[发明专利]一种中压缸启动汽轮机自动切缸控制系统

说明书

技术领域

本发明属于发电机组热工自动控制技术的汽轮机控制，尤其涉及一种中压缸启动汽轮机自动切缸控制系统。

背景技术

电力工业蒸汽轮机机组的启动方式，一般可分为高压缸启动、高中压缸联合启动和中压缸启动；中压缸启动的机组，启动时高压缸不进蒸汽，通过中压缸进蒸汽完成机组冲转及并网环节，此前机组转速、功率由中压调节阀进行控制，待机组并网带初负荷后，需要高压缸进蒸汽做功进一步增加负荷，转换为高压缸控制方式，机组依靠高压调节门控制机组负荷，这一过程称为切缸；启动过程中，主蒸汽流动过程为：高压旁路调节阀→再热器→中压联合汽门→中压缸→低压缸→凝汽器。一般情况下，启动过程中相关设备的状态是：高压旁路调节阀开启；高排逆止门关闭；高压缸通风阀（VV阀，用于通风及倒暖高压缸）开启；低压旁路调节阀微开（稳定启动压力）； 高压缸控制方式主蒸汽流动过程为：高压旁路调节阀前→高压主汽门及高压调节汽门→高排逆止门→再热器→中压联合汽门→中压缸→低压缸→凝汽器。相关设备的状态是：高压旁路调节阀关闭；高排逆止门开启；高压缸通风阀开启关闭；低压旁路调节阀旁关闭；长期以来，机组启动的切缸过程为手动进行，人为设置相应的升负荷速率及阀位目标，手动控制高压旁路调节阀、低压旁路调节阀，完成切缸过程。手动切缸，运行人员劳动强度较大，机组主蒸汽压力、负荷波动较大，存在切缸过程不平稳对机组冲击大；严重地若操作不当，高排逆止门不能被蒸汽流顶开，则造成闷缸激发振动导致机组启动失败等问题。

随着技术的发展，火电机组汽轮机普遍采用分散控制系统（DCS）及汽轮机电液控制系统（DEH）。可在相应控制系统中采用自动控制的方法，自动控制相应设备，实现整个切缸过程的自动化，现有技术的自动切缸控制（申请号：201410234332.6），注重对高排逆止门的状态判断，而不是从对高压旁路调节阀、低压调节门进行控制来自动调节控制蒸汽参数，确保高排逆止门开启的角度出发；而且其对高排逆止门的状态判断是依靠主蒸汽流量值及高排逆止门后压力的检测来实现，但是机组在实际运行过程中，主蒸汽流量参数的确定是通过检测机组调节机压力后通过理论计算获得，在低负荷阶段，调节机压力存在测量不准确和波动较大的问题；而高排逆止门后压力，则受低压旁路调节阀开度的影响波动较大，若低压旁路阀开度增大，高排逆止门后压力必然降低，而此时高排逆止门由于前后压力差增大反而更易顶开；采用这样的自动切缸控制，存在预设值参数不容易获得，差错率较大导致控制精度不高，控制不准确等技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种中压缸启动汽轮机自动切缸控制系统，以解决现有技术的汽轮机自动切缸控制中存在的预设值参数不容易获得，差错率较大导致控制精度不高，控制不准确等技术问题。

本发明技术方案：

一种中压缸启动汽轮机自动切缸控制系统，它包括：

自动切缸投入判断逻辑模块，对切缸投入的条件进行逻辑判断，输出自动切缸指令，与自动设置升负荷及目标阀位模块电连接；

自动设置升负荷及目标阀位模块，自动切缸指令发出后，选择机组在阀位控制方式运行，自动设置阀位目标值为预设值Y1，自动设置机组的升负荷率为预设值Y2，与运行逻辑模块电连接；

运行逻辑模块，自动设置升负荷及目标阀位模块执行完毕后延时t秒，调用主控制系统中的“保持-进行”功能中的“进行”命令运行；与高压旁路调节阀和低压旁路调节阀控制模块电连接；

高压旁路调节阀和低压旁路调节阀控制模块，在机组“运行”命令执行的同时，高压旁路调节阀的PID控制回路投入自动，低压旁路调节阀的PID控制回路投入自动以稳定机前压力，与高压缸通风阀、高排逆止门控制模块电连接；

高压缸通风阀、高排逆止门控制模块，在机组“运行”指令执行过程中，总阀位指令值达到第一预设值M1时，发出“开高排逆止门”指令将高排逆止门释放到可开启状态，当总阀位指令值增大到第二预设值M2时，发出指令将高压缸通风阀自动关闭，与切缸完成模块电连接；

切缸完成模块，在机组“运行”指令执行过程中，总阀位指令值继续增大，中压调节汽门将完全开启，高压调节汽门继续开启，高排逆止门被蒸汽流完全冲开，高压缸外输出功率不断增大，高压旁路调节阀因机前压力的降低自动关小直至完全关闭，高压旁路调节阀完全关闭后，关闭低压旁路调节阀，随后切为手动控制，完成自动切缸过程。