一种尖峰调节给水泵汽轮机系统和控制方法与流程

1.本发明属于一种提升给水泵汽轮机尖峰能力的技术领域，主要涉及一种尖峰调节给水泵汽轮机系统和控制方法，本发明能够提高给水泵汽轮机系统的运行效率。


背景技术：

2.目前，在火电机组普遍需要深度调峰的背景下，对于采用2x50%给水泵汽轮机的机组，通常处于一台给水泵汽轮机部分负荷运行的状态，给水泵汽轮机大幅偏离设计工况，运行效率低，直接影响机组经济性，且一旦出现尖峰时刻，又不能使用要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的旨在克服上述现有技术中汽轮机运行效率低、且不能满足自动调节峰值的现实需要的不足，提供一种尖峰调节给水泵汽轮机系统和控制方法，从而解决上述技术问题，且能自动满足负荷峰值的需要。
4.本发明的内容是：一种尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于，该系统包括：n台给水泵汽轮机系统及n个阀门，该n台给水泵汽轮机系统具有不同的功率且能够根据实际负荷单独运行，n个阀门配合n个给水泵汽轮机的运行状态能够单独开启和关闭。
5.本发明内容所述的尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于，该系统包括：自动调节模块。
6.本发明内容所述的尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于，该自动调节模块包括：负荷能力收集模块、调节控制模块、主控模块、控制命令输出模块、云端数据反馈模块，其中，负荷能力收集模块：收集用户（或者使用者，如电力公司）在一定条件下的所需要的负荷值pw，作为状态切换的依据；调节控制模块：根据收集的负荷值pw与一定功率值pc进行比较，并根据比较结果，通过调节控制模块调节给水泵汽轮机的运行，即开启或停止；主控模块：自动化判定，并将控制命令传输至控制命令输出模块；控制命令输出模块：接收来自主控模块的控制命令，并将控制命令输出至尖峰调节给水泵汽轮机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：对在尖峰调节给水泵汽轮机系统自动运行模式下收集的功率值pw保存，并将该pw值与pc的差值，反向实现对给水泵汽轮机自主运行控制模型的调优。
7.本发明内容所述的尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于：n可以为2，,当n为2时，即汽轮机a的功率为p1,汽轮机b的功率为p2。
8.本发明内容所述的尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于，其中，一台给水泵汽轮机a设计功率满足机组常用负荷，如通常负荷pc的75%；另一台给水泵汽轮机b设计功率作为尖峰调节，当机组需要高负荷甚至满负荷运行时启动，可以为通常负荷pc的25%。
9.本发明内容所述的一种尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于：n可以为3或以上，且当n为3时，三台给水泵汽轮机系统及三个阀门，该三台给水泵汽轮机系统具有不同的功率（a、b和c），即汽轮机a的功率为p1,汽轮机b的功率为p2，汽轮机c的功率为p3；其中，a给水泵汽轮机设计功率满足机组常用负荷，如通常负荷pc的70%；b和c给水泵汽轮机设计功率作为尖峰调节，当机组需要高负荷甚至满负荷运行时启动，可以为通常负荷pc的20%。
10.本发明的另一内容是：一种尖峰控制方法，其特征在于：包括自动调节的步骤，其中自动调节的步骤包括：步骤a,搜集pw值的步骤，该pw值为在一定条件下的所需要的负荷值；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低负荷运行时，a给水泵汽轮机开启运行，b给水泵汽轮机停运；当机组处于高负荷或满负荷运行时，a、b给水泵汽轮机同时开启；当机组处于深度调峰运行时，a给水泵汽轮机停运，b给水泵汽轮机开启运行。
11.本发明另一内容所述的尖峰控制方法，其特征在于：该方法包括如下的步骤d：步骤d为：对于一定时间段内的某一负荷（75%）运行的汽轮机机组，a给水泵汽轮机运行在a额定工况； b给水泵汽轮机（以下称为b给水泵汽轮机）设计为大机25%额定负荷时，给水泵汽轮机运行在b额定工况。
12.本发明另一内容所述的尖峰控制方法，其特征在于：还包括步骤e，其中步骤e为：当机组需要深度调峰时，可以开启b给水泵汽轮机，同时停用a给水泵汽轮机，这时b给水泵汽轮机接近额定工况运行，效率较高。
13.与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：（1）本发明将两台给水泵汽轮机设计成不同的功率，其中一台给水泵汽轮机设计功率满足机组常用负荷，另一台给水泵汽轮机设计功率作为尖峰调节，当机组需要高负荷甚至满负荷运行时启动；采用本发明公开的技术方案，能够根据汽轮机机组实际运行负荷情况，自动调节汽轮机功率运行的尖峰值，能够满足尖峰调节的需要，且起到了提高尖峰的实际需要；（2）采用本发明，一旦出现较大的尖峰值负荷需要，在现有基础上，能够增加给水泵汽轮机的输出能力，且可达到原来的120%以上；（3）采用本发明，当机组需要深度调峰时，可以开启b给水泵汽轮机，同时停用a给水泵汽轮机，这时b给水泵汽轮机接近额定工况运行，效率较高。
附图说明
14.图1是现有技术原理示意图；图2是本发明一种尖峰调节给水泵汽轮机系统原理示意图。
具体实施方式
15.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。
16.本发明实施例提供一种尖峰调节给水泵汽轮机系统，该系统包括：n台给水泵汽轮机系统及n个阀门，该n台给水泵汽轮机系统具有不同的功率，其中n可以为2，也可以为3。当n为2时，即汽轮机a的功率为p1,汽轮机b的功率为p2。该尖峰调节给水泵汽轮机系统能够根据汽轮机机组实际运行负荷情况，自动调节汽轮机功率运行的尖峰值。该尖峰值，在现有基础上，能够增加到原来的120%以上。另外一种实施例，其中，一台给水泵汽轮机设计功率满足机组常用负荷，如通常负荷pc的75%；另一台给水泵汽轮机设计功率作为尖峰调节，当机组需要高负荷甚至满负荷运行时启动，可以为通常负荷pc的25%。
17.当n为3时，三台给水泵汽轮机系统及三个阀门，该三台给水泵汽轮机系统具有不同的功率（a、b和c），即汽轮机a的功率为p1,汽轮机b的功率为p2，汽轮机c的功率为p3。该尖峰调节给水泵汽轮机系统能够根据汽轮机机组实际运行负荷情况，自动调节汽轮机功率运行的尖峰值。该尖峰值，在现有基础上，能够增加到原来的120%以上。其中，a给水泵汽轮机设计功率满足机组常用负荷，如通常负荷pc的70%；b和c给水泵汽轮机设计功率作为尖峰调节，当机组需要高负荷甚至满负荷运行时启动，可以为通常负荷pc的20%。
18.为更进一步地调节尖峰值，该一种尖峰调节给水泵汽轮机系统，包括：自动调节模块。
19.进一步地，自动调节模块包括：负荷能力收集模块、调节控制模块、主控模块、控制命令输出模块、云端数据反馈模块，其中，负荷能力收集模块：收集用户（或者使用者，如电力公司）在一定条件下的所需要的负荷值pw，作为状态切换的依据；调节控制模块：根据收集的负荷值pw与一定功率值pc进行比较，并根据比较结果，通过调节控制模块调节给水泵汽轮机的运行，即开启或停止；主控模块：自动化判定，并将控制命令传输至控制命令输出模块；控制命令输出模块：接收来自主控模块的控制命令，并将控制命令输出至尖峰调节给水泵汽轮机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：对在尖峰调节给水泵汽轮机系统自动运行模式下收集的功率值pw保存，并将该pw值与pc的差值，反向实现对给水泵汽轮机自主运行控制模型的调优。
20.另外，本发明实施例还公开了一种该尖峰控制方法，包括自动调节的步骤，其中自动调节的步骤包括：步骤a,搜集pw值的步骤，该pw值为在一定条件下的所需要的负荷值；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低负荷运行时，a给水泵汽轮机开启运行，b给水泵汽轮机停运；当机组处于高负荷或满负荷运行时，a、b给水泵汽轮机同时开启；当机组处于深度调峰运行时，a给水泵汽轮机停运，b给水泵汽轮机开启运行。
21.进一步地，本发明实施例还公开了一种尖峰调节给水泵汽轮机方法，该方法包括如下的步骤d：步骤d为：对于一定时间段内的某一负荷（75%）运行的汽轮机机组， a给水泵汽轮机运行在a额定工况； b给水泵汽轮机（以下称为b给水泵汽轮机）设计为大机25%额定负荷时，给水泵汽轮机运行在b额定工况。
22.另外一种实施例尖峰控制方法，还包括步骤e，其中步骤e为：当机组需要深度调峰时，可以开启b给水泵汽轮机，同时停用a给水泵汽轮机，这时b给水泵汽轮机接近额定工况运行，效率较高。
23.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。
24.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。
25.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：
1.一种尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于，该系统包括：n台给水泵汽轮机系统及n个阀门，该n台给水泵汽轮机系统具有不同的功率且能够根据实际负荷单独运行，n个阀门配合n个给水泵汽轮机的运行状态能够单独开启和关闭。2.按权利要求1所述的尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于，该系统包括：自动调节模块。3.按权利要求2所述的尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于，该自动调节模块包括：负荷能力收集模块、调节控制模块、主控模块、控制命令输出模块、云端数据反馈模块，其中，负荷能力收集模块：收集用户在一定条件下的所需要的负荷值pw，作为状态切换的依据；调节控制模块：根据收集的负荷值pw与一定功率值pc进行比较，并根据比较结果，通过调节控制模块调节给水泵汽轮机的运行，即开启或停止；主控模块：自动化判定，并将控制命令传输至控制命令输出模块；控制命令输出模块：接收来自主控模块的控制命令，并将控制命令输出至尖峰调节给水泵汽轮机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：对在尖峰调节给水泵汽轮机系统自动运行模式下收集的功率值pw保存，并将该pw值与pc的差值，反向实现对给水泵汽轮机自主运行控制模型的调优。4.按权利要求1、2或3所述的尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于：n为2，当n为2时，即汽轮机a的功率为p1,汽轮机b的功率为p2。5.按权利要求4所述的尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于，其中，一台给水泵汽轮机a设计功率满足机组常用负荷；另一台给水泵汽轮机b设计功率作为尖峰调节，当机组需要高负荷甚至满负荷运行时启动。6.按权利要求1、2或3任一所述的一种尖峰调节给水泵汽轮机系统，其特征在于：n为3或以上，且当n为3时，三台给水泵汽轮机系统及三个阀门，该三台给水泵汽轮机系统具有不同的功率，即汽轮机a的功率为p1,汽轮机b的功率为p2，汽轮机c的功率为p3；其中，a给水泵汽轮机设计功率满足机组常用负荷，如通常负荷pc的70%；b和c给水泵汽轮机设计功率作为尖峰调节，当机组需要高负荷甚至满负荷运行时启动。7.一种尖峰控制方法，其特征在于：包括自动调节的步骤，其中自动调节的步骤包括：步骤a,搜集pw值的步骤，该pw值为在一定条件下的所需要的负荷值；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低负荷运行时，a给水泵汽轮机开启运行，b给水泵汽轮机停运；当机组处于高负荷或满负荷运行时，a、b给水泵汽轮机同时开启；当机组处于深度调峰运行时，a给水泵汽轮机停运，b给水泵汽轮机开启运行。8.按权利要求7所述的尖峰控制方法，其特征在于：该方法包括如下的步骤d：步骤d为：对于一定时间段内的某一负荷运行的汽轮机机组，a给水泵汽轮机运行在a额定工况； b给水泵汽轮机设计为大机25%额定负荷时，给水泵汽轮机运行在b额定工况。
9.按权利要求8所述的尖峰控制方法，其特征在于：还包括步骤e，其中步骤e为：当机组需要深度调峰时，开启b给水泵汽轮机，同时停用a给水泵汽轮机，这时b给水泵汽轮机接近额定工况运行。

技术总结
本发明所公开的技术方案属于一种提升给水泵汽轮机尖峰能力的技术领域，主要是涉及到一种尖峰调节给水泵汽轮机系统和控制方法，能够提高给水泵汽轮机系统的运行效率。一种尖峰调节给水泵汽轮机系统包括N台给水泵汽轮机系统及N个阀门，该N台给水泵汽轮机系统具有不同的功率，其中N可以为2，也可以为3。当N为2时，即汽轮机A的功率为P1,汽轮机B的功率为P2。该尖峰调节给水泵汽轮机系统能够根据汽轮机机组实际运行负荷情况，自动调节汽轮机功率运行的尖峰值。该尖峰值，在现有基础上，能够增加到原来的120%以上。其中，当一台给水泵汽轮机设计功率满足机组常用负荷，如通常负荷Pc的75%；另一台给水泵汽轮机设计功率作为尖峰调节，当机组需要高负荷甚至满负荷运行时启动，可以为通常负荷Pc的25%。常负荷Pc的25%。


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：2023/8/4