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一种火电机组凝结水泵变频节能优化控制系统及方法与流程

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种火电机组凝结水泵变频节能优化控制系统及方法与流程

1.本发明涉及火电站自动控制技术领域,具体涉及一种火电机组凝结水泵变频节能优化控制系统及方法。


背景技术:

2.除氧器液位控制是火电机组的重要控制回路,担负着锅炉给水安全、除氧器除氧效率以及低旁减温水、低压缸喷水、给水泵密封水、辅机轴承冷却水等众多子系统的安全运行任务。除氧器液位过低可能导致给水泵汽蚀而影响给水泵的安全,液位过高不但会影响除氧效果,还可能使给水经汽轮机抽汽管道倒流至汽轮机而引起水击事故或给水箱满水、除氧器振动、排汽带水等现象。因此,除氧器液位是火电机组运行的重要调节参数之一,具有特殊性和唯一性,其控制方式和控制效果一直是业内重视的问题。
3.传统的火电机组中,凝结水系统采用工频凝结水泵,除氧器液位主要由除氧器液位主、副调节阀来控制,而凝结水泵工频方式下,无法进行调节,导致电耗较大,凝结水系统因除氧器液位调节阀门节流造成损失严重,经济性较差。
4.近年来,随着我国火电机组装机容量持续快速增长,在役及在建机组均面临安全性、经济性等一系列问题。为了节约能源、降低厂用电率,追求高效、节能、高可靠性的发展,多数火电厂为凝结水系统配置变频器,在满足凝结水压力安全的前提下,尽可能降低凝结水泵功耗与节流损失,达到节能的目的。但随之而来的控制方式也较常规工频凝结水泵控制方式有很大区别。
5.目前火电机组中针对变频泵+除氧器上水主、副调节阀的控制方式主要有以下几种:
6.方式一:除氧器上水主、副调节阀以单/三冲量方式控制除氧器液位,凝结水泵变频控制凝结水泵出口母管压力。除氧器液位设定值保持一固定值,凝结水泵出口母管压力设定值随负荷指令变化,可减少变负荷时运行人员的操作量。
7.方式二:除氧器上水主、副调节阀控制凝结水泵出口母管压力,凝结水泵变频以单/三冲量方式控制除氧器液位。除氧器液位设定值保持一固定值,凝结水泵出口母管压力设定值随负荷指令变化,可减少变负荷时运行人员的操作量。
8.方式三:低负荷阶段,除氧器上水主、副调节阀以单冲量方式控制除氧器液位,凝结水泵变频控制凝结水泵出口母管压力。高负荷阶段,除氧器上水主、副调节阀控制凝结水泵出口母管压力,凝结水泵变频以三冲量方式控制除氧器液位。除氧器液位设定值保持一固定值,凝结水泵出口母管压力设定值随负荷指令变化,可减少变负荷时运行人员的操作量。
9.方式四:除氧器上水主、副调节阀开环控制,仅根据负荷指令或主给水流量来决定阀门的开度,凝结水泵变频以单/三冲量方式控制除氧器液位。
10.方式五:除氧器上水主、副调节阀与凝结水泵变频均控制除氧器液位。
11.目前这些应用方式中,都存在不同的缺陷,具体为:
12.方式一中,由于凝结水泵出口母管压力与调阀开度变化有较大关系,在凝结水流量发生扰动的情况下,调阀开度将会有一定的快速变化,导致凝结水压力波动,凝结水泵变频动作,最终又会影响压力的稳定,造成了控制回路中的一个强耦合效应,控制超调量、稳定时间、衰减率等控制指标不高。在剧烈工况下,此耦合效应更会加剧,甚至影响凝结水系统及其用户安全。
13.方式二中,调阀能够快速的对压力做出响应,在满足压力安全的前提下凝结水流量由凝结水泵变频控制,相比方式一有较好的经济性。但在低负荷下,凝结水流量低,凝结水泵转速不高,导致凝结水泵工作点低,出口压头偏低,为了维持凝结水压力,调阀也会关到一个比较低的位置,若发生凝结水压力负向扰动,调阀进一步关闭,将会影响凝结水泵工作点,影响除氧器水位安全,甚至发生断水事故。方式二虽经济性好,但安全性差。
14.方式三中,是目前应用最为广泛的一套控制策略,较方式一、二它有更好的经济性;较方式三、四它有更好的安全性,但高负荷阶段,由于除氧器上水主、副调阀对压力的调节作用,或多或少会产生一定的节流,影响锅炉上水整体的经济性。
15.方式四中,除氧器上水主、副调阀开环控制,是建立在系统长期运行后得出的经验之上的,即在某一负荷段某一开度下凝结水压力是可预料的,可以在长期的运行中总结经验,经过计算得出一条比较经济的开度曲线。但在此方式中,调节手段只有凝结水泵变频一种方式,对于现代电厂的大容量、系统庞大、扰动较多、控制指标要求高、自动化水平高的特点,显然已经不能满足要求。一旦系统特性发生变化,经验得出的曲线和控制效果将不但不是最优,甚至是不安全的。
16.方式五中,相对于方式一,对于同一控制对象采用两种控制手段,而且这两种控制手段的线性度差别很大,相互耦合,必然增加控制难度。考虑到现代火电机组热力系统的复杂性、庞大性、若发生预期之外的剧烈工况,将不能保证系统的调节效果,甚至影响系统安全。与方式三类似,对系统特性的适应性差,同样也不符合现代电厂的自动化趋势。


技术实现要素:

17.为克服上述现有方式存在的经济性和安全性方面的问题,本发明的目的在于提供一种火电机组凝结水泵变频节能优化控制系统及方法,可实现火电机组凝结水泵和除氧器上水主、副调节阀的最优控制,为电厂经济、安全运行提供更进一步的保障。
18.为了达到上述目的,本发明由如下技术方案实施:
19.一种火电机组凝结水泵变频节能优化控制系统,包括依次连接的凝结水加压装置的凝结水泵2、凝结水加热装置的轴封加热器4、低压加热器7和除氧器8,与凝结水泵2相连的第一pid控制器14、第二pid控制器15和第三pid控制器16,安装在轴封加热器4出口主路管道上的除氧器上水主调节阀5及与其相连的第四pid控制器17、第五pid控制器18和函数发生器19,安装在轴封加热器4出口旁路管道上的除氧器上水副调节阀6及与其相连的函数发生器19,位于凝结水泵2出口的凝结水泵出口母管压力测点3,位于除氧器8入口的凝结水至除氧器入口流量测点9,位于除氧器8内部的除氧器液位测点10,位于除氧器8出口的锅炉主给水流量测点11;
20.所述第一pid控制器14的作用是当机组处于低负荷运行状态下,调节凝结水泵2出口压力;第一pid控制器14的输入信号包括两路,第一路是凝结水泵出口压力设定值12,该
设定值的实现方式分两种,一种是由运行人员直接设定,另一种是随机组负荷变化自动变化;第二路是需要控制调节的出口母管压力,由凝结水泵出口母管压力测点3直接测量得到,第一pid控制器14的输出信号为凝结水泵2的动作指令;第一pid控制器14包括比例p、积分i控制作用;
21.所述第二pid控制器15和第三pid控制器16共同作用为一套串级控制,其作用是当机组处于高负荷运行状态下,凝结水泵2调节除氧器液位;第二pid控制器15作为主调控制器,其输入信号包括两路,第一路是除氧器液位设定值13,该设定值的实现方式是运行人员直接设定;第二路是需要控制调节的除氧器液位,由除氧器液位测点10直接测量得到;第二pid控制器15包括比例p、积分i控制作用;第三pid控制器16作为副调控制器,其输入信号包括两路,第一路是第二pid控制器15的输出值作为第三pid控制器16的设定值;第二路是需要控制调节凝结水至除氧器入口流量,由凝结水至除氧器入口流量测点9直接测量得到,第三pid控制器16的输出信号为凝结水泵2的动作指令;第三pid控制器16包括比例p、积分i控制作用;
22.所述第四pid控制器17和第五pid控制器18共同作用为一套串级控制,其作用是当机组处于低负荷运行状态下,除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6共同调节除氧器液位;第四pid控制器17作为主调控制器,其输入信号包括两路,第一路是除氧器液位设定值13,该设定值的实现方式是运行人员直接设定;第二路是需要控制调节的除氧器液位,由除氧器液位测点10直接测量得到;第四pid控制器17包括比例p、积分i控制作用;第五pid控制器18作为副调控制器,其输入信号包括两路,第一路是第四pid控制器17的输出值作为第五pid控制器18的设定值;第二路是需要控制调节凝结水至除氧器入口流量,由凝结水至除氧器入口流量测点9直接测量得到,第五pid控制器18的输出信号为除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6的动作公共指令;第五pid控制器18包括比例p、积分i控制作用。
23.所述凝结水泵出口母管压力测点3、凝结水至除氧器入口流量测点9、除氧器液位测点10、锅炉主给水流量测点11均布置2

3个测点。
24.所述的火电机组凝结水泵变频节能优化控制系统的控制方法,机组正常运行时,主给水回路通过来自热井的凝结水1,依次经过凝结水泵2和轴封加热器4对其加压、加温,再经过除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6的调节控制,进入低压加热器7对水继续加热,最后经过除氧器6加温、除氧处理,形成进入后续设备的锅炉给水。
25.凝结水泵2变频调节、除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6在低负荷阶段的共同调节方法为:其中,凝结水泵2变频调节对象为凝结水泵出口母管压力,除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6共同调节除氧器液位;
26.用凝结水泵2变频调节凝结水泵出口母管压力,凝结水泵出口母管压力测点3现场通常布置两个测点,对其进行二取平均处理,得出压力平均值作为第一pid控制器14的被控制对象,出口压力的设定值为凝结水泵出口压力设定值12,该设定值的实现方式分两种,一种是由运行人员直接设定,另一种是随机组负荷变化自动变化,考虑低负荷时,凝结水泵2的安全工作区间,设定值需设定一个下限,确保凝结水泵2转速不至于过低;第一pid控制器14调节包括比例p作用、积分i作用,当凝结水泵出口母管压力升高时,凝结水泵出口母管压力平均值与凝结水泵出口压力设定值12信号之间出现正偏差,使第一pid控制器14的比例p作用、积分i作用开始动作,发出关凝结水泵2变频动作的指令,通过降低变频指令来降低压
力;同样,当凝结水泵出口母管压力降低时,凝结水泵出口母管压力平均值与凝结水泵出口压力设定值12信号之间出现负偏差,使第一pid控制器14的比例p作用、积分i作用开始动作,发出开凝结水泵2变频动作的指令,通过提高变频指令来提高压力;
27.用除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6通过三冲量的串级控制方式来调节除氧器液位,其中主环控制器为第四pid控制器17,副环控制器为第五pid控制器18,除氧器液位测点10现场通常布置两个或三个测点,若为两个测点,进行二取平均处理、若为三个测点,进行三取中值处理,得出的液位值作为第四pid控制器17的被控制对象,液位的设定值为除氧器液位设定值13,该设定值由运行人员直接设定,正常运行时,除氧器液位的设定值为2000
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2100mm;第四pid控制器17调节包括比例p作用、积分i作用,当除氧器液位升高时,除氧器液位平均值与除氧器液位设定值13信号之间出现正偏差,使第四pid控制器17的比例p作用、积分i作用开始动作,发出减少第四pid控制器17输出的动作指令;同样,当除氧器液位降低时,除氧器液位平均值与除氧器液位设定值13信号之间出现负偏差,使第四pid控制器17的比例p作用、积分i作用开始动作,发出增加第四pid控制器17输出的动作指令;第四pid控制器17的输出值作为第五pid控制器18的设定值,凝结水至除氧器入口流量测点9现场通常布置两个测点,对其进行二取平均处理,得出流量平均值作为第五pid控制器18的被控制对象;第五pid控制器18调节包括比例p作用、积分i作用,当凝结水至除氧器入口流量升高时,凝结水至除氧器入口流量与设定值信号之间出现正偏差,使第五pid控制器18的比例p作用、积分i作用开始动作,发出关除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6动作的公共指令,通过关闭除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀来减少流量;同样,当凝结水至除氧器入口流量降低时,凝结水至除氧器入口流量与设定值信号之间出现负偏差,使第五pid控制器18的比例p作用、积分i作用开始动作,发出开调节阀动作的公共指令,通过开启调节阀来提高流量;第五pid控制器18的输出为除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6的公共指令,其中,除氧器上水主调节阀5直接接收该指令,除氧器上水副调节阀6接收函数发生器19处理后的该指令,除氧器上水副调节阀6远早于除氧器上水主调节阀5进入全开状态,两阀门的线性关系是不同的,所以通过函数发生器19来区分除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀的不同开度;
28.所述凝结水泵2变频调节、除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6在高负荷阶段的共同调节方法为:其中,凝结水泵2变频调节对象为除氧器液位,除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6的公共指令以每秒变化3%
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5%速率升至100%,除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6均进入无节流状态;
29.用凝结水泵2变频通过三冲量的串级控制方式来调节除氧器液位,其中主环控制器为第二pid控制器15,副环控制器为第三pid控制器16,除氧器液位测点10现场通常布置两个或三个测点,若为两个测点,进行二取平均处理、若为三个测点,进行三取中值处理,得出的液位值作为第二pid控制器15的被控制对象,液位的设定值为除氧器液位设定值13,该设定值由运行人员直接设定,正常运行时,除氧器液位的设定值为2000
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2100mm;第二pid控制器15调节包括比例p作用、积分i作用,当除氧器液位升高时,除氧器液位平均值与除氧器液位设定值13信号之间出现正偏差,使pid控制器15的比例p作用、积分i作用开始动作,发出减少第二pid控制器15输出的动作指令;同样,当除氧器液位降低时,除氧器液位平均值与除氧器液位设定值13信号之间出现负偏差,使pid控制器15的比例p作用、积分i作用开
始动作,发出增加第二pid控制器15输出的动作指令;第二pid控制器15的输出值作为第三pid控制器16的设定值,凝结水至除氧器入口流量测点9现场通常布置两个测点,对其进行二取平均处理,得出流量平均值作为第三pid控制器16的被控制对象;第三pid控制器16调节包括比例p作用、积分i作用,当凝结水至除氧器入口流量升高时,凝结水至除氧器入口流量与设定值信号之间出现正偏差,使第三pid控制器16的比例p作用、积分i作用开始动作,发出关变频动作的指令,通过降低凝结水泵2转速来减少流量;同样,当凝结水至除氧器入口流量降低时,凝结水至除氧器入口流量与设定值信号之间出现负偏差,使第三pid控制器16的比例p作用、积分i作用开始动作,发出开变频动作的指令,通过升高凝结水泵2转速来提高流量;
30.除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6在高负荷段进入全开状态后,重点考虑异常工况的处理;当除氧器液位测点10出现液位过高危险状况时,除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6迅速由全开状态转变为调节除氧器液位状态,调节方式为三冲量的串级控制方式,具体原理与低负荷时调节液位时一致,与此同时,凝结水泵2变频由调节液位自动转变为调节凝结水泵出口母管压力方式,具体原理与低负荷时调节压力时一致,当液位恢复至2350mm以下时,凝结水泵2变频、除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6均恢复原运行方式,此时,除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6公共指令以每秒变化3%
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5%速率升至100%;当凝结水泵2变频工作方式出现故障时,凝结水泵2将迅速切换到工频工作方式,该方式不具备控制调节特性,此时,除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6迅速由全开状态转变为调节除氧器液位状态,调节方式为三冲量的串级控制方式,具体原理与低负荷时调节液位时一致。
31.和现有技术相比较,本发明具备如下优点:
32.1)除氧器液位控制调节回路中,明确各自动控制执行机构的控制对象,合理安排各自的工作区间。
33.2)节能。高负荷阶段,除氧器上水主、副调节阀全开,既能满足运行对除氧器液位的需求,又保证调门无节流,为电厂经济运行提供更进一步的保障。
34.3)智能。该控制回路可保证凝结水泵变频系统和除氧器上水主、副调节阀系统在机组运行期间,全程投入自动。相互间的控制切换,依据判断锅炉主给水流量自动实现,大大降低了运行人员的操作负担,为电厂智能运行提供更进一步的保障。
35.4)安全。异常工况处理,考虑到除氧器液位过高或凝结水泵变频故障情况,通过智能控制手段,自动进行合理处理,为电厂安全运行提供更进一步的保障。
36.5)高负荷阶段,除氧器上水主、副调节阀从正常调节状态切换至全开状态,及异常工况从全开状态切换至正常调节状态时,切换速率至关重要,本发明对该方面进行着重处理,避免因切换速率的不合适引起的液位不必要波动。
附图说明
37.图1为本发明控制系统示意图。
38.附图标记说明:
39.1——凝结水;2——凝结水泵;
40.3——凝结水泵出口母管压力测点;4——轴封加热器;
41.5——除氧器上水主调节阀;6——除氧器上水副调节阀;
42.7——低压加热器;8——除氧器;
43.9——凝结水至除氧器入口流量测点;10——除氧器液位测点;11——锅炉主给水流量测点;12——凝结水泵出口压力设定值;13——除氧器液位设定
44.值;14——第一pid控制器;
45.15——第二pid控制器;16——第三pid控制器;
46.17——第四pid控制器;18——第五pid控制器;
47.19——函数发生器。
具体实施方式
48.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
49.如图1所示,一种火电机组凝结水泵变频节能优化控制系统,包括依次连接的凝结水加压装置的凝结水泵2、凝结水加热装置的轴封加热器4、低压加热器7和除氧器8,与凝结水泵2相连的第一pid控制器14、第二pid控制器15和第三pid控制器16,安装在轴封加热器4出口主路管道上的除氧器上水主调节阀5及与其相连的第四pid控制器17、第五pid控制器18和函数发生器19,安装在轴封加热器4出口旁路管道上的除氧器上水副调节阀6及与其相连的函数发生器19,位于凝结水泵2出口的凝结水泵出口母管压力测点3,位于除氧器8入口的凝结水至除氧器入口流量测点9,位于除氧器8内部的除氧器液位测点10,位于除氧器8出口的锅炉主给水流量测点11。
50.所述第一pid控制器14的作用是当机组处于低负荷运行状态下(以某660mw超临界机组为例,低负荷定义为锅炉主给水流量<1100t/h),调节凝结水泵2出口压力,第一pid控制器14的输入信号包括两路,第一路是凝结水泵出口压力设定值12,该设定值的实现方式分两种,一种是由运行人员直接设定,另一种是随机组负荷变化自动变化;第二路是需要控制调节的出口母管压力,由凝结水泵出口母管压力测点3直接测量得到,第一pid控制器14的输出信号为凝结水泵2的动作指令;第一pid控制器14包括比例p、积分i控制作用。
51.所述第二pid控制器15和第三pid控制器16共同作用为一套串级控制,其作用是当机组处于高负荷运行状态下(以某660mw超临界机组为例,高负荷定义为锅炉主给水流量>1100t/h),凝结水泵2调节除氧器液位。第二pid控制器15作为主调控制器,其输入信号包括两路,第一路是除氧器液位设定值13,该设定值的实现方式是运行人员直接设定;第二路是需要控制调节的除氧器液位,由除氧器液位测点10直接测量得到;第二pid控制器15包括比例p、积分i控制作用。第三pid控制器16作为副调控制器,其输入信号包括两路,第一路是第二pid控制器15的输出值作为第三pid控制器16的设定值;第二路是需要控制调节凝结水至除氧器入口流量,由凝结水至除氧器入口流量测点9直接测量得到,第三pid控制器16的输出信号为凝结水泵2的动作指令;第三pid控制器16包括比例p、积分i控制作用。
52.所述第四pid控制器17和第五pid控制器18共同作用为一套串级控制,其作用是当机组处于低负荷运行状态下(以某660mw超临界机组为例,低负荷定义为锅炉主给水流量<1100t/h),除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6共同调节除氧器液位。第四pid控制器17作为主调控制器,其输入信号包括两路,第一路是除氧器液位设定值13,该设定值的实现方式是运行人员直接设定;第二路是需要控制调节的除氧器液位,由除氧器液位测点
10直接测量得到;第四pid控制器17包括比例p、积分i控制作用。第五pid控制器18作为副调控制器,其输入信号包括两路,第一路是第四pid控制器17的输出值作为第五pid控制器18的设定值;第二路是需要控制调节凝结水至除氧器入口流量,由凝结水至除氧器入口流量测点9直接测量得到,第五pid控制器18的输出信号为除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6的动作公共指令;第五pid控制器18包括比例p、积分i控制作用。
53.所述凝结水泵出口母管压力测点3、凝结水至除氧器入口流量测点9、除氧器液位测点10、锅炉主给水流量测点11均布置2

3个测点。
54.所述的火电机组凝结水泵变频节能优化控制系统的工作方法,机组正常运行时,主给水回路通过来自热井的凝结水1,依次经过凝结水泵2和轴封加热器4对其加压、加温,再经过除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6的调节控制,进入低压加热器7对水继续加热,最后经过除氧器6加温、除氧处理,形成进入后续设备的锅炉给水。
55.凝结水泵2变频调节、除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6在低负荷阶段(以某660mw超临界机组为例,低负荷定义为锅炉主给水流量<1100t/h)的共同调节方法为:其中,凝结水泵2变频调节对象为凝结水泵出口母管压力,除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6共同调节除氧器液位;
56.用凝结水泵2变频调节凝结水泵出口母管压力,凝结水泵出口母管压力测点3现场通常布置两个测点,对其进行二取平均处理,得出压力平均值作为第一pid控制器14的被控制对象,出口压力的设定值为凝结水泵出口压力设定值12,该设定值的实现方式可分两种,一种是由运行人员直接设定,另一种是随机组负荷变化自动变化,考虑低负荷时,凝结水泵2的安全工作区间,设定值需设定一个下限,确保凝结水泵2转速不至于过低;第一pid控制器14调节包括比例p作用、积分i作用,当凝结水泵出口母管压力升高时,凝结水泵出口母管压力平均值与凝结水泵出口压力设定值12信号之间出现正偏差,使pid控制器14的比例p作用、积分i作用开始动作,发出关凝结水泵2变频动作的指令,通过降低变频指令来降低压力;同样,当凝结水泵出口母管压力降低时,凝结水泵出口母管压力平均值与凝结水泵出口压力设定值12信号之间出现负偏差,使pid控制器14的比例p作用、积分i作用开始动作,发出开凝结水泵2变频动作的指令,通过提高变频指令来提高压力;
57.用除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6通过三冲量的串级控制方式来调节除氧器液位,其中主环控制器为第四pid控制器17,副环控制器为第五pid控制器18,除氧器液位测点10现场通常布置两个或三个测点,若为两个测点,进行二取平均处理、若为三个测点,进行三取中值处理,得出的液位值作为第四pid控制器17的被控制对象,液位的设定值为除氧器液位设定值13,该设定值由运行人员直接设定,正常运行时,除氧器液位的设定值为2000
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2100mm;第四pid控制器17调节包括比例p作用、积分i作用,当除氧器液位升高时,除氧器液位平均值与除氧器液位设定值13信号之间出现正偏差,使第四pid控制器17的比例p作用、积分i作用开始动作,发出减少第四pid控制器17输出的动作指令;同样,当除氧器液位降低时,除氧器液位平均值与除氧器液位设定值13信号之间出现负偏差,使第四pid控制器17的比例p作用、积分i作用开始动作,发出增加第四pid控制器17输出的动作指令;第四pid控制器17的输出值作为第五pid控制器18的设定值,凝结水至除氧器入口流量测点9现场通常布置两个测点,对其进行二取平均处理,得出流量平均值作为第五pid控制器18的被控制对象;第五pid控制器18调节包括比例p作用、积分i作用,当凝结水至除氧器
入口流量升高时,凝结水至除氧器入口流量与设定值信号之间出现正偏差,使第五pid控制器18的比例p作用、积分i作用开始动作,发出关除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6动作的公共指令,通过关闭除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀来减少流量;同样,当凝结水至除氧器入口流量降低时,凝结水至除氧器入口流量与设定值信号之间出现负偏差,使第五pid控制器18的比例p作用、积分i作用开始动作,发出开调节阀动作的公共指令,通过开启调节阀来提高流量;第五pid控制器18的输出为除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6的公共指令,其中,除氧器上水主调节阀5直接接收该指令,除氧器上水副调节阀6接收函数发生器19处理后的该指令,除氧器上水副调节阀6远早于除氧器上水主调节阀5进入全开状态,两阀门的线性关系是不同的,所以通过函数发生器19来区分除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀的不同开度;
58.所述凝结水泵2变频调节、除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6在高负荷阶段(以某660mw超临界机组为例,高负荷定义为锅炉主给水流量>1100t/h)的共同调节方法为:其中,凝结水泵2变频调节对象为除氧器液位,除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6的公共指令以每秒变化3%
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5%速率升至100%,除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6均进入无节流状态。
59.用凝结水泵2变频通过三冲量的串级控制方式来调节除氧器液位,其中主环控制器为第二pid控制器15,副环控制器为第三pid控制器16,除氧器液位测点10现场通常布置两个或三个测点,若为两个测点,进行二取平均处理、若为三个测点,进行三取中值处理,得出的液位值作为第二pid控制器15的被控制对象,液位的设定值为除氧器液位设定值13,该设定值由运行人员直接设定,正常运行时,除氧器液位的设定值为2000
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2100mm;第二pid控制器15调节包括比例p作用、积分i作用,当除氧器液位升高时,除氧器液位平均值与除氧器液位设定值13信号之间出现正偏差,使第二pid控制器15的比例p作用、积分i作用开始动作,发出减少第二pid控制器15输出的动作指令;同样,当除氧器液位降低时,除氧器液位平均值与除氧器液位设定值13信号之间出现负偏差,使第二pid控制器15的比例p作用、积分i作用开始动作,发出增加第二pid控制器15输出的动作指令;第二pid控制器15的输出值作为第三pid控制器16的设定值,凝结水至除氧器入口流量测点9现场通常布置两个测点,对其进行二取平均处理,得出流量平均值作为第三pid控制器16的被控制对象;第三pid控制器16调节包括比例p作用、积分i作用,当凝结水至除氧器入口流量升高时,凝结水至除氧器入口流量与设定值信号之间出现正偏差,使第三pid控制器16的比例p作用、积分i作用开始动作,发出关变频动作的指令,通过降低凝结水泵2转速来减少流量;同样,当凝结水至除氧器入口流量降低时,凝结水至除氧器入口流量与设定值信号之间出现负偏差,使第三pid控制器16的比例p作用、积分i作用开始动作,发出开变频动作的指令,通过升高凝结水泵2转速来提高流量;
60.除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6在高负荷段进入全开状态后,重点考虑异常工况的处理;当除氧器液位测点10出现液位过高危险状况时(正常工况下,除氧器液位设定值为2000mm,当大于2500mm时,判断为异常工况),主、副调阀迅速由全开状态转变为调节除氧器液位状态,调节方式为三冲量的串级控制方式,具体原理与低负荷时调节液位时一致,与此同时,凝结水泵2变频由调节液位自动转变为调节凝结水泵出口母管压力方式,具体原理与低负荷时调节压力时一致,当液位恢复至2350mm以下时,凝结水泵2变频、除
氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6均恢复原运行方式,此时,除氧器上水主调节阀5和除氧器上水副调节阀6公共指令以每秒变化3%
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5%速率升至100%;当凝结水泵2变频工作方式出现故障时,凝结水泵2将迅速切换到工频工作方式,该方式不具备控制调节特性,此时,除氧器上水主调节阀5及除氧器上水副调节阀6迅速由全开状态转变为调节除氧器液位状态,调节方式为三冲量的串级控制方式,具体原理与低负荷时调节液位时一致。