一種汽輪機抽汽參與電網頻率調節的系統技術方案

本發明專利技術涉及供熱與發電及其控制分析技術領域，特別是涉及一種汽輪機抽汽參與電網頻率調節的系統。本發明專利技術可以增強火電機組參與電網一次調頻功能，解決傳統一次調頻模式導致的汽輪機高壓調門頻繁動作導致的鍋爐、高壓調門和汽輪機本體等設備疲勞損壞事故隱患，防范汽輪機高壓調門所控制的高溫、高壓的過熱蒸汽頻繁交潛波動變化導致汽輪機動葉級間效率降低的問題。問題。問題。

【技術實現步驟摘要】
述第Ⅱ低壓加熱器進汽管上設置與數據采集與控制裝置電連接的第Ⅱ低壓加熱 器進汽調節閥；所述第Ⅱ低壓加熱器進汽管用于從第Ⅱ低壓缸抽汽口抽出蒸汽 流入第Ⅱ低壓加熱器；
[0009]所述第Ⅲ低壓缸抽汽口通過第Ⅲ低壓加熱器進汽管與第Ⅲ低壓加熱器連接，所 述第Ⅲ低壓加熱器進汽管上設置與數據采集與控制裝置電連接的第Ⅲ低壓加熱 器進汽調節閥；所述第Ⅲ低壓加熱器進汽管用于從第Ⅲ低壓缸抽汽口抽出蒸汽 流入第Ⅲ低壓加熱器；
[0010]所述第Ⅳ低壓缸抽汽口通過第Ⅳ低壓加熱器進汽管與第Ⅳ低壓加熱器連接，所 述第Ⅳ低壓加熱器進汽管上設置與數據采集與控制裝置電連接的第Ⅳ低壓加熱 器進汽調節閥；所述第Ⅳ低壓加熱器進汽管用于從第Ⅳ低壓缸抽汽口抽出蒸汽 流入第Ⅳ低壓加熱器；
[0011]還包括數據采集與控制裝置、三相電力參數測試儀、電流轉換器、電壓轉換器； 所述電流轉換器、電壓轉換器分別與發電機轉子連接，分別用于采集發電機轉 子的輸出的電流和輸出的電壓，并將采集的電流和電壓分別轉換后輸入至三相 電力參數測試儀；所述三相電力參數測試儀分別與電流轉換器、電壓轉換器、 數據采集與控制裝置連接，用于將電流轉換器、電壓轉換器轉換后的電流和電 壓進行計算，并根據計算結果輸出功率和頻率信號至數據采集與控制裝置；所 述數據采集與控制裝置用于根據三相電力參數測試儀輸出的功率和頻率信號控 制除氧器進汽調節閥、第Ⅰ低壓加熱器進汽調節閥、第Ⅱ低壓加熱器進汽調節 閥、第Ⅲ低壓加熱器進汽調節閥、第Ⅳ低壓加熱器進汽調節閥的開度。
[0012]優選地，所述凝汽器通過凝結水泵進水母管與軸封加熱器連接；所述軸封 加熱器通過Ⅳ低壓加熱器進水凝結水母管與第Ⅳ低壓加熱器連接；所述第Ⅳ低 壓加熱器通過
Ⅲ?Ⅳ
低壓加熱器間凝結水母管與第Ⅲ低壓加熱器連接；所述第
Ⅲ?
低壓加熱器通過
Ⅱ?Ⅲ
低壓加熱器間凝結水母管與第Ⅱ低壓加熱器連接；所述第
?Ⅱ
低壓加熱器通過
Ⅰ?Ⅱ
低壓加熱器間凝結水母管與第Ⅰ低壓加熱器連接；所述 第Ⅰ低壓加熱器通過進除氧器凝結水母管與除氧器連接；所述Ⅳ低壓加熱器進 水凝結水母管上設置有除氧器水位調節閥，所述器水位調節閥用于調節除氧器 的水位；所述凝汽器中的凝結水依次經過軸封加熱器、第Ⅳ低壓加熱器、第
Ⅲ?
低壓加熱器、第Ⅱ低壓加熱器、第Ⅰ低壓加熱器，最后流入的第Ⅰ低壓加熱器 的凝結水則通過進除氧器凝結水母管進入除氧器。
[0013]優選地，所述凝汽器與軸封加熱器連接的凝結水泵進水母管上依次連接有 凝結水泵、凝結水泵出口逆止閥；所述凝結水泵用于將凝汽器中的凝結水升壓 后送入軸封加熱器。
[0014]優選地，所述第Ⅰ低壓加熱器通過第Ⅰ低壓加熱器疏水管與第Ⅱ低壓加熱 器連接；所述第Ⅱ低壓加熱器通過第Ⅱ低壓加熱器疏水管與第Ⅲ低壓加熱器連 接；所述第Ⅲ低壓加熱器通過第Ⅲ低壓加熱器疏水管與Ⅳ低壓加熱器連接；所 述第Ⅳ低壓加熱器通過第Ⅳ低壓加熱器疏水管與凝汽器；
[0015]所述第Ⅰ低壓加熱器進汽管內的蒸汽流入第Ⅰ低壓加熱器經凝結水冷凝后形成 的疏水通過第Ⅰ低壓加熱器疏水管流入第Ⅱ低壓加熱器；
[0016]所述第Ⅱ低壓加熱器進汽管內的蒸汽進入第Ⅱ低壓加熱器經凝結水冷凝后形成 的疏水通過第Ⅱ低壓加熱器疏水管流入第Ⅲ低壓加熱器；
[0017]所述Ⅲ低壓加熱器進汽管內的蒸汽進入第Ⅲ低壓加熱器經凝結水冷凝后形成的 疏水通過第Ⅲ低壓加熱器疏水管流入第Ⅳ低壓加熱器；
[0018]所述第Ⅳ低壓加熱器進汽管內的蒸汽進入第Ⅳ低壓加熱器經凝結水冷凝后形成 的疏水通過第Ⅳ低壓加熱器疏水管流入凝汽器。
[0019]優選地，所述除氧器通過給水泵入口管與給水泵連接；所述給水泵依次通 過給水泵出口逆止閥、給水泵出口管與高壓加熱器系統連接，所述高壓加熱器 系統通過給水母管與鍋爐連接。
[0020]優選地，所述第Ⅰ低壓加熱器進汽管上從第Ⅰ低壓缸抽汽口至第Ⅰ低壓加 熱器方向上依次設置第Ⅰ低壓加熱器進汽逆止閥、第Ⅰ低壓加熱器進汽截止閥、 第Ⅰ低壓加熱器進汽調節閥；
[0021]所述第Ⅱ低壓加熱器進汽管上從第Ⅱ低壓缸抽汽口至第Ⅱ低壓加熱器方向上依 次設置第Ⅱ低壓加熱器進汽逆止閥、第Ⅱ低壓加熱器進汽截止閥、第Ⅱ低壓加 熱器進汽調節閥；
[0022]所述第Ⅲ低壓加熱器進汽管上從第Ⅲ低壓缸抽汽口至第Ⅲ低壓加熱器方向上依 次設置第Ⅲ低壓加熱器進汽逆止閥、第Ⅲ低壓加熱器進汽截止閥、第Ⅲ低壓加 熱器進汽調節閥；
[0023]所述第Ⅳ低壓加熱器進汽管上從第Ⅳ低壓缸抽汽口至第Ⅳ低壓加熱器方向上依 次設置第Ⅳ低壓加熱器進汽逆止閥、第Ⅳ低壓加熱器進汽截止閥、第Ⅳ低壓加 熱器進汽調節閥。
[0024]優選地，所述除氧器進汽管上從中壓缸排汽口至除氧器方向上依次設置除 氧器進汽逆止閥、除氧器進汽截止閥、除氧器進汽調節閥。
[0025]優選地，所述中壓缸通過中低壓缸聯通管與低壓缸連接。
[0026]優選地，所述數據采集與控制模塊包括數據采集單元、頻率差值計算單元、功 率轉換單元、功率差值計算單元、控制前饋單元、功率比較單元、PID控制單元、 流量指令生成單元、控制單元；
[0027]所述數據采集單元用于采集三相電力參數測試儀輸出的汽輪機的功率信號和頻 率信號，并將采集到的頻率信號輸入至頻率差值計算單元，以及將采集到的功 率信號輸入功率差值計算單元；
[0028]所述率差值計算單元用于將數據采集單元采集到的頻率信號與電網頻率信號作 差，得到頻率差值，并將得到的頻率差值輸入功率轉換單元；
[0029]所述功率轉換單元用于將頻率差值轉換為功率，并將轉換得到的功率輸入功率 差值計算單元；
[0030]所述功率差值計算單元用于將功率轉換單元轉換后的功率與數據采集單元采集 得到的汽輪機的功率進行作差，并將作差后的功率分別輸入控制前饋單元和功 率比較單元；
[0031]所述控制前饋單元用于將功率差值計算單元得到的作差后的功率進行轉換為前 饋功率信號，并將前饋功率信號傳輸至流量指令生成單元；
[0032]所述功率比較單元用于將功率差值計算單元得到的作差后的功率與發電機功率 實時值進行比較，得到功率偏差信號，并將功率偏差信號輸入至PID控制單元； 所述PID控
制單元用于將功率比較單元得到的功率偏差信號轉換為PID功率控 制信號，并將轉換后的PID功率控制信號輸入流量指令生成單元；
[0033]所述流量指令生成單元用于根據控制前饋單元得到的前饋功率信號和PID控制 單元得到的PID功率控制信號生成流量指令信號，并將生成的流量指令信號輸 入至控制單元；
[0034]所述控制單元用于根據流量指令生成單元生成的流量指令信號分別控制除氧器 進汽調節閥、第Ⅰ低壓加熱器進汽調節閥、第Ⅱ低壓加熱器進汽調節閥、第
Ⅲ?
低壓加熱器進汽調節閥、第Ⅳ低壓加熱器進汽調節閥的開度。
[0035]本專利技術的有益效果為：本專利技術是在電網頻本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種汽輪機抽汽參與電網頻率調節的系統，所述汽輪機包括鍋爐（66）、高壓缸（61）、中壓缸（58）、低壓缸（51）、除氧器（5）、第Ⅰ低壓加熱器（15）、第Ⅱ低壓加熱器（23）、第Ⅲ低壓加熱器（30）、第Ⅳ低壓加熱器（37）、凝汽器（18）；所述高壓缸（61）通過高壓缸排汽逆止閥（62）、高壓缸排汽管（65）與鍋爐（66）連接；所述鍋爐（66）通過主蒸汽管（64）與高壓缸（61）連接；所述主蒸汽管（64）上設置有高壓調閥（60）；所述鍋爐（66）通過再熱主蒸汽管（63）與中壓缸（58）連接，所述再熱主蒸汽管（63）上設置中壓調閥（59）；所述高壓缸（61）、中壓缸（58）、低壓缸（51）依次連接；所述低壓缸（51）與發電機轉子（50）連接；所述低壓缸（51）與凝汽器（18）連接；所述第Ⅰ低壓加熱器（15）、第Ⅱ低壓加熱器（23）、第Ⅲ低壓加熱器（30）、第Ⅳ低壓加熱器（37）依次連接；其特征在于：所述中壓缸（58）上設置中壓缸排汽口（57）；所述低壓缸（51）上分別設置第Ⅳ低壓缸抽汽口（52）、第Ⅲ低壓缸抽汽口（53）、第Ⅱ低壓缸抽汽口（54）、第Ⅰ低壓缸抽汽口（55）；所述中壓缸排汽口（57）通過除氧器進汽管（4）與除氧器（5）連通；所述除氧器進汽管（4）上設置除氧器進汽調節閥（3）；所述第Ⅰ低壓缸抽汽口（55）通過第Ⅰ低壓加熱器進汽管（14）與第Ⅰ低壓加熱器（15）連接，所述第Ⅰ低壓加熱器進汽管（14）上設置與數據采集與控制裝置（69）電連接的第Ⅰ低壓加熱器進汽調節閥（13）；所述第Ⅰ低壓加熱器進汽管（14）用于從第Ⅰ低壓缸抽汽口（55）抽出蒸汽流入第Ⅰ低壓加熱器（15）；所述第Ⅱ低壓缸抽汽口（54）通過第Ⅱ低壓加熱器進汽管（22）與第Ⅱ低壓加熱器（23）連接，所述第Ⅱ低壓加熱器進汽管（22）上設置與數據采集與控制裝置（69）電連接的第Ⅱ低壓加熱器進汽調節閥（21）；所述第Ⅱ低壓加熱器進汽管（22）用于從第Ⅱ低壓缸抽汽口（54）抽出蒸汽流入第Ⅱ低壓加熱器（23）；所述第Ⅲ低壓缸抽汽口（53）通過第Ⅲ低壓加熱器進汽管（29）與第Ⅲ低壓加熱器（30）連接，所述第Ⅲ低壓加熱器進汽管（29）上設置與數據采集與控制裝置（69）電連接的第Ⅲ低壓加熱器進汽調節閥（28）；所述第Ⅲ低壓加熱器進汽管（29）用于從第Ⅲ低壓缸抽汽口（53）抽出蒸汽流入第Ⅲ低壓加熱器（30）；所述第Ⅳ低壓缸抽汽口（52）通過第Ⅳ低壓加熱器進汽管（36）與第Ⅳ低壓加熱器（37）連接，所述第Ⅳ低壓加熱器進汽管（36）上設置與數據采集與控制裝置（69）電連接的第Ⅳ低壓加熱器進汽調節閥（35）；所述第Ⅳ低壓加熱器進汽管（36）用于從第Ⅳ低壓缸抽汽口（52）抽出蒸汽流入第Ⅳ低壓加熱器（37）；還包括數據采集與控制裝置（69）、三相電力參數測試儀（48）、電流轉換器（49）、電壓轉換器（47）；所述電流轉換器（49）、電壓轉換器（47）分別與發電機轉子（50）連接，分別用于采集發電機轉子（50）的輸出的電流和輸出的電壓，并將采集的電流和電壓分別轉換后輸入至三相電力參數測試儀（48）；所述三相電力參數測試儀（48）分別與電流轉換器（49）、電壓轉換器（47）、數據采集與控制裝置（69）連接，用于將電流轉換器（49）、電壓轉換器（47）轉換后的電流和電壓進行計算，并根據計算結果輸出功率和頻率信號至數據采集與控制裝置（69）；所述數據采集與控制裝置（69）用于根據三相電力參數測試儀（48）輸出的功率和頻率信號控制除氧器進汽調節閥（3）、第Ⅰ低壓加熱器進汽調節閥（13）、第Ⅱ低壓加熱器進汽調節閥（21）、第Ⅲ低壓加熱器進汽調節閥（28）、第Ⅳ低壓加熱器進汽調節閥（35）的開度。
2.根據權利要求1所述的一種汽輪機抽汽參與電網頻率調節的系統，其特征在于：所述凝汽器（18）通過凝結水泵進水母管（40）與軸封加熱器（44）連接；所述軸封加熱器（44）通過Ⅳ低壓加熱器進水凝結水母管（39）與第Ⅳ低壓加熱器（37）連接；所述第Ⅳ低壓加熱器（37）通過
Ⅲ?Ⅳ
低壓加熱器間凝結水母管（32）與第Ⅲ低壓加熱器（30）連接；所述第Ⅲ低壓加熱器（30）通過
Ⅱ?Ⅲ
低壓加熱器間凝結水母管（25）與第Ⅱ低壓加熱器（23）連接；所述第Ⅱ低壓加熱器（23）通過
Ⅰ?Ⅱ
低壓加熱器間凝結水母管（17）與第Ⅰ低壓加熱器（15）連接；所述第Ⅰ低壓加熱器（15）通過進除氧器凝結水母管（10）與除氧器（5）連接；所述Ⅳ低壓加熱器進水凝結水母管（39）上設置有除氧器水位調節閥（45），所述器水位調節閥（45）用于調節除氧器（5）的水位；所述凝汽器（18）中的凝結水依次經過軸封加熱器（44）、第Ⅳ低壓加熱器（37）、第Ⅲ低壓加熱器（30）、第Ⅱ低壓加熱器（23）、第Ⅰ低壓加熱器（15），最后流入的第Ⅰ低壓加熱器（15）的凝結水則通過進除氧器凝結水母管（10）進入除氧器（5）。3.根據權利要求2述的一種汽輪機抽汽參與電網頻率調節的系統，其特征在于：所述凝汽器（18）與軸封加熱器（4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：文立斌，胡弘，李俊，孫志媛，吳健旭，
申請(專利權)人：廣西電網有限責任公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：