[發(fā)明專利]給水泵最小流量再循環(huán)閥控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810739007.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN108591041B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高林;李衛(wèi)東;薛建中;侯玉婷;王明坤;郇慶秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華能國際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): F04B49/22
• 分類號(hào): F04B49/22;F04B49/00
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

一種給水泵最小流量再循環(huán)閥控制系統(tǒng)及方法，用于驅(qū)動(dòng)給水泵的調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)給水泵的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的功率，通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)變轉(zhuǎn)速給水泵通過改變轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)給水流量的控制；變轉(zhuǎn)速給水泵從上游吸入工質(zhì)，經(jīng)變轉(zhuǎn)速給水泵送工質(zhì)給下游系統(tǒng)使用，入口壓力傳感器測量到的入口壓力信號(hào)送入飽和溫度模塊，用于根據(jù)水和水蒸氣物性計(jì)算入口壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度，該飽和溫度模塊輸出的飽和溫度連同出口溫度傳感器輸出的出口溫度信號(hào)被同時(shí)送入最小流量保護(hù)再循環(huán)控制器，控制出口溫度傳感器輸出的出口溫度低于飽和溫度模塊輸出的泵入口壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度，當(dāng)二者偏差低于預(yù)設(shè)值時(shí)，開啟給水泵最小流量再循環(huán)閥，將一部分水工質(zhì)從變轉(zhuǎn)速給水泵的出口管道送回變轉(zhuǎn)速給水泵的上游管道。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火力發(fā)電廠的自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種給水泵最小流量再循環(huán)閥控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

最小流量閥可保證給水泵最小流量，當(dāng)給水泵出口流量小于最小流量時(shí)，最小流量閥自動(dòng)開啟，把一部分給水回流到除氧器，避免給水泵在低于最小流量環(huán)境下工作。最小流量閥的控制關(guān)系到給水泵的安全運(yùn)行，但常規(guī)控制邏輯設(shè)計(jì)僅考慮短期運(yùn)行的啟停工況。隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的深入與新能源發(fā)電的高速發(fā)展，火電機(jī)組面臨提升運(yùn)行靈活性與深度調(diào)峰的強(qiáng)烈需求。深度調(diào)峰時(shí)，機(jī)組運(yùn)行工況偏離額定工況較多，給水泵流量偏低，最小流量保護(hù)動(dòng)作需求頻繁。在新的深度調(diào)峰運(yùn)行需求下，常常出現(xiàn)低負(fù)荷給水波動(dòng)劇烈，最小流量閥門磨損嚴(yán)重等一系列問題：

(1)給水泵最小流量保護(hù)的流量測量不確定度高、波動(dòng)大

給水泵出口流量測點(diǎn)本身由于工作在高壓區(qū)，測量精度不高，隨著負(fù)荷與給水流量的降低，測量偏差顯著放大，信號(hào)數(shù)據(jù)的波動(dòng)也更加明顯，但目前最小流量保護(hù)控制回路的信號(hào)測量未經(jīng)深度調(diào)峰下低負(fù)荷的校正，也未經(jīng)必要的濾波，極易引起調(diào)門的大幅抖動(dòng)并進(jìn)而引起給水控制的振蕩，甚至可能由于測量誤差在低負(fù)荷的放大，導(dǎo)致威脅泵的安全。

(2)常用最小流量閥控制策略不適應(yīng)深度調(diào)峰工況運(yùn)行

常見給水泵最小流量保護(hù)邏輯采用最常規(guī)的PID控制方式，控制目標(biāo)定值為230t/h，這意味著當(dāng)給水泵出口流量小于230時(shí)調(diào)門開大增加流量至230t/h并在高于230t/h流量時(shí)關(guān)小，低負(fù)荷下需要保持泵始終在最小流量下工作。由于泵的控制目標(biāo)是汽包水位，最小流量閥的開關(guān)會(huì)對(duì)泵的控制產(chǎn)生影響，從而引起泵出口流量的波動(dòng)，因此定值目標(biāo)的PID控制極易在最小流量閥開關(guān)時(shí)產(chǎn)生與給水系統(tǒng)的耦合振蕩，且由于PID控制存在一定的控制超調(diào)，因此在控制波動(dòng)過程中，極易導(dǎo)致泵工作在小于最小流量的工況，對(duì)泵的安全有不利影響。

(3)最小流量保護(hù)定值不負(fù)荷變速泵運(yùn)行規(guī)律

給水泵的最小流量保護(hù)是避免泵發(fā)生小流量汽蝕，威脅泵的安全，因此其最小流量保護(hù)定值是與變轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速相關(guān)的，隨著泵轉(zhuǎn)速的降低，該保護(hù)定值也隨之降低。現(xiàn)有技術(shù)給水泵最小流量保護(hù)定值為常數(shù)，一般是根據(jù)泵在額定轉(zhuǎn)速下的特性設(shè)置的，在深度調(diào)峰運(yùn)行期間，給泵轉(zhuǎn)速降低較多，理論上保護(hù)定值也需隨轉(zhuǎn)速降低，如按該保護(hù)定值控制，勢(shì)必引起再循環(huán)長期開啟狀態(tài)運(yùn)行，造成閥門沖刷損失的同時(shí)，也造成長期的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種給水泵最小流量再循環(huán)閥控制系統(tǒng)及方法，可在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)避免大部分工況最小流量閥門的開關(guān)動(dòng)作，穩(wěn)定性更好，節(jié)能效果明顯。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：