[發明專利]一種凝汽器真空度的分程控制方法

有效

• 申請號: 201710483963.5
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107144150B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 李良;柳建楠;饒文培
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: F28B11/00
• 分類號: F28B11/00
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

本發明公開了一種凝汽器真空度的分程控制方法，涉及汽輪機控制技術領域，包括計算當前真空度偏差、比較當前真空度偏差與設置閾值、將真空度偏差分解為冷卻水量調節偏差和抽氣量調節偏差之和，判斷并選擇冷卻水量和抽氣量依次調節。本發明的凝汽器真空度的分程控制方法通過聯合使用冷卻水量調節和抽氣量調節的方式，通過將真空度偏差分解為冷卻水分量和抽氣分量，并分別予以控制的方式實現凝汽器真空度的控制。相比現有凝汽器真空度控制方法具有更好的真空度控制精度和快速性。

技術領域

本發明涉及汽輪機控制技術領域，具體涉及一種凝汽器真空度的分程控制方法。

背景技術

凝汽器是汽輪機裝置的重要組成部分，其作用是收集汽輪機的排氣。為充分地收集汽輪機的排氣，同時保證汽輪機的工作效率，凝汽器內部需要保持一定的負壓環境(相對于標準大氣壓)，即真空度。凝汽器內部的真空度通過及時消除或轉移其內部的汽輪機排氣實現，具體包括兩種方式：冷卻和抽氣；前者采用低溫水冷卻的方式將汽輪機排氣凝結為水(同質量的水蒸氣與水的體積比約為1200:1)，后者通過抽氣泵直接將汽輪機排氣導出凝汽器。工程上，冷卻水量通常由冷卻水泵提供，其轉速通過冷卻水泵工作蒸汽調節閥實現；相應的，抽氣泵的轉速通過抽氣泵工作蒸汽調節閥實現。汽輪機凝汽器真空度控制涉及的相關物理系統合稱為凝汽器真空度控制系統，其系統布置如圖1所示。

當前工業實際中，主要通過調節冷卻水量的方式實現凝汽器真空度的控制。抽氣泵則采用恒定轉速運行的方式，目的是將汽輪機排氣中的不凝結氣體抽出，并不參與凝汽器真空度的控制。鑒于冷卻水量調節具體通過冷卻水泵轉速調節實現，因此冷卻水量的調節過程具有較長的時間延遲和較粗的調節精度，其結果直接反映到凝汽器真空度的控制品質。因此，當前這種“單一手段調節”的凝汽器真空度控制方法具有如下缺點：1)快速性較差，其原因在于冷卻水泵具有的較大轉動慣量；2)精確度較低，決定于冷卻水泵的轉速調節精度；另外，3)冷卻水泵的轉速調節頻繁，不僅影響冷卻水泵的使用壽命，而且對于冷卻水泵和汽輪機共用凝汽器的情況，其冷卻水泵頻繁的轉速調節本身也會引起凝汽器真空度的波動。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種凝汽器真空度的分程控制方法，相比現有凝汽器真空度控制方法具有更好的真空度控制精度和快速性。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種凝汽器真空度的分程控制方法，該方法包括以下步驟：

S1、根據上一周期凝汽器真空度測量值P_(n-1)，計算當前真空度偏差P_e＝P^*-P_(n-1)，其中P^*為真空度控制目標值；

S2、設置真空度控制目標范圍為P^*±P_d，其中P_d>0，比較|P_e|與P_d大小，如|P_e|≤P_d，保持當前周期的抽氣器工作蒸汽調節閥開度μ_(n)和當前周期冷卻水泵工作蒸汽調節閥開度u_(n)不變，轉至步驟S8；如|P_e|＞P_d，將真空度偏差P_e分解為冷卻水量調節偏差和抽氣量調節偏差之和，計算出抽氣量調節對應的真空度正偏差α和負偏差β，轉至步驟S3；

S3、根據當前的抽氣器工作蒸汽調節閥開度μ_(n-1)，計算當前抽氣器正作用余量a和負作用的余量b；

S4、比較真空度正偏差α、負偏差β對應的抽氣器調節余量，取min{|α-a|，|-β-b|}確定控制方案，并計算冷卻水泵的轉速設定值改變量r，以及計算抽氣器工作蒸汽調節閥開度μ_(n)；