一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统

专利摘要:
本实用新型公开了一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统,属于火力发电技术领域，其包括超超临界汽轮机组和控制器，其中，超超临界汽轮机组包括高压缸、中压缸、低压缸、高压缸进汽阀、中压缸进汽阀、低压缸进汽阀和高压旁路阀；所述控制器包括：传感器模块、数据采集模块、数据存储模块、控制模块、数据分析模块、可视化模块、训练模块和通讯模块。本实用新型能够在高中压缸联合启动过程中精确自动控制压力、温度、流量，避免超超临界汽轮机组在启动过程中出现超温、超压现象，缩短了启动时间，提高了设备的工作效率。
公开号:CN214330706U
申请号:CN202120166797.8U
申请日:2021-01-21
公开日:2021-10-01
发明作者:葛凌峰；冯普锋；张宝国；李冲；宗绪东；胡箭；朱晓磊
申请人:Huadian Power International Co ltd Shiliquan Power Plant；Shanghai Power Equipment Research Institute Co Ltd；
IPC主号:F01D19-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于火力发电技术领域，具体涉及一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统。
[n0002] 由于超超临界汽轮机组机组高中压缸联合启动过程中，数据控制量比较多，而超超临界汽轮机组的汽机转速属于重要精确自动控制对象,往往忽视高中压缸联合启动对压力、温度、流量的精确自动控制；人为操作干预时,往往由于不能很好的将温度和压力控制在合理范围内而出现超温、超压现象,影响启动时间,甚至因此出现机组跳闸故障、导致高排末级叶片容易受热超过许用应力甚至断裂。
[n0003] 因此，急需一种能够在高中压缸联合启动过程中，精确自动控制压力、温度、流量的超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统。
[n0004] 本实用新型的目的在于提供一种能够在高中压缸联合启动过程中，精确自动控制压力、温度、流量的超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统，本实用新型采取了如下技术方案：
[n0005] 一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统，其特征在于，包括超超临界汽轮机组和控制器，其中，所述超超临界汽轮机组包括高压缸、中压缸、低压缸、高压缸进汽阀、中压缸进汽阀、低压缸进汽阀和高压旁路阀；所述控制器包括：
[n0006] 传感器模块，用于监测超超临界汽轮机组中输入所述高压缸、所述中压缸、所述低压缸的蒸汽温度、压力和流量，以及发电机的输入扭矩；
[n0007] 数据采集模块，与所述传感器模块连接，用于采集所述传感器模块的实时监测数据；
[n0008] 数据存储模块，与所述数据采集模块连接，所述数据采集模块将实时监测数据传输给所述数据存储模块进行存储；
[n0009] 控制模块，与所述超超临界汽轮机组中的高压缸进汽阀、中压缸进汽阀、低压缸进汽阀、高压旁路阀连接，用于控制所述高压缸进汽阀、所述中压缸进汽阀、所述低压缸进汽阀和所述高压旁路阀的通断和进汽流量调节；
[n0010] 数据分析模块，所述数据分析模块为基于卷积神经网络的模型，与所述数据存储模块、所述控制模块连接；所述数据分析模块对所述数据存储模块中存储的所述实时监测数据进行分析处理，并根据预设的高中压缸联合启动曲线给出所述高压缸进汽阀、所述中压缸进汽阀、所述低压缸进汽阀和所述高压旁路阀的通断和流量调节方案，并发送至所述控制模块；所述高中压缸联合启动曲线为输入所述高压缸、所述中压缸的蒸汽温度、蒸汽压力以及发电机的输入扭矩三者关系的最佳配合启动曲线；
[n0011] 可视化模块，与所述数据分析模块、所述数据采集模块连接；所述可视化模块用于显示所述数据分析模块给出所述高压缸进汽阀、所述中压缸进汽阀、所述低压缸进汽阀和所述高压旁路阀的通断、流量，以及所述数据采集模块采集的所述传感器模块实时监测的输入所述高压缸、所述中压缸和所述低压缸的蒸汽温度、蒸汽压力、流量，以及所述发电机的输入扭矩；
[n0012] 训练模块，与所述数据分析模块，用于对所述数据分析模块进行训练；
[n0013] 通讯模块，与所述数据分析模块连接，用于下载训练完成的数据分析模块。
[n0014] 进一步地，所述通讯模块包括运算器和通信器，所述运算器采用CPU、MCU或MMU；所述通信器为所述通讯模块与外界进行通信、模型下载和调试的入口。
[n0015] 有益效果：
[n0016] 本实用新型提供了一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统，能够在高中压缸联合启动过程中精确自动控制压力、温度、流量，避免超超临界汽轮机组在启动过程中出现超温、超压现象，缩短了启动时间，提高了设备的工作效率。
[n0017] 图1为本实用新型提供的超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统示意图
[n0018] 图2为本实用新型提供的控制器的构成图
[n0019] 其中，1、锅炉；2、再热器；3、高压旁路阀；4、高压缸进汽阀；5、控制器；51、传感器模块；52、数据采集模块；53、数据存储模块；54、控制模块；55、数据分析模块；56、可视化模块；57、训练模块；58、通讯模块；6、中压缸进汽阀；7、低压缸进汽阀；8、低压缸；9、发电机；10、冷凝器；11、水泵；12、中压缸；13、高压缸。
[n0020] 实施例1
[n0021] 一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统，一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统，包括超超临界汽轮机组和控制器5，其中，超超临界汽轮机组包括高压缸13、中压缸12、低压缸8、高压缸进汽阀4、中压缸进汽阀6、低压缸进汽阀7和高压旁路阀3；控制器5包括：
[n0022] 传感器模块51，用于监测超超临界汽轮机组中输入高压缸13、中压缸12、低压缸8的蒸汽温度、压力和流量，以及发电机9的输入扭矩；
[n0023] 数据采集模块52，与传感器模块51连接，用于采集传感器模块51的实时监测数据；
[n0024] 数据存储模块53，与数据采集模块52连接，数据采集模块52将实时监测数据传输给数据存储模块53进行存储；
[n0025] 控制模块54，与超超临界汽轮机组中的高压缸进汽阀4、中压缸进汽阀6、低压缸进汽阀7、高压旁路阀3连接，用于控制高压缸进汽阀4、中压缸进汽阀6、低压缸进汽阀7和高压旁路阀3的通断和进汽流量调节；
[n0026] 数据分析模块55，数据分析模块55为基于卷积神经网络的模型，与数据存储模块53、控制模块54连接；数据分析模块55对数据存储模块53中存储的实时监测数据进行分析处理，并根据预设的高中压缸联合启动曲线给出高压缸进汽阀4、中压缸进汽阀6、低压缸进汽阀7和高压旁路阀3的通断和流量调节方案，并发送至控制模块54；高中压缸联合启动曲线为输入高压缸、中压缸的蒸汽温度、蒸汽压力以及发电机的输入扭矩三者关系的最佳配合启动曲线；
[n0027] 可视化模块56，与数据分析模块55、数据采集模块52连接；可视化模块56用于显示数据分析模块55给出高压缸进汽阀4、中压缸进汽阀6、低压缸进汽阀7和高压旁路阀3的通断、流量，以及数据采集模块52采集的传感器模块51实时监测的输入高压缸、中压缸和低压缸的蒸汽温度、蒸汽压力、流量，以及发电机的输入扭矩；
[n0028] 训练模块57，与数据分析模块55，用于对数据分析模块55进行训练；
[n0029] 通讯模块58，与数据分析模块55连接，用于下载训练完成的数据分析模块55。
[n0030] 其中，通讯模块58包括运算器和通信器，运算器采用CPU、MCU或MMU；通信器为通讯模块58与外界进行通信、模型下载和调试的入口。
[n0031] 在本实施例中，锅炉1设置有再热器2，锅炉1通过与高压缸13连通，主蒸汽管路上设置有高压旁路阀3，其中，高压旁路阀3通过去再热器管路与再热器2连通；再热器2通过再来蒸汽管路与中压缸12连通；中压缸12出汽口与低压缸8的进汽口通过低压蒸汽管路连通；低压缸8的出汽口与冷凝器10通过冷凝管路连通；其中，冷凝器10与高压旁路阀3通过高压旁路管路连通，高压旁路管路上设置有水泵11，用于提供高压旁路阀3冷却用水。
[n0032] 在本实施例中，主蒸汽管路、再热器管路、低压蒸汽管路和冷凝管路均设置有压力传感器和温度传感器，高压旁路管设置有温度传感器。
[n0033] 其中，主蒸汽管路、再热器管路、低压蒸汽管路分别设置有高压缸进汽阀4、中压缸进汽阀6、低压缸进汽阀7。
[n0034] 在本实施例中，发电机9的输入端设置有扭矩监测传感器。
[n0035] 在本实施例中，数据分析模块55的卷积神经网络包括输入层、卷积层、池化层，卷积层层数为16、卷积核大小为3*3的卷积层和层数为5的最大池化层。
[n0036] 以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围的。

权利要求:
Claims (2)
[0001] 1.一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统，其特征在于，包括超超临界汽轮机组和控制器，其中，所述超超临界汽轮机组包括高压缸、中压缸、低压缸、高压缸进汽阀、中压缸进汽阀、低压缸进汽阀和高压旁路阀；所述控制器包括：
传感器模块，用于监测超超临界汽轮机组中输入所述高压缸、所述中压缸、所述低压缸的蒸汽温度、压力和流量，以及发电机的输入扭矩；
数据采集模块，与所述传感器模块连接，用于采集所述传感器模块的实时监测数据；
数据存储模块，与所述数据采集模块连接，所述数据采集模块将实时监测数据传输给所述数据存储模块进行存储；
控制模块，与所述超超临界汽轮机组中的高压缸进汽阀、中压缸进汽阀、低压缸进汽阀、高压旁路阀连接，用于控制所述高压缸进汽阀、所述中压缸进汽阀、所述低压缸进汽阀和所述高压旁路阀的通断和进汽流量调节；
数据分析模块，所述数据分析模块为基于卷积神经网络的模型，与所述数据存储模块、所述控制模块连接；所述数据分析模块对所述数据存储模块中存储的所述实时监测数据进行分析处理，并根据预设的高中压缸联合启动曲线给出所述高压缸进汽阀、所述中压缸进汽阀、所述低压缸进汽阀和所述高压旁路阀的通断和流量调节方案，并发送至所述控制模块；所述高中压缸联合启动曲线为输入所述高压缸、所述中压缸的蒸汽温度、蒸汽压力以及发电机的输入扭矩三者关系的最佳配合启动曲线；
可视化模块，与所述数据分析模块、所述数据采集模块连接；所述可视化模块用于显示所述数据分析模块给出所述高压缸进汽阀、所述中压缸进汽阀、所述低压缸进汽阀和所述高压旁路阀的通断、流量，以及所述数据采集模块采集的所述传感器模块实时监测的输入所述高压缸、所述中压缸和所述低压缸的蒸汽温度、蒸汽压力、流量，以及所述发电机的输入扭矩；
训练模块，与所述数据分析模块，用于对所述数据分析模块进行训练；
通讯模块，与所述数据分析模块连接，用于下载训练完成的数据分析模块。
[0002] 2.根据权利要求1所述的超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统，其特征在于，所述通讯模块包括运算器和通信器，所述运算器采用CPU、MCU或MMU；所述通信器为所述通讯模块与外界进行通信、模型下载和调试的入口。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120166797.8U|CN214330706U|2021-01-21|2021-01-21|一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统|CN202120166797.8U| CN214330706U|2021-01-21|2021-01-21|一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统|