CN109184818A - 一种基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法 - Google Patents

一种基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽轮机安全保护方法。目的是提供一种基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，该方法应能将轮室压力和排汽压力的差压值控制在一定的安全范围内，避免因进汽压力大幅波动，引起排汽压力大幅波动，触发排汽压力保护动作引起的汽轮机紧急停机，确保背压式汽轮机的正常运行。技术方案是：一种基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，按以下步骤进行：1)分别在汽轮机轮室和汽轮机排气口设置压力传感器，两个压力传感器获得的信号分别输入汽轮机调速***；在汽轮机上设置转速传感器，转速传感器获得的实际转速信号输入汽轮机调速***；2)汽轮机调速***对两个压力传感器输入的信号进行逻辑运算，获得差压值△P。

Description

一种基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法
技术领域
本发明涉及一种汽轮机安全保护方法，具体是背压式汽轮机叶片保护方法。
背景技术
排汽压力大于大气压力的汽轮机称为背压汽轮机；背压汽轮机的排汽可用于供热或供给原有中、低压汽轮机，以代替老电厂的中、低压锅炉，因此热效率较凝汽式汽轮机为高。但背压式汽轮机运行时，有可能出现前后级压差过大，导致叶片的应力过大问题，危及汽轮机的安全运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服上述背景技术的不足，提供一种基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，该方法应能将轮室压力和排汽压力的差压值控制在一定的安全范围内，避免因进汽压力大幅波动，引起排汽压力大幅波动，触发排汽压力保护动作引起的汽轮机紧急停机，确保背压式汽轮机的正常运行。
本发明提供的技术方案是：
一种基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，按以下步骤进行：
1)分别在汽轮机轮室和汽轮机排气口设置压力传感器，两个压力传感器获得的信号分别输入汽轮机调速***；
在汽轮机上设置转速传感器，转速传感器获得的实际转速信号输入汽轮机调速***；
2)汽轮机调速***对两个压力传感器输入的信号进行逻辑运算，获得差压值△P；
3)汽轮机调速***进行以下处理：
(1)差压值△P大于、等于差压报警值△PA，对报警装置输出报警信号，触发报警；
(2)差压值△P大于或等于差压停机值△PT，对汽轮机紧急停机***输出停机信号，触发停机，并联锁触发报警；
(3)把差压值△P作为差压实际值信号，以及给定差压值△SP信号输入差压控制PID，得到的差压控制PID的输出信号再输至低选模块LSS；
把汽轮机的转速实际值信号，以及转速给定值信号输入差速控制PID，得到的差速控制PID的输出信号再输至低选模块LSS；
低选模块对两个PID输入的信号进行处理，取其中较小的控制信号作为最终的控制信号输出到汽轮机的执行机构。
所述压力传感器为智能型压力变送器。
所述转速传感器设有三个，汽轮机调速***对三个转速传感器获得的信号进行三取中处理，得到的信号作为实际转速信号输入转速PID。
所述差压控制PID、转速控制PID均由汽轮机调速***的软件设置而成。
所述低选模块由汽轮机调速***的软件设置而成。
本发明的有益效果是：由于背压式汽轮机增设了叶片保护***，能够对轮室压力和排汽压力的差压值实现在线监测；一旦发现差压值超过设定值，汽轮机调速***即实现停机，可最大限度地避免因进汽压力大幅波动，引起排汽压力大幅波动，触发排汽压力保护动作引起的汽轮机紧急停机；而且控制精度高，稳定性好，保证了汽轮机的安全运行。此外，由于叶片保护***建立在原有硬件基础上，因而与原有***兼容性好，调试方便，投入成本低。
附图说明
图1是本发明的连接关系示意图。
图2是本发明的逻辑运算流程图。
图中：P1为轮室压力；P2为排汽压力。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例进一步说明。
现有的背压式汽轮机，均配置有汽轮机调速***(DEH***)，汽轮机紧急停机***(ETS***)；进汽(输入蒸汽)依次经过速关阀以及调节汽阀后进入汽轮机作工；设置于汽轮机的三个转速传感器，获取的转速信号输入汽轮机调速***，汽轮机调速***经过三取中(去大弃小，取第二位数值的信号)处理后，作为转速实际值信号，与转速给定值信号一起输入转速控制PID(Proportion Integration Differentiation；比例积分微分模块)，(由汽轮机调速***软件设置)，经处理后输出一路转速控制信号至调节汽阀，对输入汽轮机的进汽量进行调节，从而对汽轮机的转速进行调节。
然而，上述转速控制***没有叶片保护功能。
本发明采用的控制方法是：
使用两台智能压力变送器，分别测量轮室压力和排汽压力，两个变送器分别输出一个与实际压力相对应的4-20mA电流信号。这个信号通过汽轮机调速***IO卡件输入汽轮机调速***，由差压控制PID(由汽轮机调速***软件设置)对两路信号进行比较逻辑运算处理，产生一个差压值△P，差压值△P大于差压报警值△PA时发出报警信号，大于差压停机值△PT时对汽轮机紧急停机***发出停机信号。差压值△P信号和控制***差压给定值△SP信号一起送入差压控制PID，经处理后输出一路差压控制信号。
转速控制PID输出的转速控制信号和差压控制PID输出的差压控制信号，经低选模块(由控制***的软件设置)处理后，把两者中较小值的那路控制信号作为最终的控制信号输出到汽轮机的执行机构(调节汽阀)，对输入汽轮机的进汽量进行调节。
所述轮室压力和排汽压力，是在汽轮机轮室和汽轮机排汽口还分别设置一压力传感器PT，由两个压力传感器检测获得；两个压力传感器分别通过数据线接入汽轮机调速***，以进行在线监测。
本发明在背压式汽轮机的转速控制***增加了叶片保护功能；并且，在汽轮机调速***调节转速的同时，对轮室压力和排汽压力之间的差压值进行低选调节，把轮室压力和排汽压力的差压值△P(△P＝P1-P2)控制在一定的安全范围内。当汽轮机轮室压力和排汽压力之间的差压值大于或等于差压报警值△PA，触发报警，当汽轮机轮室压力和排汽压力之间的差压值大于或等于差压停机值△PT，触发停机输出，联锁停机。
在汽轮机的运行过程中，只要保证轮室压力和排汽压力的差压值在△PA以下，就能有效防止汽轮机因前后级差压大对汽轮机叶片造成损害。
因此，本发明可以利用现有的汽轮机汽轮机调速***(DEH)，不需要增加特别的硬件，只需要保证有足够的4～20mA模拟量输入通道，把监测到的轮室压力P1和排汽压力P2转换成4～20mA送入汽轮机调速***；并且对现有的汽轮机调速***进行相应的软件改进，增加差压控制变频器以及低选模块。就能达到既能达到保护汽轮机叶片，又在汽轮机允许的安全范围内最大限度地防止汽轮机因进汽压力大幅波动引起排汽压力保护动作引起汽轮机紧急停机。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，按以下步骤进行：
1)分别在汽轮机轮室和汽轮机排气口设置压力传感器，两个压力传感器获得的信号分别输入汽轮机调速***；
在汽轮机上设置转速传感器，转速传感器获得的实际转速信号输入汽轮机调速***；
2)汽轮机调速***对两个压力传感器输入的信号进行逻辑运算，获得差压值△P；
3)汽轮机调速***进行以下处理：
(1)差压值△P大于、等于差压报警值△PA，对报警装置输出报警信号，触发报警；
(2)差压值△P大于或等于差压停机值△PT，对汽轮机紧急停机***输出停机信号，触发停机，并联锁触发报警；
(3)把差压值△P作为差压实际值信号，以及给定差压值△SP信号输入差压控制PID，得到的差压控制输出信号再输至低选模块；
把汽轮机的转速实际值信号，以及转速给定值信号输入转速控制PID，得到的转速控制输出信号再输至低选模块；
低选模块对两个变频器输入的信号进行处理，取其中较小的控制信号作为最终的控制信号输出到汽轮机的执行机构。
2.根据权利要求1所述的基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，其特征在于：所述压力传感器为智能型压力变送器。
3.根据权利要求2所述的基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，其特征在于：所述转速传感器设有三个，汽轮机调速***对三个转速传感器获得的信号进行三取中处理，得到的信号作为实际转速信号输入转速控制PID。
4.根据权利要求3所述的基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，其特征在于：所述差压控制PID、转速控制PID均由汽轮机调速***的软件设置而成。
5.根据权利要求4所述的基于汽轮机调速***的背压式汽轮机叶片保护方法，其特征在于：所述低选模块由汽轮机调速***的软件设置而成。
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