[发明专利]9MW混温进汽控制排汽温度背压式汽轮机及其温度调节方法

说明书

本发明提供一种9MW混温进汽控制排汽温度背压式汽轮机，既适用于汽轮发电机组拖动发电机，又满足压力1.3MPa、320℃、120t/h排汽指标对外供热，并且还能保证汽轮机安全可靠运行、以75％THA(THA:热耗率验收工况)工况点作为设计点、至少运行在50％THA以上工况。本发明所得到的9MW混温进汽控制排汽温度背压式汽轮机，具有如下优点：1、通过合理配置，即保证利用拖动发电机组形式产生额外的经济效益，并满足工业供热市场1.3MPa，320℃，120t/h的供热需求，适合于大范围的推广和使用。2、调节阀首次采用以排汽温度为反馈条件控制调节阀开度,以达到控制蒸汽进汽参数。温度控制相对于常规以压力为反馈条件的劣势是具有反馈延迟性，但是能准确满足1.3MPa，320℃，120t/h的供热需求。

技术领域

本发明涉及汽轮发电机组用工业汽轮机，尤其是适于9MW混温进汽控制排汽温度背压式汽轮机及温度调节方法。

背景技术

经市场调研，工业供热市场存在1.3MPa，320℃，120t/h的供热需求，主机四抽无法满足该参数。如果采用再热冷端蒸汽或其它汽源进行减温减压，其经济性较差。同时由于单纯再热冷端蒸汽的蒸汽量也无法满足120t/h的流量需求，需要额外通过再热器出口的蒸汽进行补充。目前市场上没有同时满足上述工业供热需求并具有良好经济效益的相关设备，导致能源的浪费及设备运行效率低下，因此需要一种新型高效节能的汽轮机满足上述需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种9MW混温进汽控制排汽温度背压式汽轮机的温度调节方法，既适用于汽轮发电机组拖动发电机，又满足压力1.3MPa、320℃、120t/h排汽指标对外供热，并且还能保证汽轮机安全可靠运行、以75%THA（THA:热耗率验收工况）工况点作为设计点、至少运行在50%THA以上工况。

保证上述目标的关键就是控制调节阀来控制进汽的温度及压力，具体为针对蒸汽再热器出口处调节阀、再热冷端处调节阀及汽轮机本体蒸汽进口处调节阀，进汽主管道调节阀设定目标调节压力值为1.3MPa，并采用PID控制,排汽管道上设有压力传感器和温度传感器。

为了达到上述目的，本发明公开了9MW混温进汽控制排汽温度背压式汽轮机，它包括转子、蒸汽室、汽缸、前支座、后支 座和进汽调节阀组，其特征是，汽轮机(8)进汽包括再热器管道进汽和再热冷端管道进汽，再热器管道(9)和再热冷端管道(10)连通成汽轮机蒸汽进汽主管道，汽轮机蒸汽进汽为混温蒸汽，进汽调节阀组包括高压速关阀、调节阀组，其中混温蒸汽经由进汽主管道上设置的第一高压速关阀(3)、第二高压速关阀(4)进入汽轮机做功；再热器管道、再热冷端管道、蒸汽进汽主管道分别设有同步控制的调节阀组，调节阀组分别为再热器出口处第一调节阀(1)、再热冷端出口处第二调节阀(2)及汽轮机本体进汽主管道进口处第三调节阀(5)；

汽轮机还包括针对调节阀的控制系统，控制系统包括控制器和传感器，传感器包括设置于排汽管道(11)上的压力传感器(6)和温度传感器(7)，压力、温度信号反馈到汽轮机控制系统后，控制器按照目标调节数值对调节阀进行动作；压力传感器(6)所测得压力信号反馈到汽轮机控制系统后，控制器按照目标调节数值对第三调节阀(5)进行动作；

其中，温度传感器(7)所测得温度信号反馈到汽轮机控制系统后，控制器按照目标调节数值对第一调节阀(1)、第二调节阀(2)进行动作；所述汽轮机拖动发电机，汽轮机与发电机为联轴器直连，汽轮机基本参数及THA运行范围：正常进汽压力3.663MPa，转速为3000rpm，正常进汽温度448.2℃，以75％THA工况点为设计点，汽轮机输出功率在7700KW以上；再热器出口蒸汽参数：4.07MPa,温度539℃,再热器出口蒸汽参数高，流量小；再热冷端出口蒸汽：4.209MPa,温度356.1℃,再热冷端蒸汽参数低，流量大；进汽主管道第三调节阀(5)设定目标调节压力值为1.3MPa；再热器管道和再热冷端管道设置的第一调节阀(1)、第二调节阀(2)设定目标调节温度值为320℃；设置排汽温度死区为320～330℃。