專利名稱：一種雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)蒸汽切換的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動(dòng)力機(jī)械工程專業(yè)領(lǐng)域的一種控制方法。具體涉及一種雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)新鮮蒸汽與副產(chǎn)蒸汽平穩(wěn)切換的控制方法，該方法在單軸PTA機(jī)組的雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)的生產(chǎn)過程中，當(dāng)工藝副產(chǎn)蒸汽產(chǎn)生時(shí)，利用多個(gè)控制器以不同的控制方式將三路副產(chǎn)蒸汽投入汽輪機(jī)進(jìn)氣管道，將兩路新鮮蒸汽切出汽輪機(jī)進(jìn)氣管道，并在此蒸汽切換過程中保證PTA汽輪機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，使副產(chǎn)蒸汽自產(chǎn)自銷，并實(shí)現(xiàn)能量守恒，降低新鮮蒸汽量的消耗，達(dá)到節(jié)能減排。
背景技術(shù)：
PTA裝置是汽輪機(jī)、壓縮機(jī)組與尾氣透平三種設(shè)備串聯(lián)布置在同一軸系上的機(jī)組，機(jī)組中的汽輪機(jī)屬于雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)，共有兩路進(jìn)汽管道，一路補(bǔ)汽管道。PTA機(jī)組啟動(dòng)時(shí)需有外供的新鮮蒸汽，在空壓機(jī)與尾透均投用后，方可逐步切除外供新鮮蒸汽。在PTA機(jī)組的工藝生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)蒸汽，回收越多副產(chǎn)蒸汽就意味著消耗越少的 新鮮蒸汽，但副產(chǎn)蒸汽的回收會(huì)干擾整個(gè)機(jī)組正常運(yùn)行，甚至造成停產(chǎn)。國外各廠家對(duì)不同的PTA工藝會(huì)采取不同的控制模式對(duì)副產(chǎn)蒸汽進(jìn)行回收，但要引進(jìn)國外廠家的控制工藝包，則必須花巨資購買他們的整套設(shè)備，這不僅限制了國內(nèi)PTA市場(chǎng)的發(fā)展，而且給國內(nèi)廠家?guī)砹酥刎?fù)。如果選用國內(nèi)設(shè)備，當(dāng)不能很好掌握PTA制造工藝與控制技術(shù)時(shí)，副產(chǎn)蒸汽則會(huì)完全放空而浪費(fèi)或者進(jìn)行少量回收，大大浪費(fèi)了可再生能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)蒸汽平穩(wěn)切換的控制方法，利用多個(gè)控制器分別采取不同的控制方式對(duì)三路不同壓力等級(jí)的副產(chǎn)蒸汽進(jìn)行壓力/流量控制，同時(shí)顧及汽輪機(jī)流量與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)與兩路新鮮蒸汽的切換，確保機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，降低新鮮蒸汽量的消耗。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案一種雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)蒸汽平穩(wěn)切換的控制方法，其特征在于，按照下列步驟實(shí)施在PTA裝置的雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)中，將維持汽輪機(jī)組正常運(yùn)行的兩路新鮮蒸汽產(chǎn)生的能量折算為三路不同溫度、壓力等級(jí)副產(chǎn)蒸汽的能量，即最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽、聞一級(jí)壓力等級(jí)的2#副廣蒸汽和最聞一級(jí)壓力等級(jí)的3#副廣蒸汽；將三路副產(chǎn)蒸汽的產(chǎn)汽量依據(jù)汽輪機(jī)管道進(jìn)汽能力進(jìn)行合理分配，將最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽控制設(shè)計(jì)為流量控制，進(jìn)入汽輪機(jī)補(bǔ)汽管道；將高一級(jí)壓力等級(jí)的2#副產(chǎn)蒸汽切換控制設(shè)計(jì)為壓力控制，與其中一路新鮮蒸汽切換后進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)汽管道；將最高一級(jí)壓力等級(jí)的3#副產(chǎn)蒸汽切換控制也設(shè)計(jì)為壓力控制，與另一路新鮮蒸汽切換后進(jìn)入汽輪機(jī)另一進(jìn)汽管道；
當(dāng)PTA裝置產(chǎn)生副產(chǎn)蒸汽后，按照壓力從低到高進(jìn)行2#副產(chǎn)蒸汽與3#副產(chǎn)蒸汽的投入，2#副產(chǎn)蒸汽與3#副產(chǎn)蒸汽的切換順序上選擇先切入低壓2#副產(chǎn)蒸汽；而1#副產(chǎn)蒸汽不經(jīng)過切換過程可直接投入汽輪機(jī)的補(bǔ)汽腔室，不發(fā)生與其余兩路副產(chǎn)蒸汽的腔室混合，由于1#副產(chǎn)蒸汽的進(jìn)入對(duì)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)影響較小，因此將它定為第一個(gè)投入汽輪機(jī)的副產(chǎn)蒸汽；三路副產(chǎn)蒸汽的切換過程為先將最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽投入流量控制，將其引入汽輪機(jī)補(bǔ)汽管道，同時(shí)隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高，汽輪機(jī)調(diào)速閥逐步關(guān)??；待機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定后，再將高一級(jí)壓力等級(jí)的2#副產(chǎn)蒸汽投入壓力控制，隨時(shí)調(diào)整汽輪機(jī)流量控制調(diào)節(jié)閥，維持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速正常；
最后，將最高一級(jí)壓力等級(jí)的3#副產(chǎn)蒸汽投入壓力控制，將其引入汽輪機(jī)進(jìn)汽管道，繼續(xù)調(diào)整汽輪機(jī)流量調(diào)節(jié)控制閥與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制閥，提高汽輪機(jī)進(jìn)汽能力并保證轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)可控范圍；三路副產(chǎn)蒸汽切入汽輪機(jī)腔室后，通過汽輪機(jī)做功，轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，各路副產(chǎn)蒸汽按照以上順序進(jìn)行切換，每路切換控制單元通過調(diào)整各自設(shè)定值而改變進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量，在切換過程中由于副產(chǎn)蒸汽所提供的能量與新鮮蒸汽所提供的能量不同，因此當(dāng)汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)速波動(dòng)時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥和流量控制調(diào)節(jié)閥同時(shí)參與相應(yīng)的控制；在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降到額定值以下時(shí)，盡量開大汽輪機(jī)流量控制調(diào)節(jié)閥，為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥留夠足夠的調(diào)節(jié)空間去控制機(jī)組轉(zhuǎn)速，最終使壓縮機(jī)組消耗的功率與汽輪機(jī)做功功率達(dá)到平衡，機(jī)組在蒸汽切換過程中平穩(wěn)運(yùn)行。本發(fā)明的雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)蒸汽平穩(wěn)切換的控制方法，經(jīng)申請(qǐng)人在國產(chǎn)首套PTA機(jī)組上應(yīng)用表明，將不同溫度與壓力等級(jí)的蒸汽所能提供的能量與汽輪機(jī)做功所需的能量進(jìn)行比對(duì)，具體分析了雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)與各路工藝副產(chǎn)蒸汽產(chǎn)生的壓力和流量，設(shè)計(jì)了將維持汽輪機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)的兩路新鮮蒸汽平穩(wěn)地切換為三路副產(chǎn)蒸汽的切換控制方案，彌補(bǔ)了國內(nèi)首套PTA工藝蒸汽切換控制方案的缺陷，提高了副產(chǎn)蒸汽利用率，降低新鮮蒸汽量的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，節(jié)省開支。


圖I是PTA機(jī)組的雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)蒸汽切換系統(tǒng)簡圖。圖I中的標(biāo)記分別表示PTlOl 1#低壓副產(chǎn)蒸汽壓力變送器，XVlOl 1#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥，ZTlOl 1#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥閥位變送器，PVlOl :1#低壓副產(chǎn)蒸汽調(diào)節(jié)閥，ZT102 :1#低壓副產(chǎn)蒸汽調(diào)節(jié)閥閥位變送器；PT102 :壓力變送器，用于顯示FT102補(bǔ)償壓力，TE102 :熱電阻，用于顯示FT102補(bǔ)償溫度，F(xiàn)T102 : 1#低壓副產(chǎn)蒸汽流量計(jì)，PT103 : 1#低壓副產(chǎn)蒸汽切入壓力變送器；PT201 2#低壓副產(chǎn)蒸汽壓力變送器，XV201 2#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥，ZSC201 2#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥限位開關(guān)(關(guān)到位)，ZS0201 :2#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥限位開關(guān)(開到位);PT202 :壓力變送器，用于顯示FT202補(bǔ)償壓力，TE202 :熱電阻，用于顯示FT202補(bǔ)償溫度，F(xiàn)T202 2#低壓副產(chǎn)蒸汽流量計(jì)，PV201 :汽輪機(jī)流量調(diào)節(jié)閥；PT301 3#低壓副產(chǎn)蒸汽壓力變送器，XV301 3#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥，ZSC301 3#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥限位開關(guān)(關(guān)到位);ZS0301 3#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥限位開關(guān)(開到位)，PT302 :壓力變送器，用于顯示FT302補(bǔ)償壓力；TE302 :熱電阻，用于顯示FT302補(bǔ)償溫度，F(xiàn)T302 3#低壓副產(chǎn)蒸汽流量計(jì)，PV301 :汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥；PV401 :新鮮蒸汽與2#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥，ZT401 :新鮮蒸汽與2#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥閥位變送器，PT401 :新鮮蒸汽切入壓力變送器；PV501 :新鮮蒸汽與3#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥，ZT501 :新鮮蒸汽與3#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥閥位變送器；PT501 :新鮮蒸汽切入壓力變送器。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的用于雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)新鮮蒸汽與副產(chǎn)蒸汽切換的控制方法，在PTA 機(jī)組的雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)中，將維持汽輪機(jī)組正常運(yùn)行的兩路新鮮蒸汽產(chǎn)生的能量折算為三路不同溫度、壓力等級(jí)副產(chǎn)蒸汽的能量，即最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽、高一級(jí)壓力等級(jí)的2#副廣蒸汽和最聞一級(jí)壓力等級(jí)的3#副廣蒸汽；為了保證盡可能多地進(jìn)行能量回收，將三路副產(chǎn)蒸汽的產(chǎn)汽量依據(jù)汽輪機(jī)管道進(jìn)汽能力進(jìn)行合理分配，將最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽控制設(shè)計(jì)為流量控制，進(jìn)入汽輪機(jī)補(bǔ)汽管道；將高一級(jí)壓力等級(jí)的2#副產(chǎn)蒸汽切換控制設(shè)計(jì)為壓力控制，與其中一路新鮮蒸汽切換后進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)汽管道；將最高一級(jí)壓力等級(jí)的3#副產(chǎn)蒸汽切換控制也設(shè)計(jì)為壓力控制，與另一路新鮮蒸汽切換后進(jìn)入汽輪機(jī)另一進(jìn)汽管道。當(dāng)PTA機(jī)組產(chǎn)生副產(chǎn)蒸汽后，考慮到2#與3#副產(chǎn)蒸汽會(huì)在汽輪機(jī)進(jìn)汽腔室進(jìn)行混合，為了能將它們順利切入，只能按照壓力從低到高進(jìn)行蒸汽的投入，因此在2#與3#副產(chǎn)蒸汽的切換順序上選擇先切入低壓2#副產(chǎn)蒸汽；而1#副產(chǎn)蒸汽不經(jīng)過切換過程可直接投入汽輪機(jī)的補(bǔ)汽腔室，不發(fā)生與其余兩路副產(chǎn)蒸汽的腔室混合，且1#副產(chǎn)蒸汽的進(jìn)入對(duì)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)影響較小，因此將它定為第一個(gè)投入的副產(chǎn)蒸汽。三路副產(chǎn)蒸汽的切換過程為先將最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽投入流量控制，將其引入汽輪機(jī)補(bǔ)汽管道，同時(shí)隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高，汽輪機(jī)調(diào)速閥逐步關(guān)??；待機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定后，再將高一級(jí)壓力等級(jí)的2#副產(chǎn)蒸汽投入壓力控制，隨時(shí)調(diào)整汽輪機(jī)流量控制調(diào)節(jié)閥，維持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速正常；最后，將最高一級(jí)壓力等級(jí)的3#副產(chǎn)蒸汽投入壓力控制，將其引入汽輪機(jī)進(jìn)汽管道，繼續(xù)調(diào)整汽輪機(jī)流量調(diào)節(jié)控制閥與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制閥，提高汽輪機(jī)進(jìn)汽能力并保證轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)可控范圍。三路副產(chǎn)蒸汽切入汽輪機(jī)腔室后，通過汽輪機(jī)做功，轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。各路副產(chǎn)蒸汽按照以上順序進(jìn)行切換，每路切換控制單元通過調(diào)整各自設(shè)定值而改變進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量，在切換過程中由于副產(chǎn)蒸汽所提供的能量與新鮮蒸汽所提供的能量不同，因此當(dāng)汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)速波動(dòng)時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥PV301和流量控制調(diào)節(jié)閥PV201也要參與相應(yīng)的控制。
在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降到額定值以下時(shí)，盡量開大流量控制調(diào)節(jié)閥PV201，為汽輪機(jī)調(diào)速閥PV301留夠足夠的調(diào)節(jié)空間去控制機(jī)組轉(zhuǎn)速，最終使壓縮機(jī)組消耗的功率與汽輪機(jī)做功功率達(dá)到平衡，機(jī)組在蒸汽切換過程中平穩(wěn)運(yùn)行。以下發(fā) 明人以某PTA機(jī)組為例，采用此雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)蒸汽切換的控制方法后，不僅降低了新鮮蒸汽量的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，節(jié)省開支，還可將剩余的其它副產(chǎn)蒸汽用于其它生產(chǎn)裝置。參見圖1，首先介紹一下PTA機(jī)組的四路蒸汽以及副產(chǎn)蒸汽切換前各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)。PTA裝置是汽輪機(jī)、壓縮機(jī)組與尾氣透平三種設(shè)備串聯(lián)布置在同一軸系上的機(jī)組，汽輪機(jī)上連接有新鮮蒸汽管路、最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽、高一級(jí)壓力等級(jí)的2#副產(chǎn)蒸汽和最高一級(jí)壓力等級(jí)的3#副產(chǎn)蒸汽，以及凝氣系統(tǒng)。本實(shí)施例的控制中涉及了汽輪機(jī)的新鮮蒸汽和三種溫度與壓力等級(jí)的副產(chǎn)蒸汽，其中，新鮮蒸汽來自鍋爐設(shè)備，主要用于在副產(chǎn)蒸汽投入前，維持汽輪機(jī)啟動(dòng)與運(yùn)行，它是這幾種蒸汽中溫度與壓力最高的蒸汽；而副產(chǎn)蒸汽是在氧化反應(yīng)塔裝置出口經(jīng)換熱產(chǎn)生，是生產(chǎn)化工原料的副產(chǎn)品，其中，1#低壓副產(chǎn)蒸汽是副產(chǎn)蒸汽中溫度和壓力均最低的蒸汽，2#低壓副產(chǎn)蒸汽的溫度和壓力高于1#低壓副產(chǎn)蒸汽，3#低壓副產(chǎn)蒸汽的溫度和壓力又高于2#低壓副產(chǎn)蒸汽，是副產(chǎn)蒸汽中能量最高的蒸汽。在1IT3#副產(chǎn)蒸汽還沒投入時(shí)，相關(guān)管道閥門均為全關(guān)，其中包括1#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV101，1#低壓副產(chǎn)蒸汽調(diào)節(jié)閥？￥101，2#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥乂￥201與3#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV301 ;此時(shí)汽輪機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)依靠新鮮蒸汽維持，新鮮蒸汽通過新鮮蒸汽與2#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥PV401 (全開)與新鮮蒸汽與3#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥PV501 (全開)投入汽輪機(jī)兩路進(jìn)氣管道，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速由汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥PV301控制。為了使副產(chǎn)蒸汽成功地切入汽輪機(jī)，并且保證整個(gè)切換過程平穩(wěn)地進(jìn)行，本發(fā)明設(shè)計(jì)了三步蒸汽切換程序，待副產(chǎn)蒸汽產(chǎn)生后，首先投入1#低壓副產(chǎn)蒸汽，控制方式為自動(dòng)流量控制；其次經(jīng)切換投入2#低壓副產(chǎn)蒸汽，控制方式為自動(dòng)壓力控制；最后將3#低壓副產(chǎn)蒸汽切入汽輪機(jī)，控制方式也選用自動(dòng)壓力控制。第一步，觀察機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)后，當(dāng)1#低壓副產(chǎn)蒸汽壓力變送器PTlOl的壓力值達(dá)到了 1#低壓副產(chǎn)蒸汽設(shè)計(jì)壓力值時(shí)，可將1#低壓副產(chǎn)蒸汽投入汽輪機(jī)。具體操作步驟如下打開1#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV101，同時(shí)將1#低壓副產(chǎn)蒸汽調(diào)節(jié)閥PVlOl的流量調(diào)節(jié)控制器投入自動(dòng)控制，逐漸提高流量控制器的設(shè)定值，1#低壓副產(chǎn)蒸汽調(diào)節(jié)閥PVlOl慢速打開，1#副產(chǎn)蒸汽慢慢投入，可看到1#低壓副產(chǎn)蒸汽流量計(jì)FT102的流量值也逐漸增大，隨著汽輪機(jī)做功能力增強(qiáng)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥PV301自動(dòng)慢慢關(guān)小，直到1#低壓副產(chǎn)蒸汽調(diào)節(jié)閥PVlOl的調(diào)節(jié)閥閥位與1#低壓副產(chǎn)蒸汽調(diào)節(jié)閥閥位變送器ZT102的值接近100%時(shí)，1#低壓副產(chǎn)蒸汽完全投入。第二步，等待機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間，轉(zhuǎn)速仍然平穩(wěn)，當(dāng)2#低壓副產(chǎn)蒸汽壓力變送器PT201的壓力值達(dá)到了 2#低壓副產(chǎn)蒸汽設(shè)計(jì)壓力值時(shí)，可將2#低壓副產(chǎn)蒸汽投入汽輪機(jī)。具體操作步驟如下打開2#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV201 —定角度，同時(shí)將新鮮蒸汽與2#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥PV401的壓力切換控制器投入自動(dòng)控制，逐漸降低壓力控制器的設(shè)定值，2#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥PV401慢速關(guān)閥，新鮮蒸汽切入壓力變送器PT401的壓力值慢慢降低，2#低壓副產(chǎn)蒸汽流量計(jì)FT202的流量值相應(yīng)減小。繼續(xù)打開2#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV201 —定角度，提高流量控制器的輸出值IP201，使汽輪機(jī)流量調(diào)節(jié)閥PV201慢慢開大?？紤]到在進(jìn)行此路副產(chǎn)蒸汽切換時(shí)，3#副產(chǎn)蒸汽調(diào)速控制器還承擔(dān)著整個(gè)機(jī)組的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能，所以在整個(gè)蒸汽切換過程中應(yīng)盡量增大汽輪機(jī)流量調(diào)節(jié)閥PV201的開度，從而提高汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥PV301的控制裕度，保證轉(zhuǎn)速不會(huì)下降。反復(fù)以上操作，直到2#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV201開到位信號(hào)ZS0201指示燈亮，新鮮蒸汽與2#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥PV401的調(diào)節(jié)閥閥位ZT401的值接近0%時(shí)，2#低壓副產(chǎn)蒸汽完全投入。第三步，繼續(xù)等待機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，當(dāng)壓力變送器PT301的壓力值達(dá)到了 3#低壓副產(chǎn)蒸汽設(shè)計(jì)壓力值時(shí)，可將3#低壓副產(chǎn)蒸汽投入汽輪機(jī)。具體操作步驟如下打開3#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV301 —定角度，同時(shí)將新鮮蒸汽與3#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥PV501的壓力切換控制器投入自動(dòng)控制，逐漸降低壓力控制器的設(shè)定值，新鮮蒸 汽與3#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥PV501慢速關(guān)閥，新鮮蒸汽切入壓力變送器PT501的壓力值慢慢降低，流量計(jì)FT302的流量值相應(yīng)減小。繼續(xù)打開3#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV301 —定角度，為了避免轉(zhuǎn)速控制器輸出增大后導(dǎo)致汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)能力降低，則繼續(xù)提高流量控制器的輸出值IP201，使汽輪機(jī)流量調(diào)節(jié)閥PV201慢慢開大，保證首先通過開大汽輪機(jī)流量調(diào)節(jié)閥PV201，增大進(jìn)汽量，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器則會(huì)自動(dòng)調(diào)整汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥PV301的開度保證轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。反復(fù)以上操作，直到3#低壓副產(chǎn)蒸汽切斷閥XV301開到位信號(hào)ZS0301指示燈亮，新鮮蒸汽與3#低壓副產(chǎn)蒸汽切換閥PV501的調(diào)節(jié)閥閥位ZT501的值接近0%時(shí)，3#低壓副產(chǎn)蒸汽完全投入。至此，雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)新鮮蒸汽與副產(chǎn)蒸汽平穩(wěn)切換結(jié)束。申請(qǐng)人:在國產(chǎn)首套PTA裝置上對(duì)采用上述雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)新鮮蒸汽與副產(chǎn)蒸汽平穩(wěn)切換方法進(jìn)行了多次驗(yàn)證，證明了該方法安全可靠，避免了蒸汽切換對(duì)汽輪機(jī)做功能力的影響，確保了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也充分利用了工藝副產(chǎn)蒸汽，降低了新鮮蒸汽量的消耗量，起到了節(jié)能減排的效果。
權(quán)利要求
1.一種雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)蒸汽平穩(wěn)切換的控制方法，其特征在于，按照下列步驟實(shí)施 在PTA裝置的雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)中，將維持汽輪機(jī)組正常運(yùn)行的兩路新鮮蒸汽產(chǎn)生的能量折算為三路不同溫度、壓力等級(jí)副產(chǎn)蒸汽的能量，即最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽、聞一級(jí)壓力等級(jí)的2#副廣蒸汽和最聞一級(jí)壓力等級(jí)的3#副廣蒸汽； 將三路副產(chǎn)蒸汽的產(chǎn)汽量依據(jù)汽輪機(jī)管道進(jìn)汽能力進(jìn)行合理分配，將最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽控制設(shè)計(jì)為流量控制，進(jìn)入汽輪機(jī)補(bǔ)汽管道； 將高一級(jí)壓力等級(jí)的2#副產(chǎn)蒸汽切換控制設(shè)計(jì)為壓力控制，與其中一路新鮮蒸汽切換后進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)汽管道； 將最高一級(jí)壓力等級(jí)的3#副產(chǎn)蒸汽切換控制也設(shè)計(jì)為壓力控制，與另一路新鮮蒸汽切換后進(jìn)入汽輪機(jī)另一進(jìn)汽管道； 當(dāng)PTA裝置產(chǎn)生副產(chǎn)蒸汽后，按照壓力從低到高進(jìn)行2#副產(chǎn)蒸汽與3#副產(chǎn)蒸汽的投入，2#副產(chǎn)蒸汽與3#副產(chǎn)蒸汽的切換順序上選擇先切入低壓2#副產(chǎn)蒸汽； 而1#副產(chǎn)蒸汽不經(jīng)過切換過程可直接投入汽輪機(jī)的補(bǔ)汽腔室，不發(fā)生與其余兩路副產(chǎn)蒸汽的腔室混合； 三路副產(chǎn)蒸汽的切換過程為先將最低壓力等級(jí)的1#副產(chǎn)蒸汽投入流量控制，將其引入汽輪機(jī)補(bǔ)汽管道，同時(shí)隨著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高，汽輪機(jī)調(diào)速閥逐步關(guān)??； 待機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定后，再將高一級(jí)壓力等級(jí)的2#副產(chǎn)蒸汽投入壓力控制，隨時(shí)調(diào)整汽輪機(jī)流量控制調(diào)節(jié)閥，維持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速正常； 最后，將最高一級(jí)壓力等級(jí)的3#副產(chǎn)蒸汽投入壓力控制，將其引入汽輪機(jī)進(jìn)汽管道，繼續(xù)調(diào)整汽輪機(jī)流量調(diào)節(jié)控制閥與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制閥，提高汽輪機(jī)進(jìn)汽能力并保證轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)可控范圍； 三路副產(chǎn)蒸汽切入汽輪機(jī)腔室后，通過汽輪機(jī)做功，轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，各路副產(chǎn)蒸汽按照以上順序進(jìn)行切換，每路切換控制單元通過調(diào)整各自設(shè)定值而改變進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量，在切換過程中由于副產(chǎn)蒸汽所提供的能量與新鮮蒸汽所提供的能量不同，因此當(dāng)汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)速波動(dòng)時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥和流量控制調(diào)節(jié)閥同時(shí)參與相應(yīng)的控制； 在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降到額定值以下時(shí)，盡量開大汽輪機(jī)流量控制調(diào)節(jié)閥，為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)閥留夠足夠的調(diào)節(jié)空間去控制機(jī)組轉(zhuǎn)速，最終使壓縮機(jī)組消耗的功率與汽輪機(jī)做功功率達(dá)到平衡，機(jī)組在蒸汽切換過程中平穩(wěn)運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的PTA裝置為汽輪機(jī)、壓縮機(jī)組與尾氣透平三種設(shè)備串聯(lián)布置在同一軸系上的機(jī)組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)蒸汽平穩(wěn)切換的控制方法，在PTA機(jī)組的雙進(jìn)汽冷凝式汽輪機(jī)中，將維持汽輪機(jī)組正常運(yùn)行的兩路新鮮蒸汽產(chǎn)生的能量折算為三路不同溫度、壓力等級(jí)副產(chǎn)蒸汽的能量，利用多個(gè)控制器分別采取不同的控制方式對(duì)三路不同壓力等級(jí)的副產(chǎn)蒸汽進(jìn)行壓力/流量控制，同時(shí)顧及汽輪機(jī)流量與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)與兩路新鮮蒸汽的切換，確保機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，降低新鮮蒸汽量的消耗，起到了節(jié)能減排的效果。
文檔編號(hào)F01D17/08GK102654064SQ20121014788
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者劉寧, 張娜, 張武軍, 彭洪斌, 王航, 胡茜 申請(qǐng)人:西安陜鼓動(dòng)力股份有限公司