[發(fā)明專利]直接空冷機(jī)組小機(jī)直排的汽動(dòng)給水泵背壓干擾抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610702521.0
• 申請(qǐng)日: 2016-08-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106246527B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金福;程江南;萬(wàn)杰;李飛;于達(dá)仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B49/20
• 分類號(hào): F04B49/20;F22D5/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 岳昕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽動(dòng)給水泵、鍋爐給水、直冷空冷島給水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及直接空冷機(jī)組小機(jī)直排的汽動(dòng)給水泵背壓干擾抑制方法。

背景技術(shù)

隨著近幾年空冷機(jī)組容量的增加，汽動(dòng)給水泵均采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，汽動(dòng)給水泵汽輪機(jī)(小機(jī))排汽常見(jiàn)的冷卻方式有自帶凝汽器濕冷、自帶凝汽器間冷、直冷(排大機(jī))三種型式。其中小機(jī)排汽冷卻方式采用直冷，具有可降低工程投資、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、增加機(jī)組年收益率等優(yōu)點(diǎn)。但是，小機(jī)直排大機(jī)空冷的型式，也將空冷機(jī)組背壓頻繁變化的特點(diǎn)引入小機(jī)的做功工程中，使得小機(jī)功率頻繁變化，從而使得汽動(dòng)給水泵、鍋爐給水流量頻繁變化，危及鍋爐安全。

目前小機(jī)直排控制多沿用自帶凝汽器濕冷、自帶凝汽器間冷的控制方式，僅進(jìn)行小機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，這種閉環(huán)控制方式無(wú)法排除背壓干擾對(duì)小機(jī)的影響，無(wú)法消除小機(jī)功率波動(dòng)帶來(lái)的鍋爐安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決在全工況范圍內(nèi)小機(jī)直排大機(jī)空冷機(jī)組背壓擾動(dòng)對(duì)小機(jī)功率產(chǎn)生影響，進(jìn)而危及鍋爐安全的問(wèn)題，現(xiàn)提供一種基于背壓前饋、工況修正的小機(jī)直排大機(jī)空冷機(jī)組汽動(dòng)給水泵的背壓干擾抑制方法。

直接空冷機(jī)組小機(jī)直排的汽動(dòng)給水泵背壓干擾抑制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟一：利用當(dāng)前背壓值P獲得背壓前饋系數(shù)f(P)；

步驟二：利用給水流量設(shè)定值獲得工況修正系數(shù)f(G)；

步驟三：根據(jù)背壓前饋系數(shù)f(P)和工況修正系數(shù)f(G)獲得背壓前饋量△Z，

△Z＝P×f(P)×f(G)；

步驟四：對(duì)背壓前饋量△Z進(jìn)行限幅，然后將限幅后的背壓前饋量△Z增加到小機(jī)閥位設(shè)定值上，完成汽動(dòng)給水泵背壓干擾的抑制。

上述步驟四中，還能夠利用小機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值代替小機(jī)閥位設(shè)定值，完成汽動(dòng)給水泵背壓干擾的抑制。

上述步驟三中，還能夠利用背壓變化值△P代替當(dāng)前背壓值P，完成汽動(dòng)給水泵背壓干擾的抑制，背壓變化值△P為當(dāng)前時(shí)刻背壓值與上一時(shí)刻背壓值的差值。

上述利用當(dāng)前背壓值P獲得背壓前饋系數(shù)f(P)的具體方法如下：

其中，dh為小機(jī)的實(shí)際焓降，G為小機(jī)工質(zhì)流量，ddh(P)為背壓變化1Pa時(shí)所引起的實(shí)際焓降dh的變化量。

上述利用給水流量設(shè)定值獲得工況修正系數(shù)f(G)的具體方法如下：

其中，G_i為當(dāng)前工況下小機(jī)進(jìn)汽流量，dh_c為設(shè)計(jì)工況、設(shè)計(jì)背壓下小機(jī)的實(shí)際焓降，G_c為設(shè)計(jì)工況下小機(jī)的進(jìn)汽流量，dh_i為當(dāng)前工況、設(shè)計(jì)背壓下小機(jī)的實(shí)際焓降。

本發(fā)明提出一種基于背壓前饋、工況修正的小機(jī)控制方法，可以在全工況內(nèi)有效抑制背壓干擾對(duì)小機(jī)的影響，消除小機(jī)功率波動(dòng)帶來(lái)的鍋爐安全隱患。

本發(fā)明具有以下效果：本發(fā)明采用背壓前饋與工況修正的背壓干擾抑制方法，在小機(jī)直排大機(jī)空冷機(jī)組全工況范圍內(nèi)，相比于目前小機(jī)轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制，將背壓擾動(dòng)引起的小機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)和鍋爐給水流量波動(dòng)削弱了50％以上。

附圖說(shuō)明

圖1為具體實(shí)施方式一中，獲得背壓前饋量的邏輯框圖；

圖2為具體實(shí)施方式四中，獲得背壓前饋量的邏輯框圖；

圖3為具體實(shí)施方式七中，獲得背壓前饋量的邏輯框圖；

圖4為具體實(shí)施方式十中，獲得背壓前饋量的邏輯框圖；

圖5為350MW機(jī)組不同工況、不同基準(zhǔn)背壓下，背壓升高1kPa引起的實(shí)際焓降的變化曲線圖，圖中由上至下的五條曲線分別表示VWO(閥門全開(kāi)工況)工況、THA(熱耗率驗(yàn)收工況)工況、75％THA工況、50％THA工況和30％THA工況下；

圖6為350MW機(jī)組不同工況、不同基準(zhǔn)背壓下，小機(jī)的實(shí)際焓降曲線圖，圖中由上至下的五條曲線分別表示VWO工況、THA工況、75％THA工況、50％THA工況和30％THA工況下；

圖7為350MW機(jī)組小機(jī)工質(zhì)流量的變化量為前饋放大系數(shù)dGP隨工況和背壓變化的曲線圖，圖中由上至下的五條曲線分別表示VWO工況、THA工況、75％THA工況、50％THA工況和30％THA工況下；

圖8為350MW機(jī)組求解背壓前饋系數(shù)的函數(shù)F1(x)取值曲線圖；

圖9為350MW機(jī)組求解工況修正系數(shù)的函數(shù)F2(x)取值曲線圖；