[发明专利]一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统及其控制方法，包括：低压缸进汽蝶阀，装设于排汽管道上，排汽管道上连接有供热抽汽管道；供热蝶阀，装设于供热抽汽管道上；加热器进汽蝶阀，装设于供热抽汽管道上，热网加热器的供水端通过供水管道与供热管网的进水端连接；驱动蒸汽调节阀，装设于驱动蒸汽管道上；吸收式热泵的吸汽端通过吸汽管道与小汽轮机连接，吸收式热泵的凝水输出端连接有凝水管道；DCS控制器，包括排汽压力控制单元、供水温度控制单元、凝水温度控制单元和供热压力控制单元。所述控制系统保证中压缸、低压缸之间轴向推力的平衡，使机组轴向位移在安全范围内，使利用中压缸抽汽作为动力的汽动给水泵供汽压力不偏离设计值。

技术领域

本发明属于小汽轮机乏汽利用技术领域，具体涉及一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统及其控制方法，适用于凝汽式汽轮机进行了中压缸排汽导汽管打孔抽汽供热改造的机组，同时适用于安装有小机乏汽余热回收利用系统(吸收式热泵)的汽轮机组。

背景技术

随着城市集中供热的推广，大部分纯凝火力发电机组均进行了供热改造，其中除少部分机组采用了背压式改造外，90％以上的改造均采用中压缸排汽导汽管打孔抽汽的方式供热。此种供热抽汽的形式为：在中压缸与低压缸之间排汽管道上打孔抽汽，在供热抽汽管道上安装供热蝶阀，并在排汽进入低压缸前安装低压缸进汽蝶阀，通过这两个蝶阀(供热蝶阀和低压缸进汽蝶阀)共同控制供热量的大小。

这两个蝶阀的开度大小不但影响着供热量的多少，同时也对机组发电能力及安全性产生很大影响，如果调整不好容易出现中压缸末两级叶片超负荷、中压缸叶片超温、汽动给水泵出力不足、机组轴向推力不平衡等一系列问题。

目前中压缸排汽管道上打孔抽汽供热的汽轮机组，这两个蝶阀都采用手动控制的方式，由值班人员根据经验和机组负荷、供热量的大小手动调节，严重影响机组自动化控制水平，同时由于人员操作水平不均衡，容易出现误操作等问题，轻者影响机组运行效率，重者影响机组安全运行。

随着新能源发电逐年增加，火力发电机组深度调峰频次和深度逐渐加大，更凸显出供热蝶阀和低压缸进汽蝶阀自动控制的重要性。

另外，部分电厂在供热改造的同时，为提高机组供热效益，充分利用电厂余热，进行了小机(小汽轮机)乏汽热量回收改造，将原本进入凝汽器的小机乏汽引入吸收式热泵，利用吸收式热泵吸收小机乏汽汽化潜热，加热热网循环水，通过改造能够大幅提高供热效率，使原本被浪费的小机乏汽余热被重新利用。

吸收式热泵的动力驱动蒸汽同样采用中压缸排汽，供热抽汽管道上安装在供热蝶阀后，随着电厂负荷调峰幅度增大，驱动蒸汽压力与小机乏汽量变化很大。

原设计的吸收式热泵控制方式均是建立在驱动蒸汽压力与小机乏汽热量基本稳定的基础上的，把热网循环水出水温度作为被调量，这种设计方式已经很难满足现场实际要求，如果不采用新的控制方式，将严重影响汽动给水泵的出力，造成小机排汽压力不稳，同时对吸收式热泵本身也带来严重影响，出现冷剂温度过低或无法全部吸收小机乏汽热量等问题。

中压缸排汽管抽汽在经过供热蝶阀后，分别进入热网加热器与吸收式热泵，而实际运行中，热网加热器凝结能力较强，导致抽汽全部进入热网加热器，造成吸收式热泵驱动蒸汽压力不足，无法完全吸收小机乏汽热量。

如果电厂同时采用了中压缸排汽打孔抽汽供热改造与小机乏汽余热回收改造，如何自动协调控制既能保证热网循环水供水温度稳定，又能保证机组运行安全，是一个急需解决的问题，此问题同时制约着供热机组智能控制的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统及其控制方法，以解决现有供热系统控制不稳定的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统及其控制方法，保证中压缸、低压缸之间轴向推力的平衡，使机组轴向位移在安全范围内，使利用中压缸某一级抽汽作为动力的汽动给水泵供汽压力不偏离设计值。