汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103046972103046972B(45)授权公告日2014.12.10(21)申请号201210539660.8(22)申请日2012.12.13(73)专利权人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人刘金福万杰宋崇明刘娇马世喜蔡鼎于达仁(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人高媛(51)Int.Cl.F01D17/10(2006.01)审查员刘玲权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法(57)摘要汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法，它涉及汽轮机单阀或多阀的切换方法。该方法解决现有单阀配汽规律和多阀配汽规律在线性切换方式下会引起机组功率较大负荷扰动的问题。所述方法包括以下步骤：切换点χ0和非线性切换阀门的选择；切换规律优化设计；配汽方式的非线性切换规律可以由三种方案确定：实验方法确定切换方法、理论计算确定切换方法或实验与理论计算相结合的方法。本发明用于汽轮机单阀或多阀的切换。CN103046972BCN10346972BCN103046972B权利要求书1/2页1.汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、定义χ为综合流量指令，u为阀门开度，n为阀门个数，则两种配汽方式可表示为：顺序阀配汽规律为：u1＝f1(χ)u2＝f2(χ)…un＝fn(χ)单阀配汽规律为：假设在负荷点χ0处由单阀切换到顺序阀，从t1时刻开始，t2时刻切换过程结束，在切换开始，t1时刻时在切换结束，t2时刻时u1＝f1(χ0)u2＝f2(χ0)…un＝fn(χ0)在切换过程中，t1时刻→t2时刻…其中，的含义是在负荷点χ0由单阀切换到顺序阀时第i个阀门开度随时间t变化的函数，即且无扰情况下，切换过程中负荷保持不变，即实际流量q(t)≡χ0，t∈[t1,t2]令第k个阀门在切换过程中随时间进行非线性动作，而其他n-1个阀门依然进行线性动作，使得对即2CN103046972B权利要求书2/2页此时实际流量q(t1+t′)＝χ0+Δq(t1+t′)＝χ0第k个阀门用于抵消其他阀门由于开度和流量呈非线性而导致的总流量偏差，则：令第k个阀门在切换过程中随时间进行非线性动作，而其他n-1个阀门依然进行线性动作，得出曲线t∈(t1,t2)；对由于其他n-1个阀门依然进行线性动作，因此阀位ui(i＝1,2,…,n且i≠k)可以得出，此时进行理论计算或实验，使得即保持实际流量q(t′)＝χ0，就确定了非线性切换规律上的点步骤二：切换点χ0和非线性切换阀门的选择：选取流量变化范围大的阀门作非线性运动；步骤三：切换规律优化设计：切换时只有第k个阀门是按照非线性规律动作的，而其他的阀门都是按照线性规律动作的；配汽方式的非线性切换规律可以由以下三种方案确定：实验方法确定切换方法、理论计算确定切换方法或实验与理论计算相结合的方法；步骤四：在DEH中设计自动切换逻辑，即规定切换点和切换时间，在DEH中输入函数为负荷点χ0由单阀切换到顺序阀时第i个阀门开度随时间t变化的函数，实现机组的自动无扰切换模式；步骤五：设计高负荷、中负荷以及低负荷三个等级的几个切换常用负荷点的非线性自动无扰切换。2.根据权利要求1所述汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法，其特征在于实验方法确定切换方法：先调节t′时刻下的阀位ui(i＝1,2,…,n且i≠k)，然后调节阀位uk，直到使实际流量q(t′)＝χ0，此时功率保持不变，即确定非线性规律上的第一个点，重复以上操作，得到非线性切换规律上的一系列点，进行拟合，得到连续的非线性切换规律。3.根据权利要求1所述汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法，其特征在于理论计算确定切换方法：先确定t′时刻下的阀位ui(i＝1,2,…,n且i≠k)，计算出保持实际流量q(t′)＝χ0所需的阀位uk，即确定非线性规律上的第一个点，重复以上计算，得到非线性切换规律上的一系列点，进行拟合，得到连续的非线性切换规律。3CN103046972B说明书1/6页汽轮机单阀或多阀的一种非线性自动无扰切换方法技术领域[0001]本发明涉及汽轮机单阀或多阀的切换方法。背景技术[0002]汽轮机是一种以蒸汽为动力，将蒸汽的能量转化成机械功的旋转机械，广泛应用于现代大型发电系统中。为满足用户实际用电量需求，汽轮机必须经常调整其功率，以使电机功率与外界变动的负荷保持平衡。改变汽轮机功率最直接、最有效的方式就是控制其进汽量，，进汽量发生变化时汽轮机的功率也会随之发生变化，即汽轮机配汽。[000