用汽轮机补汽调节系统控制方法，它包括余热锅炉产生两路蒸汽，一路主蒸汽进入汽轮机前几级进行作功，另一路蒸汽为补汽蒸汽，其特征是在汽轮机的级间位置设置补汽口，补汽蒸汽首先经过汽水分离器，将湿蒸汽转化为干蒸汽，以减少水蚀；在补汽管道上设置压力变送器，压力信号输入调节器，与设定值比较后输出执行信号，使可调补汽调节汽阀动作，从而使补汽压力变化时，实现压力的自控调节，使压力值回复到给定值。

所述的一种余热利用汽轮机补汽调节系统控制方法，是采用电-液调节方式，当补汽压力值改变，压力变送器把此时测量到的压力值输出给控制器DCS中的调节器，调节器把调节偏差信号，即补汽压力给定值与测量值的偏差4-20mA电流信号输给速关组合装置中的电液转换器，电液转换器把偏差信号转化成二次油压，二次油压通过油动机操纵可调补汽调节汽阀的开度，使可调补汽调节汽阀的开度增大或减小。系统中所设置的补汽速关阀与主蒸汽速关阀连锁，如果系统废气余热波动太大，补汽参数不稳定，影响汽轮机的安全稳定运行时，可以关闭补汽阀，停止补汽，汽轮机仍能够安全稳定运行。

本发明所得到的一种余热利用汽轮机补汽调节系统有效地解决了现有技术中存在的问题，该系统通过合理的结构配置，在保证补汽系统稳定运行的同时，亦实现了补汽的自行调节，从而使余热利用效率达到最高。

本发明所得到的一种余热利用汽轮机补汽调节系统补汽流量大，并适应流量的大范围变化(0～MAX)；补汽与主蒸汽在汽缸内充分混合后通过补汽调节汽阀，热效率得以提高；从设备、控制方式及控制器DCS控制系统设置等方面考虑主汽门与补汽阀之间的连锁、保护、控制、调节，以保证汽轮机的安全运行；通过合理设计汽轮机的结构及补汽点，提高了系统的稳定性和发电量；该余热汽轮机补汽调节系统采用电液调节，自动化程度高，易于控制。

为有效利用能源，保护环境，本发明的目的是提供一种余热补汽用汽轮机，使汽轮机通过合理的补汽方式，达到余热蒸汽的综合利用。

附图说明

图1是本发明实施例汽轮机补汽调节系统结构示意图；

图2是带控制装置的控制原理图。

其中：主蒸汽1、可调补汽调节汽阀2、液压油路3、电磁阀4、汽轮机5、补汽蒸汽6、汽水分离器7、补气速关阀8、压力变送器9、补汽压力信号10、冷凝器11、补汽口12、补汽管道13、调节器14、主蒸汽管道15、主蒸汽速关阀16、电液转换器17、级间位置18。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1