一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置，包括：供热系统和汽轮机；供热系统包括主蒸汽母管、主汽阀、高压调阀、中压抽汽供热调节阀、中压供热减温器、中压供热母管和低压供热管；汽轮机包括第一汽缸、第二汽缸和中压抽汽调整门；中压抽汽供热调节阀的开度可调。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术通过合理利用供热系统的蓄热，自动调整供热流量实现对机组大频差动作迅速、准确的响应；在确保机组及供热系统稳定的前提下，提升母管制供热机组对于电网大频差的响应能力，对提升电网频率稳定和运行安全性具有重要的意义。稳定和运行安全性具有重要的意义。稳定和运行安全性具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置及方法


[0001]本专利技术涉及发电
，更确切地说，它涉及一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置及方法。

技术介绍

[0002]为保证电网供电质量的要求，电网调度机构要求并网运行的火力发电汽轮机组具备一次调频功能，电网频率额定值为50Hz，即当电网频率一旦偏离50Hz时，并网发电机组的控制系统自动地快速控制有功功率增减，限制电网频率变化的功能，具体体现为电网频率低于50Hz时增加有功功率，反之高于50Hz时则减少有功功率，有相关标准要求响应死区为
±
0.033Hz。各地电网调度机构对火电机组的一次调频响应的时间和动作效果等指标均提出了具体的控制要求。调速汽门是满足电网负荷调度而设置的主要调节设备。火电机组的一次调频功能由分散控制系统(Distributed Control System,DCS)实现。当DCS检测到电网频率发生变化时，生成对应的一次调频调节指令，对汽轮机调速汽门开度进行控制，调整机组的发电功率，而母管制供热机组与常规的单元制机组不同，是由几台锅炉并列向同一母管供汽运行，锅炉侧不设计一次调频调节指令，一次调频响应主要依靠调速汽门的快速调节。其供热管网一般由中压与低压供热管网组成，热网具有一定的热容量。
[0003]现有技术中，常规的一次调频响应主要由汽轮机实现，供热系统并不参与辅助调节。但是随着新能源发电技术、特高压输电工程的推进及外购电比例的不断增加，电网的频率波动显著增加，影响电网的安全稳定运行，目前调度机构对发电机组一次调频性能提出了更高的要求，特别是光伏、风电等新能源发电机组占比较高的区域。而母管制供热机组仅能依靠高压调门的动作响应一次调频，在供热量一定的情况下，其电功率变化区间有限，特别是频差较大的一次调频动作响应数值可能无法满足相关标准要求。随着大频差动作的频次增加，可能无法满足电网要求，需要进一步提高母管制机组响应大频差的能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置及方法；
[0005]第一方面，提供了一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置，包括：供热系统和汽轮机；供热系统与汽轮机连接；
[0006]其中，供热系统包括主蒸汽母管、主汽阀、高压调阀、中压抽汽供热调节阀、中压供热减温器、中压供热母管和低压供热管；所述汽轮机包括第一汽缸、第二汽缸和中压抽汽调整门；所述主蒸汽母管、主汽阀、高压调阀和第一汽缸依次连接，所述第一汽缸通过中压抽汽供热调节阀和中压抽汽供热逆止阀连接至中压供热母管；所述第一汽缸通过中压抽汽调整门与第二汽缸连接；所述第二汽缸与低压供热管连接；所述中压抽汽供热调节阀的开度可调。
[0007]作为优选，所述第一汽缸的下部具有中压供热抽汽口，所述第一汽缸通过中压供
热抽汽口与所述中压抽汽供热调节阀连接。
[0008]作为优选，所述中压抽汽调整门的数量为二，所述中压抽汽调整门位于所述第一汽缸和所述第二汽缸之间。
[0009]作为优选，所述第二汽缸的下部具有低压供热抽汽口，所述第二汽缸通过低压供热抽汽口与所述低压供热管连接。
[0010]第二方面，提供了一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的方法，由第一方面任一所述的中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置执行，包括：
[0011]步骤1、建立中压抽汽压力、中压抽汽流量和中压抽汽供热调节阀开度之间的关系模型；实时监测中压抽汽供热压力、中压供热母管压力和中压抽汽供热流量，将所述中压抽汽供热压力、中压供热母管压力及中压抽汽供热流量作为一次调频辅助响应控制逻辑的边界条件；
[0012]步骤2、汽轮机调速汽门控制回路按照一次调频响应控制逻辑对汽轮机负荷进行控制；
[0013]步骤3、在中压抽汽供热调节阀中增加中压抽汽供热调节阀开度控制逻辑；
[0014]步骤4、检测到机组大频差的一次调频响应时，所述中压抽汽供热调节阀根据所述中压抽汽供热调节阀开度控制逻辑获取开度的偏置量，并调节开度；
[0015]步骤5、电网频率恢复正常后，所述开度的偏置量归零。
[0016]作为优选，步骤3中，所述中压抽汽供热调节阀开度控制逻辑中具有闭锁保护信号。
[0017]作为优选，步骤4中，所述机组大频差的一次调频响应包括
±
0.1Hz及以上频差的一次调频响应。
[0018]作为优选，步骤4中，通过比例积分的计算获取所述开度的偏置量。
[0019]作为优选，步骤4中，通过限制速率的方式设置所述开度的偏置量。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021](1)本专利技术通过合理利用供热系统的蓄热，自动调整供热流量实现对机组大频差动作迅速、准确的响应。在确保机组及供热系统稳定的前提下，提升母管制供热机组对于电网大频差的响应能力，对提升电网频率稳定和运行安全性具有重要的意义。
[0022](2)本专利技术中的中压抽汽供热调节阀只参与大频差调频响应，由于每年大频差一次调频动作出现较少，阀门动作幅度也均在日常运行范围内，不会影响该设备的运行寿命。
附图说明
[0023]图1为本申请提供的一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置的结构示意图；
[0024]图2为本申请提供的一种中压抽汽供热调节阀开度控制逻辑示意图；
[0025]图3为本申请提供的一种机组抽汽压力与供热阀开度关系曲线图；
[0026]图4为本申请提供的一种机组供热流量与供热阀开度关系曲线图；
[0027]图5为本申请提供的另一种机组抽汽压力与供热阀开度关系曲线图；
[0028]图6为本申请提供的另一种机组供热流量与供热阀开度关系曲线图；
[0029]附图标记说明：主蒸汽母管1、主汽阀2、高压调阀3、中压抽汽供热调节阀4、中压供
热减温器5、中压供热母管6、低压供热管7、第一汽缸8、第二汽缸9、中压抽汽调整门10。
具体实施方式
[0030]下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术。应当指出，对于本
的普通人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。
[0031]实施例1：
[0032]母管制供热机组的一次调频响应主要依靠调速汽门的快速调节。其供热管网一般由中压与低压供热管网组成，热网具有一定的热容量。
[0033]示例地，主蒸汽管道从汽轮机两侧接入，经主汽阀、高压调阀后进入汽轮机内部通流部分。蒸汽在第一阶段膨胀做功后，一部分从汽缸下部的中压供热抽汽口引出，经减温水调整温度后，经中压供热速关阀后进入中压供热管网，未抽出的蒸汽经汽缸中部的两个中压供热调整门进入第二膨胀做功阶段，由中压供热调整门调节中压抽汽压力实现中压供热抽汽量的调整。
[0034]需要说明的是，中压供热速关阀仅具备全开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置，其特征在于，包括：供热系统和汽轮机；供热系统与汽轮机连接；其中，供热系统包括主蒸汽母管(1)、主汽阀(2)、高压调阀(3)、中压抽汽供热调节阀(4)、中压供热减温器(5)、中压供热母管(6)和低压供热管(7)；所述汽轮机包括第一汽缸(8)、第二汽缸(9)和中压抽汽调整门(10)；所述主蒸汽母管(1)、主汽阀(2)、高压调阀(3)和第一汽缸(8)依次连接，所述第一汽缸(8)通过中压抽汽供热调节阀(4)和中压供热减温器(5)连接至中压供热母管(6)；所述第一汽缸(8)通过中压抽汽调整门(10)与第二汽缸(9)连接；所述第二汽缸(9)与低压供热管(7)连接；所述中压抽汽供热调节阀(4)的开度可调。2.根据权利要求1所述的中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置，其特征在于，所述第一汽缸(8)的下部具有中压供热抽汽口，所述第一汽缸(8)通过中压供热抽汽口与所述中压抽汽供热调节阀(4)连接。3.根据权利要求2所述的中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置，其特征在于，所述中压抽汽调整门(10)的数量为二，所述中压抽汽调整门(10)位于所述第一汽缸(8)和所述第二汽缸(9)之间。4.根据权利要求3所述的中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的装置，其特征在于，所述第二汽缸(9)的下部具有低压供热抽汽口，所述第二汽缸(9)通过低压供热抽汽口与所述低压供热管(7)连接。5.一种中压抽汽供热系统辅助机组大频差调节的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何郁晟，陈欢，陆陆，李恩长，张文涛，李国维，蓝梦琦，韩峰，祝文翔，王稼琪，
申请(专利权)人：浙江浙能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：