一种电厂附加汽轮机带变频率辅机系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电厂附加汽轮机带变频率辅机系统及控制方法。目前还没有一种大幅提高发电效率的该类系统及控制方法。本发明专利技术的系统包括辅机设备群，其特点是：还包括附加汽轮机，发电机，变压器，辅机母线，汽轮机调速装置，和DCS控制系统；汽轮机调速装置和附加汽轮机连接，变压器和辅机母线连接，辅机母线和辅机设备群连接。本发明专利技术的控制方法的步骤为：DCS控制系统根据当时的火电机组负荷信息以及辅机设备群所需变频电压值产生一个合适的控制指令，将该控制指令作用于汽轮机调速装置中，通过发电机和变压器产生20～50HZ的电压，电压通过辅机母线直接输送给辅机设备群中的各个辅机设备。本发明专利技术的结构设计合理，大幅提高发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电厂附加汽轮机带变频率辅机系统及控制方法
本专利技术涉及一种电厂附加汽轮机带变频率辅机系统及控制方法，主要用于电厂中，利用辅汽发电供厂用电使用，且能产生变频电压实现多个变频辅机运行。
技术介绍
现在国家对火力发电企业要求尽量提高机组的发电效率，同时达到一定的节能减排要求，特别是降低厂用发电率和发电机组相关工质的循环再利用将具有非常大的前景。现在也有汽轮机能源回收利用的系统，如公开日为2012年01月25日，公开号为CN102330579A的中国专利中，公开了一种热电厂回收主、辅机冷凝废热复合式供热系统，该热电厂回收主、辅机冷凝废热复合式供热系统包括抽凝式汽轮机、主汽轮机抽汽管、第一水冷凝汽器、辅汽轮机、第二水冷凝汽器、水水换热器、过冷器、汽水换热器和吸收式热泵，热网回水在进入水水换热器前或后分为二路，一路热网回水先进入第一台吸收式热泵(XR1)的吸收器后串联连接各台吸收式热泵(XR1…n)，出第n台吸收式热泵(XRn)的吸收器后再进入该第n台吸收式热泵的冷凝器，然后串联接入各台吸收式热泵的冷凝器，另一路热网回水并联进入各台吸收式热泵的过冷器(9)，二路热网回水最后合并后，直接或经再加热后送出，该系统仅仅用于回收更多热电厂的冷凝废热，不具备用废热发电，并将电能用于电厂用电的功能。目前还没有一种结构设计合理，性能可靠、节能降耗、大幅提高发电效率的电厂附加汽轮机带变频率辅机系统及控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，性能可靠、节能降耗、大幅提高发电效率的电厂附加汽轮机带变频率辅机系统及控制方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：该电厂附加汽轮机带变频率辅机系统包括辅机设备群，其结构特点在于：还包括利用电厂主汽轮机产生的辅汽进行做功的附加汽轮机，通过附加汽轮机做功进行发电的发电机，用于将发电机输出的电压转变成频率为20HZ～50HZ的变压器，用于将变压器输出的频率为20HZ～50HZ的电压直接输送给辅机设备群的辅机母线，用于调节附加汽轮机功率及转速的汽轮机调速装置，以及根据辅机设备群和汽轮机调速装置的反馈信息控制汽轮机调速装置的DCS控制系统；所述汽轮机调速装置和附加汽轮机连接，所述附加汽轮机和发电机连接，所述发电机和变压器连接，所述变压器和辅机母线连接，所述辅机母线和辅机设备群连接，所述辅机设备群和汽轮机调速装置均与DCS控制系统连接。作为优选，本专利技术所述附加汽轮机为转速可调汽轮机。作为优选，本专利技术所述辅机母线为可变频辅机母线。作为优选，本专利技术所述辅机设备群为可变速辅机设备群。一种所述的电厂附加汽轮机带变频率辅机系统的控制方法，其特点在于：该控制方法的步骤如下：DCS控制系统根据当时的火电机组负荷信息以及辅机设备群所需变频电压值产生一个合适的控制指令，将该控制指令作用于汽轮机调速装置中，用于控制进入附加汽轮机中的辅汽流量，使得相应的辅汽进入附加汽轮机做功并产生1200转/分钟～3000转/分钟的转速，然后通过发电机和变压器产生频率为20HZ～50HZ的电压，该电压通过辅机母线直接输送给辅机设备群中的各个辅机设备，每个辅机设备都相应的出力以维持机组的各个工质要求；在上述过程中，DCS控制系统不断接收汽轮机调速装置和辅机设备群中各个辅机设备的状态反馈信息，并将得到的反馈信息与当时火电机组的负荷需求进行对比，不断产生调整信号，并将调整信号直接作用于汽轮机调速装置，从而形成一个完全的闭环自动控制系统。作为优选，本专利技术依据火电机组的变负荷工况要求通过DCS控制系统运算后，控制汽轮机调速装置，实现附加汽轮机功率及转速的调节。作为优选，本专利技术实现利用电厂主汽轮机产生的辅汽带动附加汽轮机做功，产生的变频电压直接驱动辅机设备群中的辅机设备，达到不用变频器实现辅机设备变频出力的目的，使辅机设备高效运行，同时附加汽轮机中做完功的辅汽仍用于供热利用，以降低厂用电率、提高机组整体效率和实现能源再利用。作为优选，本专利技术所述合适的控制指令是指满足火电机组正常运行以及辅机设备群正常运行时的控制指令。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、可有效循环再利用原有主机做功后汇集到辅汽联箱中的高压高温汽源，实现辅汽再利用发电供厂用电使用后，再进入供热系统，充分再次利用辅汽中的高温高压能源，实现了辅汽能源的梯级利用。2、费用低，可大幅节省每套变频辅机购买配置变频器的巨额设备费，同时也避免了后期昂贵的变频安装调试费和变频设备维护费用等。3、结构简单、构思独特、实施方便，有利于通过本专利技术产生的变频电压实现带多个变频辅机运行，从而大幅降低厂用电率，同时通过辅机变频运行可有效、合理的节省电能的消耗，并大幅提高机组的发电效率。4、由于本专利技术也可以纳入DCS系统一体化控制，因此DCS系统相关控制逻辑也能更加有效的对全程机组负荷控制进行有效调度，更加快速的响应电网对机组的负荷变化要求。附图说明图1是本专利技术实施例中电厂附加汽轮机带变频率辅机系统的结构示意图。图中：1、附加汽轮机；2、发电机；3、变压器；4、辅机母线；5、辅机设备群；6、DCS控制系统；7、汽轮机调速装置。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例。参见图1，本实施例中的电厂附加汽轮机带变频率辅机系统包括辅机设备群5，利用电厂主汽轮机产生的辅汽进行做功的附加汽轮机1，通过附加汽轮机1做功进行发电的发电机2，用于将发电机2输出的电压转变成频率为20HZ～50HZ的变压器3，用于将变压器3输出的频率为20HZ～50HZ的电压直接输送给辅机设备群5的辅机母线4，用于调节附加汽轮机1功率及转速的汽轮机调速装置7，以及根据辅机设备群5和汽轮机调速装置7的反馈信息控制汽轮机调速装置7的DCS控制系统6。本实施例中的汽轮机调速装置7和附加汽轮机1连接，附加汽轮机1和发电机2连接，发电机2和变压器3连接，变压器3和辅机母线4连接，辅机母线4和辅机设备群5连接，辅机设备群5和汽轮机调速装置7均与DCS控制系统6连接。通常情况下，本实施例中的附加汽轮机1为转速可调汽轮机，辅机母线4为可变频辅机母线，辅机设备群5为可变速辅机设备群。本实施例中电厂附加汽轮机带变频率辅机系统的控制方法的步骤如下：DCS控制系统6根据当时的火电机组负荷信息以及辅机设备群5所需变频电压值产生一个合适的控制指令，将该控制指令作用于汽轮机调速装置7中，用于控制进入附加汽轮机1中的辅汽流量，使得相应的辅汽进入附加汽轮机1做功并产生1200转/分钟～3000转/分钟的转速，然后通过发电机2和变压器3产生频率为20HZ～50HZ的电压，该电压通过辅机母线4直接输送给辅机设备群5中的各个辅机设备，每个辅机设备都相应的出力以维持机组的各个工质要求；在上述过程中，DCS控制系统6不断接收汽轮机调速装置7和辅机设备群5中各个辅机设备的状态反馈信息，并将得到的反馈信息与当时火电机组的负荷需求进行对比，不断产生调整信号，并将调整信号直接作用于汽轮机调速装置7，从而形成一个完全的闭环自动控制系统。本实施例依据火电机组的变负荷工况要求通过DCS控制系统6运算后，控制汽轮机调速装置7，实现附加汽轮机1功率及转速的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电厂附加汽轮机带变频率辅机系统，包括辅机设备群（5），其特征在于：还包括利用电厂主汽轮机产生的辅汽进行做功的附加汽轮机（1），通过附加汽轮机（1）做功进行发电的发电机（2），用于将发电机（2）输出的电压转变成频率为20HZ～50HZ的变压器（3），用于将变压器（3）输出的频率为20HZ～50HZ的电压直接输送给辅机设备群（5）的辅机母线（4），用于调节附加汽轮机（1）功率及转速的汽轮机调速装置（7），以及根据辅机设备群（5）和汽轮机调速装置（7）的反馈信息控制汽轮机调速装置（7）的DCS控制系统（6）；所述汽轮机调速装置（7）和附加汽轮机（1）连接，所述附加汽轮机（1）和发电机（2）连接，所述发电机（2）和变压器（3）连接，所述变压器（3）和辅机母线（4）连接，所述辅机母线（4）和辅机设备群（5）连接，所述辅机设备群（5）和汽轮机调速装置（7）均与DCS控制系统（6）连接。

【技术特征摘要】
1.一种电厂附加汽轮机带变频率辅机系统的控制方法，所述电厂附加汽轮机带变频率辅机系统包括辅机设备群（5），利用电厂主汽轮机产生的辅汽进行做功的附加汽轮机（1），通过附加汽轮机（1）做功进行发电的发电机（2），用于将发电机（2）输出的电压转变成频率为20HZ～50HZ的变压器（3），用于将变压器（3）输出的频率为20HZ～50HZ的电压直接输送给辅机设备群（5）的辅机母线（4），用于调节附加汽轮机（1）功率及转速的汽轮机调速装置（7），以及根据辅机设备群（5）和汽轮机调速装置（7）的反馈信息控制汽轮机调速装置（7）的DCS控制系统（6）；所述汽轮机调速装置（7）和附加汽轮机（1）连接，所述附加汽轮机（1）和发电机（2）连接，所述发电机（2）和变压器（3）连接，所述变压器（3）和辅机母线（4）连接，所述辅机母线（4）和辅机设备群（5）连接，所述辅机设备群（5）和汽轮机调速装置（7）均与DCS控制系统（6）连接，其特征在于：所述控制方法的步骤如下：DCS控制系统（6）根据当时的火电机组负荷信息以及辅机设备群（5）所需变频电压值产生一个合适的控制指令，将该控制指令作用于汽轮机调速装置（7）中，用于控制进入附加汽轮机（1）中的辅汽流量，使得相应的辅汽进入附加汽轮机（1）做功并产生1200转/分钟～3000转/分钟的转速，然后通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉柱，李明，鄢传武，沈敏，李国敏，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33