燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，该系统包括：变化率获取装置在机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力最优变化率和主蒸汽温度最优变化率；最小阀位给定值确定装置在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力最优变化率和主蒸汽温度最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；旁路压力设定值确定装置在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力最优变化率和主蒸汽温度最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；定压控制装置维持主蒸汽压力为最小压力设定值；速率确定装置当汽机发电机已并网且DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力最优变化率和主蒸汽温度最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃气蒸汽联合循环机组
，特别涉及一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统。
技术介绍
汽轮机旁路系统在改善燃气蒸汽联合循环机组启动性能、减少汽轮机热应力、提高燃气蒸汽联合循环机组负荷适应性及燃气蒸汽联合循环机组保护方面有着重要作用。燃气蒸汽联合循环机组启动时汽轮机旁路系统开始介入，有效减少烟气旁路装置动作，加速汽水循环和缩短暖炉暖机时间，实现主汽压全程自动控制；当燃机低负荷运行时，汽轮机旁路系统实现停汽机不停余热锅炉；当汽轮机甩负荷等突发事件发生时，包括燃气蒸汽联合循环机组启、停时，汽轮机旁路系统进行泄压保护，防止向空排汽阀动作，减少噪音污染。燃气蒸汽联合循环机组由于启动准备时间短、启停快速等特点肩负着电网调峰的重任。随着电厂热工自动化水平的提高，APS(自动启停控制系统)使燃气蒸汽联合循环机组的启停变得更加高效便捷，大大降低了运行人员的操作强度，而汽轮机全自动旁路控制系统是实现APS的重要保障。目前，现有的旁路压力全程自动控制系统主要包括5方面的内容：最小阀位控制、最小压力控制、压力斜坡控制、定压控制以及后备压力控制，旁路压力全程自动控制系统是为了保证燃气蒸汽联合循环机组快速启停和减少运行人员劳动强度而设计的，但目前控制方案中上述最小阀位控制、最小压力控制、压力斜坡控制、定压控制以及后备压力控制5个控制方式中的最小阀位、压力斜坡、后备压力切换等参数，都需要人为手动给定，且不能随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节，适应性差，降低了旁路压力全程自动控制系统的性能，并非真正的全程自动控制系统。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，以解决现有技术中旁路压力全程自动控制系统不能随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节、适应性差的技术问题。该系统包括：变化率获取装置，用于在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；最小阀位给定值确定装置，所述最小阀位给定值确定装置与所述变化率获取装置连接，用于在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；旁路压力设定值确定装置，所述旁路压力设定值确定装置与所述变化率获取装置连接，用于在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；定压控制装置，所述定压控制装置与所述变化率获取装置连接，用于在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；速率确定装置，所述速率确定装置与所述变化率获取装置连接，用于当汽机发电机已并网且DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。在一个实施例中，所述最小阀位给定值确定装置，包括：第一插值运算器，用于实时对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算，插值运算的依据是已知的最小阀位给定值，将插值运算得到的结果确定为旁路阀当前的最小阀位给定值。在一个实施例中，所述旁路压力设定值确定装置，包括：第二插值运算器，用于对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；函数发生器，用于将燃气蒸汽联合循环机组的负荷生成表示旁路压力设定值的函数，函数的计算结果为旁路压力设定值；最小选择器，用于在最小压力设定值和所述函数发生器计算的旁路压力设定值二者之间选择最小，并将选择结果作为初始旁路压力设定值；第一速率限制器，用于输入所述旁路压力设定值变化率和所述初始旁路压力设定值，根据所述旁路压力设定值变化率调整所述初始旁路压力设定值，得到当前的旁路压力设定值。在一个实施例中，所述定压控制装置，包括：第一减法器，用于实时计算当前主蒸汽压力与所述最小压力设定值的差值；第二减法器，用于对当前主蒸汽压力减去所述差值。在一个实施例中，还包括：加法器，用于在后备压力控制过程中，在所述旁路阀全关后，将当前主蒸汽压力叠加一个预设正数后，将叠加结果作为当前的旁路压力设定值；第二插值运算器，用于对当前的主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算得到旁路压力设定值变化率；第二速率限制器，用于输入旁路压力设定值变化率和当前的旁路压力设定值，根据该旁路压力设定值变化率调整当前的旁路压力设定值。在本技术实施例中，通过在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，进而可以在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；在压力斜坡控制过程中，可以实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；在后备压力控制过程中，可以实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。由于主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率是基于实际运行工况在各个阶段实时获取的，使得基于主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率自动确定的最小阀位给定值、旁路压力设定值以及关闭旁路阀的速率也是随工况的变化而变化的，进而使得旁路压力全程自动控制系统可以随燃气蒸汽联合循环机组实际工况变化而自动调节，适应性强，有利于提高旁路压力全程自动控制系统的性能、实现真正的全程自动控制系统。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的限定。在附图中：图1是本技术实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统的结构框图；图2是本技术实施例提供的一种主蒸汽压力最优变化率给定装置的结构示意图；图3是本技术实施例提供的一种主蒸汽温度最优变化率给定装置的结构示意图；图4是本技术实施例提供的一种最小阀位给定值确定装置的结构示意图；图5是本技术实施例提供的一种旁路压力设定值确定装置的结构示意图；图6是本技术实施例提供的一种速率确定装置的结构示意图；图7是本技术实施例提供的一种后备压力控制装置的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本技术做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。在本技术实施例中，提供了一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制方法，如图1所示，该方法包括：变化率获取装置101，用于在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；最小阀位给定值确定装置102，用于在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；旁路压力设定值确定装置103，用于在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，其特征在于，包括：变化率获取装置，用于在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；最小阀位给定值确定装置，所述最小阀位给定值确定装置与所述变化率获取装置连接，用于在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；旁路压力设定值确定装置，所述旁路压力设定值确定装置与所述变化率获取装置连接，用于在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；定压控制装置，所述定压控制装置与所述变化率获取装置连接，用于在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；速率确定装置，所述速率确定装置与所述变化率获取装置连接，用于当汽机发电机已并网且汽轮机数字电液控制系统DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。...

【技术特征摘要】
1.一种燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，其特征在于，包括：变化率获取装置，用于在燃气蒸汽联合循环机组运行的各个阶段，实时获取主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，其中，所述主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率均符合燃气蒸汽联合循环机组当前的运行情况且符合金属热应力变化要求；最小阀位给定值确定装置，所述最小阀位给定值确定装置与所述变化率获取装置连接，用于在最小阀位控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定旁路阀当前的最小阀位给定值；旁路压力设定值确定装置，所述旁路压力设定值确定装置与所述变化率获取装置连接，用于在压力斜坡控制过程中，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定当前的旁路压力设定值；定压控制装置，所述定压控制装置与所述变化率获取装置连接，用于在定压控制过程中，实时将主蒸汽压力调整为最小压力设定值；速率确定装置，所述速率确定装置与所述变化率获取装置连接，用于当汽机发电机已并网且汽轮机数字电液控制系统DEH压力控制模式已投入时，实时根据主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率，确定关闭旁路阀的速率。2.如权利要求1所述的燃气蒸汽联合循环机组旁路压力全程自动控制系统，其特征在于，所述最小阀位给定值确定装置，包括：第一插值运算器，用于实时对主蒸汽压力的最优变化率和主蒸汽温度的最优变化率进行插值运算，插值运算的依据是已知的最小阀位给定值，将插值运算得到的结果确定为旁路阀当前的最小阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：高春雨，骆意，李非一，刘磊，尚勇，康静秋，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京;11