[发明专利]一种控制高旁阀实现高低旁路供热机组节能降耗的方法

说明书

本发明公开了一种控制高旁阀实现高低旁路供热机组节能降耗的方法。本发明引入高低旁供热系统高旁阀回滞函数控制法，高旁阀开启过程曲线与高旁阀关闭过程曲线将高旁阀开度从0开启的工况与高旁阀开度从开启状态关闭为0的工况区分开，根据供热控制低旁阀开度，同时投入低旁减温水，低旁阀开度增加时，根据高旁阀开启过程曲线控制高旁阀开度，同时投入高旁减温水；低旁阀开度减小时，根据高旁阀关闭过程曲线控制高旁阀开度，同时投入高旁减温水，可以避免因低旁阀开度在低旁阀开启过程阈值附近波动引起的高旁阀频繁打开、关闭的情况，保证高旁阀长期安全运行，提高了高旁阀的使用寿命，降低供热机组系统能耗。

技术领域

本发明涉及发电技术领域，尤其涉及一种控制高旁阀实现高低旁路供热机组节能降耗的方法。

背景技术

现已实施的火电机组灵活性改造使得机组具备深度调峰的能力，主要技术包括锅炉低负荷稳燃、低负荷脱硝、低压缸零出力、旁路供热等。其中旁路供热具有投资少、运行灵活，高热电解耦特性等优势，已经成为目前火力发电机组热电解耦改造的重要技术之一，在提升电厂供热能力和实现深度调峰方面发挥了重大作用。

然而，旁路供热使得蒸汽进入高、中压缸原有的比例发生变化，偏移设计值，这会直接影响机组的轴向推力，轴向推力的超限会导致机组推力瓦温、轴向位移、高中压缸胀差超限，影响机组安全稳定运行，典型的高低旁供热系统图如图1所示。针对该问题，现有的解决方法为：按照质量平衡与能量平衡得到高旁阀流量与低旁阀流量，再根据计算得到的二者一一对应关系以及低旁阀流量来控制高旁阀开度。控制思路为，首先调整低旁阀开度，满足供热需求，然后当低旁阀开度达到“阈值”时，开启高旁阀，保持高中压转子轴向推力平衡，机组安全运行。

高(低)旁路系统简图如图2所示，F₁+F₂＝F₃；F₁·H₁+F₂·H₂＝F₃·H₃；H₁＝f(P₁,T₁)；H₂＝f(P₂,T₂)；H₃＝f(P₃,T₃)，其中，F₁、P₁、T₁为减温器前旁路蒸汽的流量(t/h)、压力 (MPa)、温度(℃)；F₂、P₂、T₂为减温水的流量(t/h)、压力(MPa)、温度(℃)； F₃、P₃、T₃为减温器后旁路蒸汽的流量(t/h)、压力(MPa)、温度(℃)；H₁为减温器前旁路蒸汽的焓；H₂为减温水的焓；H₃为减温器后旁路蒸汽的焓。对于高旁或低旁：可实时测得F₂、P₁、P₂、P₃、T₁、T₂、T₃，则根据上式可得F₁、F₃，再根据高、低旁路各自的F₁之间的关系(根据热平衡图以及高中压转子轴向推力核算得到)，通过控制高旁阀调节高旁F₁来匹配低旁F₁，使得高中压转子轴向推力处于安全范围内，保证机组安全稳定运行。

然而，当机组实际运行时，会出现以下问题：高、低旁路各自的F₁之间的关系是根据热平衡图以及高中压转子轴向推力核算得到的，在实际运行过程中，高旁蒸汽流量F₁较大，虽然保证了机组安全运行，但经济性较差；当低旁阀开度较低时(低于“阈值”)，高旁阀不需要开启，机组也可处于安全范围运行；当低旁阀开启至“阈值”时，高旁阀开始打开，并随着低旁阀开度的增大而进一步增大开度，但如果低旁供热量在“阈值”附近波动时，则按照控制逻辑，高旁阀需要不停地打开、关闭，这对于高旁阀本身寿命会产生影响，不利于设备安全。