一种二次再热火电机组旁路控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种二次再热火电机组旁路控制方法和系统，包括：当高压旁路达到预设的判断条件时以高压旁路启机模式运行。该模式包括：判断锅炉出口初始压力是否大于机组极热态启动压力，根据判断结果将高旁压力调节阀开启到第一高旁开度，维持该开度直到主蒸汽压力达到第一期望值并维持该值不变，高旁压力调节阀开启到第二高旁开度时维持该开度不变，使主蒸汽压力升至第一冲转压力；机组冲转并网后高旁压力调节阀关闭，主蒸汽压力随机组滑压曲线变化，并在滑压曲线上叠加高旁压力调节阀的防开启压力，当实际主蒸汽压力未能维持高旁压力调节阀全关时，开启溢流运行模式。通过本发明专利技术方案，能够实现二次再热火电机组旁路的全流程自动化控制。

Bypass control method and system for two reheat motor set

The invention discloses a by-pass control method and system for a two reheat motor set, which comprises the following steps: a high voltage bypass drive mode is operated when a high voltage bypass reaches the preset judgment condition. The model includes: judging the boiler outlet pressure is greater than the initial unit extreme hot pressure, according to the judgment result will be high side pressure regulating valve is opened to the first high side opening, maintain the opening until the main steam pressure to maintain the value of the first and the expected value unchanged, maintaining the constant opening of high pressure regulating valve is opened to the next second high side opening, the main steam pressure to the first turning pressure; turning the unit grid high side pressure regulating valve is closed, the main steam pressure group random sliding pressure curve changes, and opening pressure in sliding pressure curve superimposed on the high side pressure regulating valve, when the actual main steam pressure is not maintained high by the pressure regulating valve is fully closed, open the overflow operation mode. By adopting the proposal of the invention, the whole process automatic control of the bypass of the two reheat motor set can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种二次再热火电机组旁路控制方法和系统
本专利技术涉及火电机组旁路的控制技术，尤指一种二次再热火电机组旁路的控制方法和系统。
技术介绍
当前我国开始大力发展二次再热超超临界机组，二次再热机组其热力系统结构不同于一次再热机组，其汽轮机汽缸组成分别为超高压缸、高压缸、中压缸、低压缸，其旁路相应需要设置三级：高压旁路、中压旁路、低压旁路。三级旁路在机组启动开始到机组正常冲转、并网运行或故障停机全流程均发挥重要作用。体现在减少蒸汽向空排放、缩短机组启动时间、保护再热器、减少汽机调速汽门、进汽口及叶片的硬粒侵蚀等方面。但由于二次再热机组在我国刚刚起步，故目前尚无一套三级旁路的全流程自动控制方法。目前国内使用的三级旁路控制方法无法实现从点火开始到机组正常冲转、并网运行或故障停机全流程的自动控制，手动控制则无法将旁路作用充分发挥，尤其在锅炉升温升压、锅炉热态冲洗、汽机甩负荷后以及主燃料跳闸(MFT)四个环节存在无法自动衔接的问题，导致旁路处于手动控制方式，对机组的快速启动、安全运行、故障处理均有重大影响。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种二次再热火电机组旁路的控制方法和系统，能够实现二次再热火电机组旁路的全流程自动化控制。为了达到本专利技术目的，本专利技术提供了一种二次再热火电机组旁路控制方法，该方法包括：当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时，高压旁路以高压旁路启机模式运行。其中，高压旁路启机模式包括以下步骤：判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力，并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度，并维持第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值；维持第一期望值不变，使高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启；当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时，维持该第二高旁开度不变；主蒸汽压力值将以预设第一速率升压到第一冲转压力；当开始冲转并网后，高旁压力调节阀以预设的第二速率关小直至全关；当高旁压力调节阀全关后进入溢流运行模式，主蒸汽压力值将随机组滑压曲线变化，并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值，当实际主蒸汽压力未能维持高旁压力调节阀保持全关状态时，所述高旁压力调节阀开启。优选地，预设的判断条件包括以下任意一条或多条：检测到锅炉的任一油层有火并且该状态能够维持预设的时间长度，以及检测到锅炉的任一磨层运行并且该状态能够维持预设的第一时间长度。优选地，该方法还包括：通过预设的四组状态启动模式判断回路判断汽轮机机组在高压旁路启机模式下时处于冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式中的哪一种启动模式。启动模式的判断方法包括：在预设的四组状态启动模式判断回路中分别输入超高压气缸的转子温度，根据预设的不同的转子温度范围确定汽轮机机组的启动模式，并且在并网之后将启动模式复位；其中，预设的不同的转子温度范围分别与冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式一一对应。优选地，该方法还包括：当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式、温态启动模式和热态启动模式时，预设的第一高旁开度为a％；当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时，预设的第一高旁开度为b％；其中，a和b均为小于或等于100的正整数，b小于等于a。当汽轮机机组的启动模式为冷态启动模式时，第一期望值为预设的第一压力值，其中，x为正实数；当汽轮机机组的启动模式为温态启动模式和热态启动模式时，第一期望值为锅炉点火前的锅炉压力值；当汽轮机机组的启动模式为极热态启动模式时，第一期望值为第一冲转压力值。优选地，判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力，并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度是指：当锅炉出口的初始压力大于机组极热态启动压力时，将高旁压力调节阀以预设的第三速率开启到预设的第一高旁开度，维持固定的蒸汽通流量；当锅炉出口的初始压力小于或等于机组极热态启动压力时，在进入高压旁路启机模式的初始时刻，使高旁压力调节阀保持关闭，直到锅炉开始启压，将高旁压力调节阀以预设的第四速率开启到预设的第一高旁开度，维持固定的蒸汽通流量。优选地，该方法还包括：当高压旁路未达到预设的判断条件时，高压旁路以高压旁路停机模式运行。其中，高压旁路停机模式包括以下步骤：在停机不停炉工况下，开启高旁压力调节阀并保持预设的第二时间长度，在预设的第二时间长度以后，使高旁压力调节阀根据预设的控制函数控制主蒸汽压力；其中，高旁压力调节阀保持预设的第二时间长度时的开度为主蒸汽的汽流量的函数，主蒸汽压力设定值为燃料量的函数。在停机停炉工况下，保持高旁压力调节阀关闭以保压，当以极热态启动模式启动时，则使高旁压力调节阀控制主蒸汽压力以预设的第四速率泄压至预设的第二压力值；当锅炉需要检修时，则泄压至0Mpa。优选地，该方法还包括：当与汽轮机高压气缸组相对应的中压旁路达到预设的判断条件时，中压旁路以中压旁路启机模式运行。其中，中压旁路启机模式包括以下步骤：进入中压旁路启机模式的初始时刻，使中旁压力调节阀保持关闭，直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度时，将中旁压力调节阀以预设的第五速率由0逐渐开启至100％，当中旁压力调节阀的开度达到预设的第一中旁开度时，将第一中旁开度限定为开度下限，并将一次再热蒸汽压力值以预设的第六速率升至第二期望值；当中旁压力调节阀的开度达到预设的第二中旁开度且一次再热蒸汽压力小于预设的第二冲转压力时，将一次再热蒸汽压力值以预设的第七速率升至第二冲转压力的压力值；当开始冲转并网后，将中旁压力调节阀以预设的第八速率关小直至全关进入溢流运行模式，将一次再热蒸汽压力值维持在预设的第三压力值，当一次再热蒸汽压力值超过所述预设的第三压力值时，使中旁压力调节阀开启。优选地，该方法还包括：当中压旁路未达到预设的判断条件时，中压旁路以中压旁路停机模式运行。其中，中压旁路停机模式包括以下步骤：在停机不停炉工况下，通过中旁压力调节阀控制一次再热蒸汽压力，使一次再热蒸汽压力值保持为所述第二冲转压力的压力值。在停机停炉工况下，保持中旁压力调节阀关闭以保压；如果以极热态启动模式启动，通过中旁压力调节阀控制一次再热蒸汽压力，以预设的第九速率泄压至第二冲转压力；当锅炉需要检修时，则泄压至0MPa。优选地，该方法还包括：当与汽轮机中压气缸组相对应的低压旁路达到预设的判断条件时，低压旁路以低压旁路启机模式运行。其中，低压旁路启机模式包括以下步骤：进入低压旁路启机模式的初始时刻，使低旁压力调节阀保持关闭，直到高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度，并且中旁压力调节阀开启到预设的第三中旁开度时，将低旁压力调节阀以预设的第十速率由0逐渐开启至100％，当低旁压力调节阀的开度达到预设的第一低旁开度时，将第一低旁开度限定其为开度下限，并将二次再热蒸汽压力值以预设的第十一速率升至预设的第四压力值；当低旁压力调节阀的开度达到预设的第二低旁开度且二次再热蒸汽压力小于预设的第五压力值时，将二次再热蒸汽压力值以预设的第十二速率升至预设的第三冲转压力；当开始冲转并网后，将低旁压力调节阀以预设的第十三速率关小直至全关进入溢流运行模式，将二次再热蒸汽压力值维持在预设的第六压力值，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法包括：当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时，所述高压旁路以高压旁路启机模式运行；其中，所述高压旁路启机模式包括以下步骤：判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力，并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度，并维持所述第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值；维持所述第一期望值不变，使所述高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启；当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时，维持所述第二高旁开度不变；所述主蒸汽压力值将以预设第一速率升压到第一冲转压力；当开始冲转并网后，所述高旁压力调节阀以预设的第二速率关小直至全关；当所述高旁压力调节阀全关后进入溢流运行模式，所述主蒸汽压力值将随机组滑压曲线变化，并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值，当实际主蒸汽压力未能维持所述高旁压力调节阀保持全关状态时，所述高旁压力调节阀开启。

【技术特征摘要】
1.一种二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法包括：当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条件时，所述高压旁路以高压旁路启机模式运行；其中，所述高压旁路启机模式包括以下步骤：判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力，并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度，并维持所述第一高旁开度直到主蒸汽压力值达到预设的第一期望值；维持所述第一期望值不变，使所述高旁压力调节阀随着锅炉的燃烧继续开启；当高旁压力调节阀的开度达到预设的第二高旁开度时，维持所述第二高旁开度不变；所述主蒸汽压力值将以预设第一速率升压到第一冲转压力；当开始冲转并网后，所述高旁压力调节阀以预设的第二速率关小直至全关；当所述高旁压力调节阀全关后进入溢流运行模式，所述主蒸汽压力值将随机组滑压曲线变化，并在滑压曲线上叠加一个固定值作为高旁压力调节阀的防开启压力设定值，当实际主蒸汽压力未能维持所述高旁压力调节阀保持全关状态时，所述高旁压力调节阀开启。2.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述预设的判断条件包括以下任意一条或多条：检测到锅炉的任一油层有火并且该状态能够维持预设的时间长度，以及检测到锅炉的任一磨层运行并且该状态能够维持预设的第一时间长度。3.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：通过预设的四组状态启动模式判断回路判断所述汽轮机机组在所述高压旁路启机模式下时处于冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和所述极热态启动模式中的哪一种启动模式；所述启动模式的判断方法包括：在所述预设的四组状态启动模式判断回路中分别输入超高压气缸的转子温度，根据预设的不同的转子温度范围确定汽轮机机组的启动模式，并且在并网之后将所述启动模式复位；其中，所述预设的不同的转子温度范围分别与所述冷态启动模式、温态启动模式、热态启动模式和极热态启动模式一一对应。4.如权利要求3所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当汽轮机机组的启动模式为所述冷态启动模式、温态启动模式和热态启动模式时，所述预设的第一高旁开度为a％；当汽轮机机组的启动模式为所述极热态启动模式时，所述预设的第一高旁开度为b％；其中，a和b均为小于或等于100的正整数，b小于等于a；当汽轮机机组的启动模式为所述冷态启动模式时，所述第一期望值为预设的第一压力值；当汽轮机机组的启动模式为所述温态启动模式和所述热态启动模式时，所述第一期望值为锅炉点火前的锅炉压力值；当汽轮机机组的启动模式为所述极热态启动模式时，所述第一期望值为所述第一冲转压力值。5.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述判断锅炉出口的初始压力是否大于预设的汽轮机机组的极热态启动压力，并根据判断结果将高旁压力调节阀开启到预设的第一高旁开度是指：当所述锅炉出口的初始压力大于机组极热态启动压力时，将高旁压力调节阀以预设的第三速率开启到预设的第一高旁开度，维持固定的蒸汽通流量；当所述锅炉出口的初始压力小于或等于机组极热态启动压力时，在进入所述高压旁路启机模式初始时刻，使所述高旁压力调节阀保持关闭，直到锅炉开始启压，将所述高旁压力调节阀以所述预设的第四速率开启到所述预设的第一高旁开度，维持固定的蒸汽通流量。6.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述高压旁路未达到所述预设的判断条件时，所述高压旁路以高压旁路停机模式运行；其中，所述高压旁路停机模式包括以下步骤：在停机不停炉工况下，开启所述高旁压力调节阀并保持预设的第二时间长度，在所述预设的第二时间长度以后，使所述高旁压力调节阀根据预设的控制函数控制所述主蒸汽压力；其中，所述高旁压力调节阀保持预设的第二时间长度时的开度为主蒸汽的汽流量的函数，所述主蒸汽压力设定值为燃料量的函数；在停机停炉工况下，保持所述高旁压力调节阀关闭以保压，当以极热态启动模式启动时，则使所述高旁压力调节阀控制所述主蒸汽压力以预设的第四速率泄压至预设的第二压力值；当所述锅炉需要检修时，则泄压至0Mpa。7.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当与汽轮机高压气缸组相对应的中压旁路达到所述预设的判断条件时，所述中压旁路以中压旁路启机模式运行；其中，所述中压旁路启机模式包括以下步骤：进入所述中压旁路启机模式的初始时刻，使中旁压力调节阀保持关闭，直到所述高旁压力调节阀开启到预设的第三高旁开度时，将所述中旁压力调节阀以预设的第五速率由0％逐渐开启至100％，当所述中旁压力调节阀的开度达到预设的第一中旁开度时，将所述第一中旁开度限定为开度下限，并将所述一次再热蒸汽压力值以预设的第六速率升至所述第二期望值；当所述中旁压力调节阀的开度达到预设的第二中旁开度且所述一次再热蒸汽压力小于预设的第二冲转压力时，将所述一次再热蒸汽压力值以预设的第七速率升至所述第二冲转压力的压力值；当开始冲转并网后，将所述中旁压力调节阀以预设的第八速率关小直至全关进入溢流运行模式，将所述一次再热蒸汽压力值维持在预设的第三压力值，当所述一次再热蒸汽压力值超过所述预设的第三压力值时，使所述中旁压力调节阀开启。8.如权利要求7所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述中压旁路未达到所述预设的判断条件时，所述中压旁路以中压旁路停机模式运行；其中，所述中压旁路停机模式包括以下步骤：在停机不停炉工况下，通过中旁压力调节阀控制所述一次再热蒸汽压力，使所述一次再热蒸汽压力值保持为所述第二冲转压力的压力值；在停机停炉工况下，保持所述中旁压力调节阀关闭以保压；如果以极热态启动模式启动，通过所述中旁压力调节阀控制所述主蒸汽压力，以预设的第九速率泄压至所述第二冲转压力；当所述锅炉需要检修时，则泄压至0MPa。9.如权利要求7所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当与汽轮机中压气缸组相对应的低压旁路达到所述预设的判断条件时，所述低压旁路以低压旁路启机模式运行；其中，所述低压旁路启机模式包括以下步骤：进入所述低压旁路启机模式的初始时刻，使低旁压力调节阀保持关闭，直到所述高旁压力调节阀开启到所述预设的第三高旁开度，并且所述中旁压力调节阀开启到预设的第三中旁开度时，将所述低旁压力调节阀以预设的第十速率由0％逐渐开启至100％，当所述低旁压力调节阀的开度达到预设的第一低旁开度时，将所述第一低旁开度限定其为开度下限，并将二次再热蒸汽压力值以预设的第十一速率升至预设的第四压力值；当所述低旁压力调节阀的开度达到预设的第二低旁开度且所述二次再热蒸汽压力小于预设的第五压力值时，将所述二次再热蒸汽压力值以预设的第十二速率升至预设的第三冲转压力；当开始冲转并网后，将所述低旁压力调节阀以预设的第十三速率关小直至全关进入溢流运行模式，将所述二次再热蒸汽压力值维持在预设的第六压力值，当所述二次再热蒸汽压力值超过所述预设的第六压力值时，使所述低旁压力调节阀开启。10.如权利要求9所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述低压旁路未达到所述预设的判断条件时，所述低压旁路以低压旁路停机模式运行；其中，所述低压旁路停机模式包括以下步骤：在停机不停炉工况下，通过低旁压力调节阀控制所述二次再热蒸汽压力，使所述二次再热蒸汽压力值保持为所述第三冲转压力的压力值；在停机停炉工况下，使所述低旁压力调节阀关闭以保压；如果以极热态启动模式启动，通过所述低旁压力调节阀控制所述二次再热蒸汽压力，以预设的第十四速率泄压至所述第三冲转压力；当所述锅炉需要检修时，则泄压至0MPa。11.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述高旁启机模式中，通过预设的锅炉热态冲洗控制回路检测锅炉主蒸汽的温度及压力，当检测到所述主蒸汽升温升压至预设的第一温度和预设的第七压力值时，将所述高旁压力调节阀转为定压控制方式，维持所述第七压力值不变；并将给煤率减少到预设值，并降低汽水分离器水位，加大给水排放量，直到锅炉中水的水质符合预设的标准值。12.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述停机不停炉工况下，当锅炉未停止而汽轮机或发电机故障时，如果所述主蒸汽压力值达到预设的第八压力值，则触发预设的高旁切换回路并产生一个切换指令，发送给预设的高旁压力控制回路，当所述预设的高旁压力控制回路接收到所述切换指令后，令所述高压旁路由所述高压旁路停机模式重新进入所述高压旁路启机模式中的升压阶段；在汽轮机跳闸或发电机跳闸但锅炉未停的工况下，并且所述主蒸汽压力值被控制到预设的高旁目标压力值范围内时，则触发所述预设的高旁切换回路并产生一个控制指令，发送给所述预设的高旁压力控制回路，当所述预设的高旁压力控制回路接收到所述控制指令后，令所述高压旁路由所述高压旁路停机模式重新进入所述高压旁路启机模式中的升温升压阶段。13.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述停机不停炉工况下，通过预设的低限设定回路，对所述高压旁路调节阀、中压旁路调节阀以及低压旁路调节阀的调节开度进行低限设定；其中，所述高压旁路调节阀的低限设定由预设的主蒸汽温度的对应函数决定，所述中压旁路调节阀和低压旁路调节阀的低限设定均为预设的固定开度。14.如权利要求1所述的二次再热火电机组旁路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：通过预设的压力定值设置回路，对高压旁路、中压旁路以及低压旁路在不同阶段的蒸汽压力值进行预设置，并对所述压力值的升降速率进行预设置。15.一种二次再热火电机组旁路控制系统，其特征在于，所述系统包括：高旁控制模块；所述高旁控制模块用于：当与汽轮机超高压气缸组相对应的高压旁路达到预设的判断条...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛海明，黄焕袍，陈峰，李林，侯新建，张薇，杨爽，安凤栓，
申请(专利权)人：北京国电智深控制技术有限公司，中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11