CN101737794B - 一种性能加热器控制优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的性能加热器控制优化方法，包括以下逻辑步骤：步骤甲：若某一阀门开反馈和关反馈信号同时为失效，则，取消联锁，保持该阀门状态不变；步骤乙：若联锁条件为有效，则，延时1～5秒，若联锁条件仍为有效，则，执行联锁，若联锁条件为失效，则，取消联锁；步骤丙：若发电机开关合闸，则，判断燃气出口温度，若燃气出口温度高于等于120℃，则，投入性能加热器，若燃气出口温度低于120℃，则，进行5分钟的预热，投入性能加热器。本发明提高了燃气轮机发电机组运行的稳定性、经济性。
Description
技术领域
本发明涉及性能加热器技术，特别涉及一种性能加热器的控制方法。
背景技术
燃机性能加热器是用于加热燃气轮机入口的燃料(天然气)以保证燃机内部燃烧处于良好状态的重要辅助设备。
现有技术中投入性能加热器1的顺控工况如下：开启燃机性能加热器进水一次阀A、进水二次阀C，关闭进水排放阀B，5分钟后，开启出水一次阀D、出水二次阀F，关闭出水排放阀E，打开调节阀G。
现有技术中停运性能加热器的顺控工况如下：关闭进水一次阀A、进水二次阀C，打开进水排放阀B，关闭出水一次阀D、出水二次阀F，打开出水排放阀E，关闭调节阀G。
现有的燃机性能加热器的控制***存在以下问题：
因加热器水侧入口阀、出口阀的反馈信号故障而导致性能加热器退出运行，造成燃气机组甩负荷，影响燃气轮机发电机组的稳定运行。
由于性能加热器的各阀门开启/关闭时间快慢不同，使投入速度快的阀门被投入速度慢的阀门联锁而退出工作状态。例如，进水一次阀A和进水二次阀C同时接受开启指令，但由于进水一次阀A开的快，进水二次阀C开的慢，当进水一次阀A打开时，发现进水二次阀C的反馈还在关闭状态，又将打开的阀A关闭了。程序无法继续下去。
由于现有逻辑控制器不对性能加热器的状态进行判断，无论是冷态还是热态，性能加热器投入时都需要5分钟的预热。一旦性能加热器跳闸，即使是热态，还需要进行预热才能再次投入，这将严重影响投入的及时性，会给机组负荷带来很大影响。
现有性能加热器需要在燃机燃烧参考温度到达1650°F后方允许投入，此时燃机负荷需要升至约30～40MW，延长了燃机升负荷和锅炉主、再热蒸汽的提升时间。
现有技术的缺点在于：当阀门工作正常，阀门状态反馈信号异常将造成性能加热器误跳，退出运行；在性能加热器按顺控方式投入时，由于各阀门开启/关闭时间出现倒挂，不能正常投入性能加热器；在热态时，不允许及时投入性能加热器；在燃机机组启动后低负荷时，性能加热器不能适时投入，延长了燃机升负荷和锅炉主、再热蒸汽的提升时间。
上述四种结果或使性能加热器误动退出运行或使性能加热器不能及时投入，使燃机入口天然气温度降低，直接导致燃机负荷快速下降，燃气轮机发电机组运行不稳定，且效率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：
当阀门工作正常，而只是由于阀门状态反馈信号受干扰或信号异常时，避免直接使性能加热器退出运行，使燃机及汽机甩负荷，保证燃气轮机发电机组稳定运行；
在性能加热器按顺控方式投入时，由于各阀门开启/关闭时间出现倒挂，避免使投入速度快的阀门被投入速度慢的阀门联锁而造成性能加热器退出工作状态；
在热态时，允许及时投入性能加热器，避免由于燃气温度降低，使燃机负荷快速下降，造成燃机运行不稳定，且效率降低；
在燃机机组启动后低负荷时，性能加热器的能够适时投入，保证了燃机快速升负荷，缩短了锅炉主、再热蒸汽的提升时间。
本发明的性能加热器控制优化方法，包括以下逻辑步骤：
步骤甲：若某一阀门开反馈和关反馈信号同时为失效，则，取消联锁，保持该阀门状态不变；
步骤乙：若联锁条件为有效，则，延时1～5秒，若联锁条件仍为有效，则，执行联锁，若联锁条件为失效，则，取消联锁；
步骤丙：若发电机开关合闸，则，判断燃气出口温度，若燃气出口温度高于等于120℃，则，投入性能加热器，若燃气出口温度低于120℃，则，进行5分钟的预热，投入性能加热器。
优选地，步骤甲包括以下逻辑步骤：
若进水一次阀开指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；若进水排放阀关指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；若进水二次阀开指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；若出水一次阀开指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；若出水排放阀关指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；若出水二次阀开指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变。
优选地，步骤乙包括以下逻辑步骤：
若进水一次阀关反馈为有效，则，延时2秒，关闭进水二次阀；
若出水二次阀关反馈为有效，则，延时2秒，关闭出水一次阀。
优选地，步骤丙包括以下逻辑步骤：
若燃气出口温度高于等于120℃，则，投入进水一次阀、进水排放阀、进水二次阀，延时2秒，投入出水一次阀、出水排放阀、出水二次阀；
若燃气出口温度低于120℃，则，投入进水一次阀、进水排放阀、进水二次阀，延时300秒，投入出水一次阀、出水排放阀、出水二次阀。
本发明的有益之处在于，避免了阀门信号反馈异常使性能加热器误跳；避免了因阀门动作时间不同而闭锁性能加热器正常投入；性能加热器被退出运行后，在热态状况下能够及时投入；保证了性能加热器适时投入使缩知了机组启动升负荷时间，减少了启动过程的燃料消耗，提高了经济效益。经过这样优化后，燃机性能加热器可以安全稳定运行，可以及时投入，从而提高了燃气轮机发电机组运行的稳定性、经济性。
附图说明
为了更好地理解本发明，参考以下附图：
图1示出了燃机性能加热器及其阀门的示意图。
附图标记说明：
1 性能加热器
A 进水一次阀；
B 进水排放阀；
C 进水二次阀；
D 出水一次阀；
E 出水排放阀；
F 出水二次阀；
G 温度调节阀；
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在以下逻辑中，“1”代表状态信号或命令有效，“0”代表状态信号或命令失效。
为了防止燃机性能加热器各阀门由于行程开关反馈故障而退出工作状态(工作状态时，进水一次阀A、进水二次阀C、出水一次阀D、出水二次阀F为打开状态，进水侧排放阀B、出水侧排放阀E为关闭状态)，从而在实质上使性能加热器跳闸。得出如下逻辑步骤：
当某一阀门开反馈或关反馈信号同时为“0”时，取消对该阀门的保护，不发出使该阀门退出运行状态的指令；
当每一阀门开反馈或关反馈信号同时为“0”时，取消对性能加热器温度调节阀的联锁，不发出使温度调节阀全关的指令。
具体逻辑如下：
当进水一次阀A开指令为1时，如果开反馈和关反馈同时为0，无任何联锁，保持各阀门状态不变；
当进水排放阀B关指令为1时，如果开反馈和关反馈同时为0，无任何联锁，保持各阀门状态不变；
当进水二次阀C开指令为1时，如果开反馈和关反馈同时为0，无任何联锁，保持各阀门状态不变；
当出水一次阀D开指令为1时，如果开反馈和关反馈同时为0，无任何联锁，保持各阀门状态不变；
当出水排放阀E关指令为1时，如果开反馈和关反馈同时为0，无任何联锁，保持各阀门状态不变；
当出水二次阀F开指令为1时，如果开反馈和关反馈同时为0，无任何联锁，保持各阀门状态不变。
为了避免性能加热器投入后，由于各阀门开启/关闭时间快慢不同，使投入速度快的阀门被投入速度慢的阀门联锁而退出工作状态，因此，在联锁动作前增加情况判断的延时1-5s，以避免由于阀门启动时序差而误动作。
具体逻辑如下：
当进水一次阀A关反馈为1时，延时2秒，关闭进水二次阀C；
当出水二次阀F关反馈为1时，延时2秒，关闭出水一次阀D。
由于原有逻辑不对性能加热器状态进行判断，因而无论是冷态还是热态，性能加热器投入时都需要进行5分钟的预热。一旦性能加热器跳闸，即使是热态，还需要进行预热，严重影响的其投入的及时性，会给机组负荷带来很大影响。因此在性能加热器投入的条件中增加状态判断的条件，以燃气出口温度为依据，当其高于120℃时，认为性能加热器处于热态，此时不需5分钟的预热；反之，认为性能加热器处于冷态，此时需要进行5分钟的预热。
具体逻辑如下：
当性能加热器在燃气出口温度＞＝120℃时，出水一次阀D、出水排放阀E、出水二次阀F的投入指令比进水一次阀A、进水排放阀B、进水二次阀C的投入指令晚2秒。
当性能加热器在燃气出口温度＜120℃时，出水一次阀D、出水排放阀E、出水二次阀F的投入指令比进水一次阀A、进水排放阀B、进水二次阀C的投入指令晚300秒
现有性能加热器需要在燃机TTRF1达1650°F后允许投入，此时燃机负荷约30～40MW，延长了燃机快速升负荷和锅炉主、再热蒸汽的提升时间，因此将原性能加热器投入条件“TTRF1＞1650°F，改为“发电机开关合闸信号”。
具体逻辑如下：
将性能加热器投入允许条件为发电机出口断路器合闸。
Claims (4)
1.一种性能加热器控制优化方法，其特征在于，包括以下逻辑步骤：
步骤甲：若某一阀门开反馈和关反馈信号同时为失效，则，
取消联锁，
保持该阀门状态不变；
步骤乙：若联锁条件为有效，则，
延时1～5秒，
若联锁条件仍为有效，则，
执行联锁，
若联锁条件为失效，则，
取消联锁；
步骤丙：若发电机开关合闸，则，
判断燃气出口温度，若燃气出口温度高于等于120℃，则，
投入性能加热器，
若燃气出口温度低于120℃，则，
进行5分钟的预热，
投入性能加热器。
2.根据权利要求1所述的性能加热器控制优化方法，其特征在于，所述步骤甲包括以下逻辑步骤：
若进水一次阀开指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；
若进水排放阀关指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；
若进水二次阀开指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；
若出水一次阀开指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；
若出水排放阀关指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变；
若出水二次阀开指令为有效，且开反馈和关反馈同时为失效，则无任何联锁，保持各阀门状态不变。
3.根据权利要求1所述的性能加热器控制优化方法，其特征在于，所述步骤乙包括以下逻辑步骤：
若进水一次阀关反馈为有效，则，
延时2秒，
关闭进水二次阀；
若出水二次阀关反馈为有效，则，
延时2秒，
关闭出水一次阀。
4.根据权利要求1所述的性能加热器控制优化方法，其特征在于，所述步骤丙包括以下逻辑步骤：
若燃气出口温度高于等于120℃，则，
投入进水一次阀、进水排放阀、进水二次阀，
延时2秒，
投入出水一次阀、出水排放阀、出水二次阀；
若燃气出口温度低于120℃，则，
投入进水一次阀、进水排放阀、进水二次阀，
延时300秒，
投入出水一次阀、出水排放阀、出水二次阀。
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