一种给水泵汽轮机组合系统和控制方法与流程

1.本发明属于给水泵汽轮机技术领域，涉及一种给水泵汽轮机组合系统和控制方法，采用本发明能够提高给水泵汽轮机系统的运行经济性、保证汽轮机机组安全运行。


背景技术：

2.目前火电机组普遍需要进行深度调峰。现有技术中，当机组调峰运行时，给水泵汽轮机通常需要切换到高参数汽源，但高参数汽源进给水泵汽轮机时，需要节流，会造成经济性损失；另一方面，切换到高参数气源时，汽源切换操作需要非常细心和注意，一旦操作不当就会出现给水泵汽轮机跳机，不仅会影响机组正常运行，甚至还会出现重大的安全事故。


技术实现要素：

3.本发明的目的旨在克服上述现有技术中给水泵汽轮机在切换到高参数汽源的安全性和经济性的不足，提供一种给水泵汽轮机组合系统和控制方法，从而解决给水泵汽轮机在切换到高参数汽源的安全性和经济性的技术问题。
4.本发明的内容是：一种给水泵汽轮机组合系统，该系统可以设置有1个中压缸，其特征在于，该系统包括：n台背压式汽轮机和m台凝汽式汽轮机及z个阀门，其中：n台背压式汽轮机可以为n台给水泵汽轮机，m台凝汽式汽轮机可以为m台给水泵汽轮机，z个阀门分别处于中压缸与n台背压式汽轮机、中压缸和m台凝汽式汽轮机以及n台背压式汽轮机和m台凝汽式汽轮机之间，且起通断的作用。
5.其中：n、m和z为大于或等于1的自然数。所述中压缸可以省略掉，或者用汽轮机代替。
6.进一步地，当出现深度调峰时，m台凝汽式汽轮机正常运行，n台背压式汽轮机停机，且n台汽轮机与中压缸之间的阀门关闭。
7.本发明的内容所述的给水泵汽轮机组合系统，其特征在于，该系统包括：1台背压式汽轮机和1台凝汽式汽轮机及3个阀门，其中：1台背压式汽轮机可以为1台给水泵汽轮机，1台凝汽式汽轮机可以为1台给水泵汽轮机，3个阀门为阀门1、阀门2和阀门3，且阀门1处于中压缸和1台背压式汽轮机之间，阀门2处于中压缸和1台凝汽式汽轮机之间，阀门3处于1台背压式汽轮机和1台凝汽式汽轮机之间。
8.进一步地，当出现深度调峰时，1台凝汽式汽轮机正常运行，1台背压式汽轮机停机，且1台汽轮机与中压缸之间的阀门关闭。
9.进一步地，处于中压缸和1台背压式汽轮机之间的阀门1具有一定压力启动能力，当汽源压力小于一定的阈值p1值，阀门1自动关闭。
10.进一步地，阀门1、阀门2和阀门3，也具有一定压力启动能力，当汽源压力小于一定的阈值p2和p3值， 阀门2和阀门3自动关闭且p2大于等于p3。
11.进一步地，当汽源压力为一定的阈值p4值(0.3mpa), m台凝汽式汽轮机正常运行，
n台背压式汽轮机停机,此时p2《p4《p3, p4值(0.2mpa)，p3（0.4mpa）。
12.进一步地，其中a给水泵汽轮机为背压式给水泵汽轮机，b给水泵汽轮机为凝汽式给水泵汽轮机。机组正常运行时，阀门1和阀门3开启，阀门2关闭。此时，大机中排压力假设为0.8mpa，进入a给水泵汽轮机做功后，假设a给水泵汽轮机排汽压力为0.4mpa，再进入b给水泵汽轮机做功。当机组深度调峰时，假设大机中排压力降低至0.4mpa，则阀门1和阀门3关闭，阀门2开启，大机汽源直接进入b给水泵汽轮机做功。
13.本发明的内容所述的给水泵汽轮机组合系统，其特征在于，该系统包括：一种自动调节模块，该自动调节模块包括：汽源压力p收集模块、阀门控制模块、汽轮机驱动模块、云端数据反馈模块，模块之间通过无线或有线的方式实现电连接。
14.本发明的内容所述的给水泵汽轮机组合系统，其特征在于，该系统包括：一种自动调节模块，该自动调节模块包括：汽源压力收集模块：收集汽源输出的压力值，该汽源能够输出到给水泵并完成做功，该汽源压力值为在一定条件下的所需要的负荷值pw相关，作为阀门状态切换的依据；阀门控制模块：根据收集的汽源压力值p的大小于与一定压力阈值（py）进行比较，并根据比较结果，通过调节控制模块的阀门的开启或关闭；汽轮机驱动模块：接收来自动调节模块的控制命令，并将控制命令输出至给水泵汽轮机组合系统的汽轮机和阀门,控制汽轮机启停和阀门的开启与关闭；云端数据反馈模块：对在给水泵汽轮机组合系统自动运行模式下收集的压力值p保存，并将该p值与py的差值，反向实现对汽轮机驱动模块的调优。
15.本发明的内容还包括：一种给水泵汽轮机组合系统的控制方法，其特征在于：包括自动调节的步骤，自动调节的步骤包括：步骤a,搜集汽源压力p值的步骤，该p值为在一定条件下的所需要的汽源压力，且与负荷pw值相关；步骤b，状态切换步骤，其中状态切换的步骤能够输出一定的驱动步骤命令，该驱动步骤命令驱动步骤c正常运行；步骤c, 驱动给水泵汽轮运转的步骤，其中，当机组处于一定时间内负荷运行时，a给水泵汽轮机开启运行，b给水泵汽轮机运行；当机组处于低负荷或部分负荷运行时，a给水泵汽轮机运行停止，b给水泵汽轮机运行。
16.所述的给水泵汽轮机组合系统的控制方法，其特征在于：包括两种运行模式，模式1为： a给水泵汽轮机为背压式给水泵汽轮机，b给水泵汽轮机为凝汽式给水泵汽轮机，机组正常运行时，阀门1和阀门3开启，阀门2关闭，大机中排压力为0.8mpa，进入a给水泵汽轮机做功后，a给水泵汽轮机排汽压力为0.4mpa，再进入b给水泵汽轮机做功；模式2，当机组深度调峰时，假设大机中排压力降低至0.4mpa，则阀门1和阀门3关闭，阀门2开启，大机汽源直接进入b给水泵汽轮机做功。
17.所述的给水泵汽轮机组合系统的控制方法，其特征在于，还包括压力比较的步骤，该压力比较的步骤包括：当汽源压力为一定的阈值p4值(0.3mpa), m台凝汽式汽轮机正常运行，n台背压式汽轮机停机,此时p2《p4《p3, p4值(0.2mpa)，p3（0.4mpa）。
18.与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
（1）本发明采用背压式汽轮机和凝汽式汽轮机组合的方式，机组正常运行时，背压式给水泵汽轮机和凝汽式给水泵汽轮机同时运行，当机组深度调峰时，背压式给水泵汽轮机停运，凝汽式给水泵汽轮机运行，从而实现灵活调节；（2）采用本发明给水泵汽轮机组合系统和控制方法，解决了现有技术的给水泵汽轮机，在切换到高参数汽源的安全性和经济性的技术问题，采用本发明，能够提高给水泵汽轮机系统的运行经济性、保证汽轮机机组安全运行，具有很好的应用前景，具有很好的社会效益和经济效益，能满足双碳发展目标的需要。
附图说明
19.图1为现有技术原理示意图；图2为本发明一种给水泵汽轮机组合系统原理示意图；图3为本发明另一种给水泵汽轮机组合系统原理示意图。
具体实施方式
20.下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
21.实施例：参见附图2。
22.一种给水泵汽轮机组合系统，该系统设置具有1个中压缸，该系统包括：1台背压式汽轮机和1台凝汽式汽轮机及3个阀门，其中：1台背压式汽轮机为1台给水泵汽轮机，1台凝汽式汽轮机为1台给水泵汽轮机，3个阀门为阀门1、阀门2和阀门3，且阀门1处于中压缸和1台背压式汽轮机之间，阀门2处于中压缸和1台凝汽式汽轮机之间，阀门3处于1台背压式汽轮机和1台凝汽式汽轮机之间；当出现深度调峰时，1台凝汽式汽轮机正常运行，1台背压式汽轮机停机，且1台汽轮机与中压缸之间的阀门关闭。
23.处于中压缸和1台背压式汽轮机之间的阀门1具有一定压力启动能力，当汽源压力小于一定的阈值p1值，阀门1自动关闭。
24.阀门2和阀门3，也具有一定压力启动能力，当汽源压力小于一定的阈值p2和p3值， 阀门2和阀门3自动关闭且p2大于等于p3。
25.为了适应目前智能技术的发展和利用大数据技术，本发明实施例所述的给水泵汽轮机组合系统，还包括：一种自动调节模块，该自动调节模块包括：汽源压力p收集模块、阀门控制模块、汽轮机驱动模块、云端数据反馈模块，模块之间通过无线或有线的方式实现电连接；该自动调节模块具体包括：汽源压力收集模块：收集汽源输出的压力值，该汽源能够输出到给水泵并完成做功，该汽源压力值为在一定条件下的所需要的负荷值pw相关，作为阀门状态切换的依据；阀门控制模块：根据收集的汽源压力值p的大小于与一定压力阈值（py）进行比较，并根据比较结果，通过调节控制模块的阀门的开启或关闭；汽轮机驱动模块：接收来自动调节模块的控制命令，并将控制命令输出至给水泵
汽轮机组合系统的汽轮机和阀门,控制汽轮机启停和阀门的开启与关闭；云端数据反馈模块：对在给水泵汽轮机组合系统自动运行模式下收集的压力值p保存，并将该p值与py的差值，反向实现对汽轮机驱动模块的调优。
26.另外，本发明实施例还包括：一种给水泵汽轮机组合系统的控制方法，包括自动调节的步骤，自动调节的步骤包括：步骤a,搜集汽源压力p值的步骤，该p值为在一定条件下的所需要的汽源压力，且与负荷pw值相关；步骤b，状态切换步骤，其中状态切换的步骤能够输出一定的驱动步骤命令，该驱动步骤命令驱动步骤c正常运行；步骤c, 驱动给水泵汽轮运转的步骤，其中，当机组处于一定时间内负荷运行时，a给水泵汽轮机开启运行，b给水泵汽轮机运行；当机组处于低负荷或部分负荷运行时，a给水泵汽轮机运行停止，b给水泵汽轮机运行。
27.所述的给水泵汽轮机组合系统的控制方法，包括两种运行模式，模式1为： a给水泵汽轮机为背压式给水泵汽轮机，b给水泵汽轮机为凝汽式给水泵汽轮机，机组正常运行时，阀门1和阀门3开启，阀门2关闭，大机中排压力为0.8mpa，进入a给水泵汽轮机做功后，a给水泵汽轮机排汽压力为0.4mpa，再进入b给水泵汽轮机做功；模式2，当机组深度调峰时，假设大机中排压力降低至0.4mpa，则阀门1和阀门3关闭，阀门2开启，大机汽源直接进入b给水泵汽轮机做功。
28.所述的给水泵汽轮机组合系统的控制方法，还包括压力比较的步骤，该压力比较的步骤包括：当汽源压力为一定的阈值p4值(0.3mpa), m台凝汽式汽轮机正常运行，n台背压式汽轮机停机,此时p2《p4《p3, p4值(0.2mpa)，p3（0.4mpa）。
29.以上具体技术方案仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述具体技术方案对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。
30.本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
31.本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

技术特征：
1.一种给水泵汽轮机组合系统，该系统可以设置有1个中压缸，其特征在于，该系统包括：n台背压式汽轮机和m台凝汽式汽轮机及z个阀门，其中：n台背压式汽轮机可以为n台给水泵汽轮机，m台凝汽式汽轮机可以为m台给水泵汽轮机，z个阀门分别处于中压缸与n台背压式汽轮机、中压缸和m台凝汽式汽轮机以及n台背压式汽轮机和m台凝汽式汽轮机之间。2.按权利要求1所述的给水泵汽轮机组合系统，其特征在于，该系统包括：1台背压式汽轮机和1台凝汽式汽轮机及3个阀门，其中：1台背压式汽轮机可以为1台给水泵汽轮机，1台凝汽式汽轮机可以为1台给水泵汽轮机，3个阀门为阀门1、阀门2和阀门3，且阀门1处于中压缸和1台背压式汽轮机之间，阀门2处于中压缸和1台凝汽式汽轮机之间，阀门3处于1台背压式汽轮机和1台凝汽式汽轮机之间。3.按权利要求2所述的给水泵汽轮机组合系统，其特征在于，该系统包括：当出现深度调峰时，1台凝汽式汽轮机正常运行，1台背压式汽轮机停机，且1台汽轮机与中压缸之间的阀门关闭。4.按权利要求1、2或3所述的给水泵汽轮机组合系统，其特征在于，该系统包括：一种自动调节模块，该自动调节模块包括：汽源压力p收集模块、阀门控制模块、汽轮机驱动模块、云端数据反馈模块，模块之间通过无线或有线的方式实现电连接。5.按权利要求4所述的给水泵汽轮机组合系统，其特征在于，该系统包括：一种自动调节模块，该自动调节模块包括：汽源压力收集模块：收集汽源输出的压力值，该汽源能够输出到给水泵并完成做功，该汽源压力值为在一定条件下的所需要的负荷值pw相关，作为阀门状态切换的依据；阀门控制模块：根据收集的汽源压力值p的大小于与一定压力阈值进行比较，并根据比较结果，通过调节控制模块的阀门的开启或关闭；汽轮机驱动模块：接收来自动调节模块的控制命令，并将控制命令输出至给水泵汽轮机组合系统的汽轮机和阀门,控制汽轮机启停和阀门的开启与关闭；云端数据反馈模块：对在给水泵汽轮机组合系统自动运行模式下收集的压力值p保存，并将该p值与py的差值，反向实现对汽轮机驱动模块的调优。6.一种给水泵汽轮机组合系统的控制方法，其特征在于：包括自动调节的步骤，自动调节的步骤包括：步骤a,搜集汽源压力p值的步骤，该p值为在一定条件下的所需要的汽源压力，且与负荷pw值相关；步骤b，状态切换步骤，其中状态切换的步骤能够输出一定的驱动步骤命令，该驱动步骤命令驱动步骤c正常运行；步骤c, 驱动给水泵汽轮运转的步骤，其中，当机组处于一定时间内负荷运行时，a给水泵汽轮机开启运行，b给水泵汽轮机运行；当机组处于低负荷或部分负荷运行时，a给水泵汽轮机运行停止，b给水泵汽轮机运行。7.按权利要求6所述的给水泵汽轮机组合系统的控制方法，其特征在于：包括两种运行模式，模式1为： a给水泵汽轮机为背压式给水泵汽轮机，b给水泵汽轮机为凝汽式给水泵汽轮机，机组正常运行时，阀门1和阀门3开启，阀门2关闭，大机中排压力为0.8mpa，进入a给水泵汽轮机做功后， a给水泵汽轮机排汽压力为0.4mpa，再进入b给水泵汽轮机做功；模式2，
当机组深度调峰时，假设大机中排压力降低至0.4mpa，则阀门1和阀门3关闭，阀门2开启，大机汽源直接进入b给水泵汽轮机做功。8.按权利要求6所述的给水泵汽轮机组合系统的控制方法，其特征在于，还包括压力比较的步骤，该压力比较的步骤包括：当汽源压力为一定的阈值p4值, m台凝汽式汽轮机正常运行，n台背压式汽轮机停机,此时p2<p4<p3。

技术总结
本发明公开了一种给水泵汽轮机组合系统和控制方法，给水泵汽轮机组合系统包括：中压缸、N台背压式汽轮机、M台凝汽式汽轮机和Z个阀门，其中：N台背压式汽轮机可以为N台给水泵汽轮机，M台凝汽式汽轮机可以为M台给水泵汽轮机，Z个阀门分别处于中压缸与N台背压式汽轮机、中压缸和M台凝汽式汽轮机以及N台背压式汽轮机和M台凝汽式汽轮机之间。控制方法包括自动调节的步骤，自动调节的步骤包括：搜集汽源压力值、状态切换和驱动给水泵汽轮运转的步骤，自动调节模块包括：汽源压力P收集模块、阀门控制模块、汽轮机驱动模块、云端数据反馈模块。采用本发明，能够提高给水泵汽轮机系统的运行经济性、保证汽轮机机组安全运行。保证汽轮机机组安全运行。


技术研发人员：韦龙飞
受保护的技术使用者：东方电气集团东方汽轮机有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/9