专利汇可以提供一种用于蒸汽涡轮增压器的自适应参数变化控制系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于 蒸汽 涡轮 增压 器 的自适应参数变化控制系统及方法,包括:步骤1、通过涡轮主汽调节 阀 调节蒸汽 涡轮 增压器 的总输出流量;步骤2、根据蒸汽 涡轮机 和 蒸汽压 缩 机的特性曲线得到函数关系;步骤3、通过设置涡轮主汽调节阀和 压缩机 可调进口导叶协同控制蒸汽 涡轮增压器 的转速;步骤4、 控制器 通过PID控制各项蒸汽参数。本发明的有益效果是:本发明采用涡轮主汽调节阀与压缩机可调进口导叶协同调节控制蒸汽涡轮增压器的转速,实现蒸汽涡轮增压器自适应高压蒸汽、低压蒸汽、供热蒸汽参数变化以及供热流量变化,保证蒸汽涡轮增压器变工况安全稳定高效运行。,下面是一种用于蒸汽涡轮增压器的自适应参数变化控制系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种用于蒸汽涡轮增压器的自适应参数变化控制系统,其特征在于,包括:蒸汽涡轮机(1)、蒸汽压缩机(2)、涡轮主汽调节阀(4)、压缩机可调进口导叶(5)、蒸汽涡轮增压器旁路减压阀(6)、蒸汽涡轮机排汽阀(7)、蒸汽压缩机排汽阀(8)、控制器(9)、蒸汽涡轮进汽压力传感器(10)、蒸汽涡轮机排汽压力传感器(11)、蒸汽压缩机进汽压力传感器(12)、蒸汽压缩机排汽压力传感器(13)、供热联箱蒸汽压力传感器(14)、关断阀(15)、高压蒸汽入口(29)和低压蒸汽入口(30);
所述高压蒸汽入口(29)与蒸汽涡轮机(1)通过管道相连;高压蒸汽入口(29)与蒸汽涡轮机(1)之间的管道上设有涡轮主汽调节阀(4);所述蒸汽涡轮机(1)与涡轮主汽调节阀(4)之间设有蒸汽涡轮进汽压力传感器(10);
所述蒸汽压缩机(2)与低压蒸汽入口(30)通过管道相连;所述蒸汽压缩机(2)与低压蒸汽入口(30)之间按蒸汽压缩机(2)、压缩机可调进口导叶(5)、关断阀(15)、低压蒸汽入口(30)的顺序依次设有压缩机可调进口导叶(5)和关断阀(15);所述压缩机可调进口导叶(5)和关断阀(15)之间设有蒸汽压缩机进汽压力传感器(12);
所述蒸汽涡轮机(1)的排气口与蒸汽涡轮机排汽阀(7)相连,蒸汽涡轮机(1)的排气口后设有汽涡轮机排汽压力传感器(11);所述蒸汽压缩机(2)的排气口与蒸汽压缩机排汽阀(8)相连,蒸汽压缩机(2)的排气口后设有蒸汽压缩机排汽压力传感器(13);
所述蒸汽涡轮进汽压力传感器(10)、蒸汽涡轮机排汽压力传感器(11)、蒸汽压缩机进汽压力传感器(12)、蒸汽压缩机排汽压力传感器(13)和供热联箱蒸汽压力传感器(14)均与控制器(9)相连。
2.根据权利要求1所述的用于蒸汽涡轮增压器的自适应参数变化控制系统,其特征在于:所述供热联箱蒸汽压力传感器(14)设置于供热蒸汽管道上;所述供热蒸汽管道还连接至用户。
3.根据权利要求1所述的用于蒸汽涡轮增压器的自适应参数变化控制系统,其特征在于:所述供热联箱蒸汽压力传感器(14)设置于供热联箱(3)上;
所述蒸汽涡轮机(1)与供热联箱(3)通过管道相连;蒸汽涡轮机(1)与供热联箱(3)之间设有蒸汽涡轮机排汽阀(7),蒸汽涡轮机排汽阀(7)与供热联箱(3)之间设有蒸汽涡轮机排汽压力传感器(11);
所述供热联箱(3)与高压蒸汽入口(29)通过管道相连,供热联箱(3)与高压蒸汽入口(29)之间设有蒸汽涡轮增压器旁路减压阀(6);所述供热联箱(3)上设有供热联箱蒸汽压力传感器(14);所述供热联箱(3)还通过管道连接至用户;
所述供热联箱(3)与蒸汽压缩机(2)通过管道相连;供热联箱(3)与蒸汽压缩机(2)之间设有蒸汽压缩机排汽阀(8);所述蒸汽压缩机排汽阀(8)与供热联箱(3)之间设有蒸汽压缩机排汽压力传感器(13)。
4.一种如权利要求1所述的用于蒸汽涡轮增压器的自适应参数变化控制系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、通过涡轮主汽调节阀(4)调节蒸汽涡轮增压器的总输出流量:当总输出流量低于需求流量,或排汽压力低于需求压力时,增加涡轮主汽调节阀(4)的开度,直至涡轮主汽调节阀(4)全开;当总输出流量高于需求流量,或排汽压力高于需求压力时,减小涡轮主汽调节阀(4)的开度,直至全关涡轮主汽调节阀(4);
步骤2、根据蒸汽涡轮机(1)和蒸汽压缩机(2)的特性曲线得到如下函数关系:
上式中,WT为蒸汽涡轮机(1)的功率, 为蒸汽涡轮机(1)的功率函数;πT为蒸汽涡轮机(1)的压比;nT为蒸汽涡轮机(1)的转速;PT,in为蒸汽涡轮机(1)的入口蒸汽压力;PT,out为蒸汽涡轮机(1)的出口蒸汽压力;WC为蒸汽压缩机(2)的功率; 为蒸汽压缩机(2)的功率函数;πC为蒸汽压缩机(2)的压比;nC为蒸汽压缩机(2)的转速;Pc,in为蒸汽压缩机(2)的入口蒸汽压力;Pc,out为蒸汽压缩机(2)的出口蒸汽压力; 为蒸汽涡轮机(1)的出口蒸汽流量;ξT为蒸汽涡轮机(1)的流量系数; 为蒸汽压缩机(2)的出口蒸汽流量;ξC为蒸汽压缩机(2)的流量系数;
其中有:WT=WC, nT=nC, 为蒸汽涡轮机(1)的出口蒸
汽流量, 为蒸汽压缩机(2)的出口蒸汽流量, 为旁路蒸汽流量, 为减温水流量,为供热流量,nT为蒸汽涡轮机(1)的转速,nC为蒸汽压缩机(2)的转速;可得:
一个蒸汽涡轮增压器在一个工况下对应一个压缩机可调进口导叶(5)的角度,当供热压力P供热、蒸汽压缩机(2)的入口蒸汽压力PT,in和蒸汽压缩机(2)的入口蒸汽压力Pc,in发生变化时,蒸汽涡轮增压器通过式(5)工作在一个新的转速下,式(7)将产生不平衡,供热联箱(3)的压力产生变化;通过调整PT,in将流量调整平衡,将转速匹配到新值;若转速超出20000~30000r/min,调整压缩机可调进口导叶(5)或者涡轮主汽调节阀(4),得到一组新的蒸汽压缩机(2)的功率函数 和蒸汽涡轮机(1)的功率函数ξC,使式(5)和式(7)同时成立;当火电机组深度调峰时,超出蒸汽涡轮增压器自身的调节范围时,通过式(6)中的 调节蒸汽涡轮增压器旁路减压阀(6);
步骤3、通过设置涡轮主汽调节阀(4)和压缩机可调进口导叶(5)协同控制蒸汽涡轮增压器的转速:
通过压缩机可调进口导叶(5)调节蒸汽涡轮增压器的转速:当实际转速低于需求转速区间时,减小压缩机可调进口导叶(5)的开度;当实际转速高于需求转速时,增加压缩机可调进口导叶(5)的开度;
当压缩机可调进口导叶(5)的开度已开至最大,实际转速达到控制转速需求区间的上限时,限制涡轮主汽调节阀(4)继续增加开度的动作;当压缩机可调进口导叶(5)的开度已开至最大,实际转速仍然超过控制转速需求区间时,减小涡轮主汽调节阀(4)的开度;当压缩机可调进口导叶(5)的开度已开至最小,实际转速在控制转速需求区间的下限时,限制涡轮主汽调节阀(4)的继续减小开度的动作;
当压缩机可调进口导叶(5)的开度已开至最小,实际转速仍小于控制转速需求区间时,减小涡轮主汽调节阀(4)的开度或停运蒸汽涡轮增压器;
步骤4、控制器(9)通过PID控制各项蒸汽参数:蒸汽涡轮机(1)的入口蒸汽压力PT,in、蒸汽涡轮机(1)的出口蒸汽压力PT,out、蒸汽压缩机(2)的入口蒸汽压力Pc,in和蒸汽压缩机(2)的出口蒸汽压力Pc,out。
5.一种如权利要求1所述的用于蒸汽涡轮增压器的自适应参数变化控制系统在解决供热联箱蒸汽压力波动、发电机组汽轮机深度调峰引起高压蒸汽压力降低、压缩机喘振和蒸汽涡轮增压器超速问题中的应用。
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