一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统及其控制方法

文档序号:760073 发布日期:2021-04-06 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统及其控制方法 (Heat supply control system capable of utilizing waste heat of small machine exhaust steam and control method thereof ) 是由 刘平升 张忠华 杨志佳 王峰 林旭宏 贺志 范建库 于 2020-12-24 设计创作,主要内容包括: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。(The invention relates to a heat supply control system capable of utilizing waste heat of exhaust steam of a small machine and a control method thereof, wherein the heat supply control system comprises the following steps: the low-pressure cylinder steam inlet butterfly valve is arranged on the steam exhaust pipeline, and the steam exhaust pipeline is connected with a heat supply steam extraction pipeline; the heat supply butterfly valve is arranged on the heat supply steam extraction pipeline; the steam inlet butterfly valve of the heater is arranged on the heat supply steam extraction pipeline, and the water supply end of the heat supply network heater is connected with the water inlet end of the heat supply network through the water supply pipeline; the driving steam regulating valve is arranged on the driving steam pipeline; the steam absorption end of the absorption heat pump is connected with the small steam turbine through a steam absorption pipeline, and the condensate output end of the absorption heat pump is connected with a condensate pipeline; the DCS controller comprises an exhaust steam pressure control unit, a water supply temperature control unit, a condensed water temperature control unit and a heat supply pressure control unit. The control system ensures the balance of axial thrust between the intermediate pressure cylinder and the low pressure cylinder, so that the axial displacement of the unit is in a safe range, and the steam supply pressure of the steam-driven water-feeding pump using the steam extracted by the intermediate pressure cylinder as power does not deviate from a design value.)

一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统及其控制方法

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。

具体地,本发明采用的技术方案是:

一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统,包括:低压缸进汽蝶阀,装设于汽轮机组的中压缸与汽轮机组的低压缸之间的排汽管道上,所述中压缸与低压缸之间通过排汽管道连接,位于低压缸进汽蝶阀与中压缸之间的排汽管道上连接有供热抽汽管道;供热蝶阀,装设于所述供热抽汽管道上,所述供热抽汽管道远离排汽管道一端与热网加热器连接;加热器进汽蝶阀,装设于靠近热网加热器的供热抽汽管道上,所述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,位于加热器进汽蝶阀与供热蝶阀之间的供热抽汽管道上连接有驱动蒸汽管道;驱动蒸汽调节阀,装设于所述驱动蒸汽管道上,所述驱动蒸汽管道远离供热抽汽管道一端与吸收式热泵的动力输入端连接;所述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,所述DCS控制器内包括分别与DCS控制器通信连接的排汽压力控制单元、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;所述排汽压力控制单元与低压缸进汽蝶阀通信连接,形成对中压缸排汽压力的调节;所述供水温度控制单元与供热蝶阀通信连接,形成对热网加热器的热网供水温度的调节;所述凝水温度控制单元与驱动蒸汽调节阀通信连接,形成对吸收式热泵的凝水管道内的小汽轮机乏汽凝水温度的调节;所述供热压力控制单元与加热器进汽蝶阀通信连接,形成对热网加热器向吸收式热泵提供的驱动蒸汽压力的调节。

进一步地,位于中压缸与供热抽汽管道之间的排汽管道上设置有一与所述排汽压力控制单元通信连接的排汽压力表。

进一步地,位于加热器进汽蝶阀与热网加热器之间的供热抽汽管道上设置有一与所述供热压力控制单元通信连接的供热压力表。

进一步地,所述供水管道上设置有与供水温度控制单元通信连接的供水温度表。

进一步地,所述凝水管道上设置有与凝水温度控制单元通信连接的凝水温度表;所述凝水管道上设置有与DCS控制器通信连接的凝水控制阀。

进一步地,所述吸汽管道上设置有与DCS控制器通信连接的吸汽控制阀;位于吸汽控制阀与小汽轮机之间的吸汽管道上连接有凝汽管道,所述凝汽管道远离吸汽管道一端连接有凝汽器,凝汽管道上设置有与DCS控制器通信连接的凝汽控制阀。

进一步地,所述供热管网的回水端通过热网回水管道与热网加热器连接,热网回水管道上设置有与DCS控制器通信连接的热网回水控制阀;供热管网的回水端通过热泵回水管道与吸收式热泵的回水端连接,所述热泵回水管道上设置有与DCS控制器通信连接的热泵回水控制阀;所述吸收式热泵的出热端通过出热管道与热网回水管道连接,所述出热管道上设置有与DCS控制器通信连接的出热控制阀。

同时,本发明还提供一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统的供热控制方法,包括如下方法:

调控低压缸进汽蝶阀:

获取加装低压缸进汽蝶阀以及供热蝶阀之前的汽轮机组蒸发量参数和中压缸排汽压力参数,绘制机组蒸发量与中压缸排汽压力关系曲线,将该关系曲线中的中压缸排汽压力值作为标准值P1,加装低压缸进汽蝶阀以及供热蝶阀之后的中压缸排汽压力值为实际值P1,在DCS控制器内设定P1与P1之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,DCS控制器将设定好的控制逻辑下发至所述排汽压力控制单元,排汽压力控制单元控制所述低压缸进汽蝶阀,调控P1在偏差量范围内,实现对中压缸排汽压力的自动调节;

调控供热蝶阀:

获取当前天气环境温度下要求的热网供水温度标准值T1,并根据T1计算出对应的热网加热器的供热压力标准值P2,热网加热器的供热压力实际值为P2,在DCS控制器内设定P2与P2之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,DCS控制器将设定好的控制逻辑下发至所述供水温度控制单元,实现对热网加热器的热网供水温度实际值T1的调节;

调控驱动蒸汽调节阀:

计算出所述小汽轮机的乏汽压力对应的饱和温度,将该饱和温度作为凝水温度的标准值T2,吸收式热泵的凝水管道内的小汽轮机乏汽凝水温度的实际值为T2,在DCS控制器内设定T2与T2之间的偏差量为±5℃的控制逻辑,DCS控制器将设定好的控制逻辑下发至所述凝水温度控制单元,实现对吸收式热泵的凝水管道内的小汽轮机乏汽凝水温度的调节;

调控加热器进汽蝶阀:

根据所述吸收式热泵的性能,计算出吸收式热泵吸收小汽轮机乏汽所需的最低驱动蒸汽压力,将该最低驱动蒸汽压力作为标准值P3,驱动蒸汽压力实际值为P3,所述P2包括P3,在DCS控制器内设定P3与P3之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,DCS控制器将设定好的控制逻辑下发至所述供热压力控制单元,调节加热器进汽蝶阀,实现热网加热器向吸收式热泵提供的驱动蒸汽压力的调节。

本发明的有益效果在于:

对现有供热方式进行改造,在中压缸与低压缸的排汽管道上加装低压缸进汽蝶阀,在排汽管道上加装供热抽汽管道,形成中压缸与热网加热器之间的连接,供热抽汽管道上依次加装供热蝶阀和加热器进汽蝶阀,热网加热器与吸收式热泵之间的驱动蒸汽管道上加装驱动蒸汽调节阀,通过吸收式热泵吸收小汽轮机的乏汽;

低压缸进汽蝶阀与DCS控制器内的排汽压力控制单元通信连接,实现低压缸进汽蝶阀开闭程度的自动调控,中压缸排汽压力P1不偏离当前机组蒸发量对应的改造前的中压缸排汽压力标准值P1,保证高中压缸、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;

供热蝶阀与DCS控制器内的供水温度控制单元通信连接,实现供热蝶阀开闭程度的自动调控,保证热网加热器供汽压力P2不偏离热网加热器的供热压力标准值P2,进而保证实现对热网加热器的热网供水温度实际值T1稳定在要求数值范围内;

驱动蒸汽调节阀与DCS控制器内的凝水温度控制单元通信连接,实现驱动蒸汽调节阀开闭程度的自动调控,通过热泵驱动蒸汽调节阀控制进入吸收式热泵的驱动蒸汽量,进而保证小汽轮机乏汽凝水温度的实际值T2接近凝水温度的标准值T2,这样能够保证小汽轮机乏汽汽化潜热充分被吸收的同时,吸收式热泵不继续吸收小机乏汽凝水的物理显热,避免了原设计的驱动蒸汽调节阀跟踪热网供水温度带来的凝水温度过低甚至结冻的问题发生;

加热器进汽蝶阀与DCS控制器内的供热压力控制单元通信连接,实现加热器进汽蝶阀开闭程度的自动调控,能够保证供热抽汽不因热网加热器凝结能力强而全部进入热网加热器,导致热泵驱动蒸汽压力不足,根据吸收式热泵的性能及实际运行经验,得出吸收式热泵需要的最低驱动蒸汽压力P3,通过自动控制加热器进汽蝶阀,保证驱动蒸汽压力P3不低于P3,进而能够保证小汽轮机乏汽余热能够被充分吸收;

通过一系列的自动控制,保证了经过中压缸的排汽管道经过抽汽供热改造、同时进行了小汽轮机乏汽余热回收利用改造的火力发电机组能够自动跟踪热网供水温度,并能够充分吸收小机乏汽余热,保证机组供热效益最大化,保证机组在深度调峰变负荷过程中,仍能够满足热网供水温度要求,避免了电厂值班人员手动调节带来的参数波动问题,降低了值班人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明实施例1所提供的一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统的结构示意图;

图2为本发明实施例1所提供的一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统的控制关系示意图;

其中,1、低压缸进汽蝶阀;

2、供热蝶阀;

3、加热器进汽蝶阀;

4、驱动蒸汽调节阀;

10、排汽管道;

20、供热抽汽管道

30、供水管道;

40、驱动蒸汽管道;

50、吸汽管道,51、吸汽控制阀,52、凝汽管道,53、凝汽控制阀;

60、凝水管道,61、凝水控制阀;

70、热网回水管道,71、热网回水控制阀;

80、热泵回水管道,81、热泵回水控制阀;

90、出热管道,91、出热控制阀;

101、中压缸,102、低压缸,103、热网加热器,104、吸收式热泵,105、小汽轮机,106、凝汽器;

200、DCS控制器,210、排汽压力控制单元,211、排汽压力表,220、供水温度控制单元,221、供水温度标,230、凝水温度控制单元,231、凝水温度表,240、供热压力控制单元,241、供热压力表。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

参见图1~2,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,包括:低压缸进汽蝶阀1,装设于汽轮机组的中压缸101与汽轮机组的低压缸102之间的排汽管道10上,所述中压缸101与低压缸102之间通过排汽管道10连接,位于低压缸进汽蝶阀1与中压缸101之间的排汽管道10上连接有供热抽汽管道20;供热蝶阀2,装设于所述供热抽汽管道20上,所述供热抽汽管道20远离排汽管道10一端与热网加热器103连接;加热器进汽蝶阀3,装设于靠近热网加热器103的供热抽汽管道20上,所述热网加热器103的供水端通过供水管道30与供热管网(未图示)的进水端连接,位于加热器进汽蝶阀3与供热蝶阀2之间的供热抽汽管道20上连接有驱动蒸汽管道40;驱动蒸汽调节阀4,装设于所述驱动蒸汽管道40上,所述驱动蒸汽管道40远离供热抽汽管道20一端与吸收式热泵104的动力输入端连接;所述吸收式热泵104的吸汽端通过吸汽管道50与小汽轮机105连接,吸收式热泵104的凝水输出端连接有凝水管道60;DCS控制器200,所述DCS控制器200内包括分别与DCS控制器200通信连接的排汽压力控制单元210、供水温度控制单元220、凝水温度控制单元230和供热压力控制单元240;所述排汽压力控制单元210与低压缸进汽蝶阀1通信连接,形成对中压缸排汽压力的调节;所述供水温度控制单元220与供热蝶阀2通信连接,形成对热网加热器103的热网供水温度的调节;所述凝水温度控制单元230与驱动蒸汽调节阀4通信连接,形成对吸收式热泵104的凝水管道60内的小汽轮机乏汽凝水温度的调节;所述供热压力控制单元240与加热器进汽蝶阀3通信连接,形成对热网加热器103向吸收式热泵104提供的驱动蒸汽压力的调节。

进一步地,位于中压缸101与供热抽汽管道20之间的排汽管道10上设置有一与所述排汽压力控制单元210通信连接的排汽压力表211。

排汽压力表211的设计,可对中压缸排汽压力进行实时监控,提升排汽压力控制单元210调控低压缸进汽蝶阀1的准确性。

进一步地,位于加热器进汽蝶阀3与热网加热器103之间的供热抽汽管道20上设置有一与所述供热压力控制单元240通信连接的供热压力表241。

供热压力表241的设计,可对热网加热器103的供热压力进行监控,提升供热压力控制单元240调控加热器进汽蝶阀3的准确度。

进一步地,所述供水管道30上设置有与供水温度控制单元220通信连接的供水温度表221。

供水温度表221的设计,可对热网加热器103的供水温度进行监控,结合供热压力表241对供热压力的监控,提升供水温度控制单元220调控供热蝶阀2的准确度。

进一步地,所述凝水管道60上设置有与凝水温度控制单元230通信连接的凝水温度表231;所述凝水管道60上设置有与DCS控制器200通信连接的凝水控制阀61。

凝水温度表231的设计,可对吸收式热泵104的凝水管道60内的小汽轮机乏汽凝水温度进行监控,结合凝水控制阀61的控制,可有效提升凝水温度控制单元230对驱动蒸汽调节阀4调控的准确度。

进一步地,所述吸汽管道50上设置有与DCS控制器200通信连接的吸汽控制阀51;位于吸汽控制阀51与小汽轮机105之间的吸汽管道50上连接有凝汽管道52,所述凝汽管道52远离吸汽管道50一端连接有凝汽器106,凝汽管道52上设置有与DCS控制器200通信连接的凝汽控制阀53。

凝汽器106与吸收式热泵104的配合设计,将原本进入凝汽器106的小汽轮机乏汽引入吸收式热泵104,利用吸收式热泵104吸收小汽轮机乏汽的汽化潜热,加热热网加热器103内的循环水,通过改造能够大幅提高供热效率,使原本被浪费的小汽轮机乏汽余热被重新利用。

同时,本发明还提供一种可利用小机乏汽余热的供热控制系统的供热控制方法,包括如下方法:

调控低压缸进汽蝶阀:

获取加装低压缸进汽蝶阀1以及供热蝶阀2之前的汽轮机组蒸发量参数和中压缸排汽压力参数,绘制机组蒸发量与中压缸排汽压力关系曲线,将该关系曲线中的中压缸排汽压力值作为标准值P1,加装低压缸进汽蝶阀以及供热蝶阀之后的中压缸排汽压力值为实际值P1,在DCS控制器200内设定P1与P1之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,DCS控制器将设定好的控制逻辑下发至所述排汽压力控制单元210,排汽压力控制单元210控制所述低压缸进汽蝶阀1,调控P1在偏差量范围内,实现对中压缸排汽压力的自动调节;

具体地,在中压缸101与低压缸102之间的排汽管道10上打孔加装供热抽汽管道20向热网加热器103抽汽供热后,必然会影响汽轮机组高压缸、中压缸、低压缸之间轴向推力的平衡,造成机组轴向位移增大,危险机组安全;同时,驱动汽动给水泵的小汽轮机105的供汽汽源均接至中压缸101的某一级抽汽,供热抽汽后必然会引起小汽轮机105的供汽压力不足,带来给水流量不稳定等问题。因低压缸102本身为对称布置,为保证供热抽汽后整台汽轮机组轴向推力平衡,就要保证中压缸101排汽压力不偏离当前机组蒸发量下对应的未改造前的中压缸排汽压力,这样也同时能够保证采用中压缸某一级抽汽作为动力的小汽轮机105的供汽压力不偏离设计值;

基于以上理论分析,首先根据机组未进行供热改造前的参数(供热改造为在排汽管道10上加装供热抽汽管道20,在排汽管道10上加装低压缸进汽蝶阀1,在供热抽汽管道20上加装供热蝶阀2),绘制一条“机组蒸发量与中压缸排汽压力关系曲线”,将此中压缸排汽压力作为闭环控制的标准值P1(设定量),将机组中压缸排汽压力实际值P1作为闭环控制的被调量,设定P1与P1之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,将此闭环控制逻辑通过DCS控制器200下装至排汽压力控制单元210,将低压缸进汽蝶阀1投入自动调控,控制中压缸排汽压力实际值P1不偏离P1,这样就可以保证机组轴向推力的平衡;

以某320MW超临界汽轮机组为例,中压缸排汽压力P1由机组蒸发量折算而来,具体折算关系曲线对应数据如下:

调控供热蝶阀;

获取当前天气环境温度下要求的热网供水温度标准值T1,并根据T1计算出对应的热网加热器103的供热压力标准值P2,热网加热器103的供热压力实际值为P2,在DCS控制器200内设定P2与P2之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,DCS控制器200将设定好的控制逻辑下发至所述供水温度控制单元220,实现对热网加热器103的热网供水温度实际值T1的调节;

具体地,安装供热蝶阀2的目的就是要控制热网加热器103出口的热网供水温度达到集中供热要求,而在实际运行中,热网加热器103出口的热网供水温度变化较大,如果直接利用供热蝶阀2跟踪热网供水温度,必然造成供热蝶阀2的频繁波动,因此,必须给供热蝶阀2寻找一个能够提前控制热网供水温度、变化幅度相对小的参数;

根据热网加热器的设计原理,进入热网加热器103的蒸汽压力对应的饱和温度与热网加热器103供水端的水温之间的差值为一个固定值,称之为“加热器上端差”,通过控制进入热网加热器103的供热蒸汽压力,就可以调节热网供水温度;

基于以上理论分析,首先给出当前天气环境温度下要求的热网供水温度标准值T1,计算出其对应的热网加热器的供热压力标准值P2,将此标准值P2作为闭环控制的设定量,将热网加热器103的实际供热压力P2作为闭环控制被调量,设定P2与P2之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,将此闭环控制逻辑通过DCS控制器200下装至供水温度控制单元220,将供热蝶阀2投入自动调控,控制热网加热器103的供热压力P2不偏离标准值P2,这样就可以保证热网加热器103的供水端的热网供水温度实际值T1的稳定。

以北方某城市集中供热为例,其热网加热器设计上端差为5℃,室外天气环境温度与热网供水温度及其对应的热网加热器供热压力P如下:

调控驱动蒸汽调节阀:

计算出所述小汽轮机105的乏汽压力对应的饱和温度,将该饱和温度作为凝水温度的标准值T2,吸收式热泵104的凝水管道60内的小汽轮机乏汽凝水温度的实际值为T2,在DCS控制器200内设定T2与T2之间的偏差量为±5℃的控制逻辑,DCS控制器200将设定好的控制逻辑下发至所述凝水温度控制单元230,实现对吸收式热泵104的凝水管道60内的小汽轮机乏汽凝水温度的调节;

具体地,原设计的驱动蒸汽调节阀把经过吸收式热泵加热后的热网回水温度作为控制目标,而不去考虑小汽轮机的乏汽压力与乏汽凝水温度,此设计在控制过程中,必然会带来小机乏汽压力大幅波动问题,造成由小机驱动的汽动给水泵出力不稳,给机组稳定运行带来安全隐患。在刻意追求经过热泵加热后的热网回水温度时,当小机乏汽量不足时,会造成热泵过度吸收小机乏汽热量,在吸收了乏汽汽化潜热后继续吸收凝水物理显热,造成乏汽凝水温度过低,甚至出现结冻问题。而安装吸收式热泵的目的是全面吸收小机乏汽汽化潜热,只要达到这个目的就满足设计条件,而不需要去要求经过吸收式热泵的水温能够升高多少,最终热网供水温度的精确控制是由低压缸进汽蝶阀与供热蝶阀配合完成的;

基于以上理论分析,首先计算出当前小汽轮机105的乏汽压力对应的饱和温度,将此饱和温度作为闭环控制的设定量(凝水温度的标准值T2),将吸收式热泵104的凝水管道60内的小汽轮机乏汽凝水温度T2作为闭环控制的被调量,设定T2与T2之间的偏差量为±5℃的控制逻辑,将此闭环控制逻辑通过DCS控制器200下装至凝水温度控制单元230,将驱动蒸汽调节阀4投入自动调控,调节小汽轮机乏汽凝水温度T2不偏离标准值T2,这样既能保证小汽轮机105的乏汽汽化潜热被充分吸收,又保证了吸收式热泵104不继续吸收乏汽凝水的物理显热。

以某320MW超临界汽轮机组配套小汽轮机105为例,当小汽轮机105的乏汽压力为7.45KPa时,经水蒸汽饱和参数表查得其对应的饱和温度为40℃(即凝水温度的标准值T2),投入吸收式热泵103的驱动蒸汽调节阀4自动调控,控制小汽轮机乏汽凝水温度T2在40℃,这样就可以在保证小汽轮机105的乏汽余热被充分利用的同时,不被过度吸热冷却。

调控加热器进汽蝶阀:

根据所述吸收式热泵104的性能,计算出吸收式热泵104吸收小汽轮机105乏汽所需的最低驱动蒸汽压力,将该最低驱动蒸汽压力作为标准值P3,驱动蒸汽压力实际值为P3,所述P2包括P3,在DCS控制器200内设定P3与P3之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,DCS控制器200将设定好的控制逻辑下发至所述供热压力控制单元240,调节加热器进汽蝶阀3,实现热网加热器103向吸收式热泵104提供的驱动蒸汽压力的调节。

具体地,中压缸抽汽经过供热蝶阀2后,分别进入吸收式热泵104与热网加热器103,由于热网加热器103的凝结作用相对较强,造成中压缸抽汽很难进入吸收式热泵104,引起吸收式热泵104的动力—驱动蒸汽压力不足,无法全部吸收小汽轮机105的乏汽汽化潜热,造成小汽轮机105的乏汽压力波动;

基于以上理论分析,首先根据吸收式热泵104的性能与实际运行经验,计算出吸收小汽轮机105的乏汽热量需要的最低驱动蒸汽压力,将此压力作为闭环控制的设定量(标准值P3),将实际驱动蒸汽压力P3作为闭环控制的被调量,设定P3与P3之间的偏差量为±0.05MPa的控制逻辑,将此闭环控制通过DCS控制器200下装至供热压力控制单元240,将加热器进汽蝶阀3投入自动调控,当P3大于P3时,加热器进汽蝶阀3全开,当P3低于P3时,关小加热器进汽蝶阀3,保证驱动蒸汽压力满足要求。

以某320MW超临界机组对应的小机乏汽回收利用热泵系统为例,其需要的最低驱动蒸汽压力为0.1MPa,将此压力作为P3,当实际驱动蒸汽压力低于0.1MPa时,关小加热器进汽蝶阀3,将蒸汽憋至驱动蒸汽调节阀4,以此保证驱动蒸汽压力满足要求。

实施例2

进一步地,所述供热管网的回水端通过热网回水管道70与热网加热器103连接,热网回水管道70上设置有与DCS控制器200通信连接的热网回水控制阀71;供热管网的回水端通过热泵回水管道80与吸收式热泵104的回水端连接,所述热泵回水管80道上设置有与DCS控制器200通信连接的热泵回水控制阀81;所述吸收式热泵104的出热端通过出热管道90与热网回水管道70连接,所述出热管道90上设置有与DCS控制器200通信连接的出热控制阀91。

热网回水控制阀71、热泵回水控制阀81的配合设计,可使得供热管网的回水被热网加热器103和吸收式热泵104利用,节省水资源,提升利用率。

其余同实施例1。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,或对某个功能模块进行删减,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进或删减,均属于本发明要求保护的范围。

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