发电机组的凝结水系统控制方法与流程

文档序号:32312956发布日期:2022-11-23 13:18阅读:337来源:国知局
发电机组的凝结水系统控制方法与流程

1.本技术涉及凝结水系统控制技术领域,特别是涉及一种发电机组的凝结水系统控制方法。


背景技术:

2.随着国家双碳战略目标的确定以及调频市场和电力市场化交易的实施,发电机组的环保和节能要求也越来越高。如何在发电机组宽负荷运行常态的情况下进一步挖掘机组节能潜力,提升机组在全负荷段运行的经济性成为发电企业关注的重点。


技术实现要素:

3.本技术实施例提供一种发电机组的凝结水系统控制方法、发电机组的凝结水系统,能够提升发电机组在全负荷段运行的经济性。
4.第一方面,本技术实施例提供一种发电机组的凝结水系统控制方法,所述凝结水系统包括凝汽器、变频凝结水泵、除氧器水位主调阀、除氧器水位副调阀以及除氧器,所述方法包括:
5.将所述变频凝结水泵、所述除氧器水位主调阀以及所述除氧器水位副调阀投入自动调节状态;
6.实时获取所述发电机组的负荷,在所述发电机组的运行过程中:
7.当所述负荷处于第一负荷区间,通过所述变频凝结水泵进行凝结水压力控制,通过所述除氧器水位副调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制,并保持所述除氧器水位主调阀全关;
8.当所述负荷从所述第一负荷区间上升到第二负荷区间,开启所述除氧器水位主调阀并通过所述除氧器水位主调阀以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,并以预设的速率关闭所述除氧器水位副调阀;
9.当所述负荷从所述第二负荷区间上升到第三负荷区间,通过所述变频凝结水泵以三冲量调节方法进行除氧器水位控制,通过所述除氧器水位主调阀进行凝结水压力控制,并保持所述除氧器水位副调阀全关;
10.当所述负荷从所述第三负荷区间上升到第四负荷区间,开启所述除氧器水位副调阀并通过所述除氧器水位副调阀进行凝结水补量。
11.根据本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法,所述通过所述除氧器水位副调阀进行凝结水补量,包括:
12.通过所述除氧器水位副调阀根据所述负荷、凝结水压力以及除氧器给水流量进行凝结水补量。
13.根据本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法,在所述负荷处于第一负荷区间且发生故障的情况下,将所述变频凝结水泵切换至手动调节状态,将所述除氧器水位副调阀切换至手动调节状态,开启所述除氧器水位主调阀并通过所述除氧器水位
主调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制。
14.根据本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法,在所述负荷处于第二负荷区间且发生故障的情况下,将所述变频凝结水泵切换至手动调节状态,将所述除氧器水位主调阀切换至手动调节状态,开启所述除氧器水位副调阀并通过所述除氧器水位副调阀以单冲量方式进行除氧器水位控制。
15.根据本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法,在所述负荷处于第三负荷区间且发生故障的情况下,将所述变频凝结水泵切换至手动调节状态,通过所述除氧器水位主调阀以三冲量方式进行除氧器水位控制,其中,若所述除氧器水位主调阀不处于自动调节状态,则开启所述除氧器水位副调阀并通过所述除氧器水位副调阀以单冲量方式进行除氧器水位控制。
16.根据本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法,在所述负荷处于第三负荷区间且发生故障的情况下,保持所述变频凝结水泵处于自动调节状态,将除氧器水位主调阀切换至手动调节状态并继续通过所述变频凝结水泵以三冲量调节方法进行除氧器水位控制。
17.根据本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法,在所述负荷处于第四负荷区间且发生故障的情况下,将所述变频凝结水泵切换至手动调节状态,通过所述除氧器水位主调阀以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,通过所述除氧器水位主调阀根据所述负荷进行除氧器水位控制,其中,若所述除氧器水位主调阀不处于自动调节状态,则通过所述除氧器水位主调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制。
18.根据本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法,所述第一负荷区间为0%至25%机组额定容量,所述第二负荷区间为25%至38%机组额定容量,所述第三负荷区间为38%至60%机组额定容量,所述第四负荷区间为60%至100%机组额定容量。
19.第二方面,本技术实施例提供一种发电机组的凝结水系统,所述凝结水系统包括凝汽器、变频凝结水泵、除氧器水位主调阀、除氧器水位副调阀以及除氧器,所述凝结水系统执行上述第一方面任一实施例提供的方法。
20.本技术实施例通过在发电机组运行时,通过将变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀投入自动调节状态,并实时获取发电机组的负荷,进而根据负荷的变化调整变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀的工作模式;具体的,当负荷处于第一负荷区间时,通过变频凝结水泵进行凝结水压力控制,通过除氧器水位副调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制,并保持除氧器水位主调阀全关;当负荷从第一负荷区间上升到第二负荷区间,对除氧器水位主、副调阀进行切换,即开启除氧器水位主调阀并通过除氧器水位主调阀以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,并以预设的速率关闭除氧器水位副调阀;当负荷从第二负荷区间上升到第三负荷区间,除氧器水位控制由除氧器水位主调阀转换为由变频凝结水泵完成,也就是通过变频凝结水泵以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,而除氧器水位主调阀进行凝结水压力控制,继续保持除氧器水位副调阀全关;最后当负荷从第三负荷区间上升到第四负荷区间,开启除氧器水位副调阀并通过除氧器水位副调阀进行凝结水补量。本技术实施例在发电机组的运行过程中,将变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀投入自动调节状态,之后通过实时获取发电机组的负荷并基于多个阶段的负荷区间,调整变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除
氧器水位副调阀的工作模式,在提高发电机组自动化水平的基础上,提升发电机组在宽负荷运行时的经济性。
附图说明
21.图1是本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统的结构示意图;
22.图2是本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法的流程示意图;
23.图3是本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法的流程示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
25.应了解,在本技术实施例的描述中,如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示单独存在a、同时存在a和b、单独存在b的情况。其中a,b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达,是指的这些项中的任意组,包括单项或复数项的任意组。例如,a、b和c中的至少一项可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c,或者,a和b和c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
26.此外,下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
27.随着国家双碳战略目标的确定以及调频市场和电力市场化交易的实施,发电机组的环保和节能要求也越来越高。如何在发电机组宽负荷运行常态的情况下进一步挖掘机组节能潜力,提升机组在全负荷段运行的经济性成为发电企业关注的重点。
28.基于此,本技术实施例提出了一种发电机组的凝结水系统控制方法、发电机组的凝结水系统,能够提升发电机组在全负荷段运行的经济性。
29.首先描述本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法,参见图1,图1示出了本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统的结构示意图。如图1所示,所述凝结水系统包括凝汽器、变频凝结水泵、除氧器水位主调阀、除氧器水位副调阀以及除氧器,参见图2,图2是本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法的流程示意图,如图2所示,所述方法包括但不限于步骤s110至s160。
30.步骤s110,将所述变频凝结水泵、所述除氧器水位主调阀以及所述除氧器水位副调阀投入自动调节状态。
31.步骤s120,实时获取所述发电机组的负荷,在所述发电机组的运行过程中:
32.步骤s130,当所述负荷处于第一负荷区间,通过所述变频凝结水泵进行凝结水压力控制,通过所述除氧器水位副调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制,并保持所述除氧器水位主调阀全关。
33.步骤s140,当所述负荷从所述第一负荷区间上升到第二负荷区间,开启所述除氧
器水位主调阀并通过所述除氧器水位主调阀以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,并以预设的速率关闭所述除氧器水位副调阀。
34.步骤s150,当所述负荷从所述第二负荷区间上升到第三负荷区间,通过所述变频凝结水泵以三冲量调节方法进行除氧器水位控制,通过所述除氧器水位主调阀进行凝结水压力控制,并保持所述除氧器水位副调阀全关。
35.步骤s160,当所述负荷从所述第三负荷区间上升到第四负荷区间,开启所述除氧器水位副调阀并通过所述除氧器水位副调阀进行凝结水补量。
36.可以理解的是,在发电机组的运行过程中,将变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀投入自动调节状态,通过实时获取发电机组的负荷,基于多个阶段的负荷区间,调整变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀的工作模式,在提高发电机组自动化水平的基础上,提升发电机组在宽负荷运行时的经济性。需要说明的是,对全负荷段进行分段得到第一负荷区间、第二负荷区间、第三负荷区间以及第四负荷区间,且四个负荷区间均为连续区间。
37.一方面,凝结水系统由于系统配置的凝结水泵容量与扬程均有较大的余量,发电机组在调峰运行、除氧器水位调节阀开启不足等情况下,凝结水系统存在较大的节流损失,而且凝结水泵一直在远偏离设计的高效率区域运行,一定程度上影响了发电机组的经济运行。因此,利用变频调速技术改变水泵转速,实现凝结水泵转速调节,结合除氧器水位主、副调节阀来控制与维持除氧器水位。通过凝结水泵变频调节,使得水泵的凝结水流量与压力适应机组负荷的变化,减少了调节阀门的节流损失。
38.另一方面,根据火力机组及其凝结水系统等实际应用场景,设置第一负荷区间、第二负荷区间、第三负荷区间和第四负荷区间的区间数值,能够针对负荷的不同阶段适应性地调整变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀的工作模式,提升发电机组在全负荷段运行的经济性。
39.在一些实施例中,参见图3所示,图3示出了本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统控制方法的流程示意图,如图3所示,第一负荷区间为0%至25%机组额定容量(pe),第二负荷区间为25%至38%pe,第三负荷区间为38%至60%pe,第四负荷区间为60%至100%pe。
40.可以理解的是,凝结水泵在负荷处于第一负荷区间以及第二负荷区间的情况下进行凝结水压力控制,而在负荷处于第三负荷区间以及第四负荷区间的情况下进行除氧器水位控制,因此,在负荷高于25%pe时即进行除氧器水位主调阀和除氧器水位副调阀之间的切换,由除氧器水位主调阀接管管除氧器水位控制,使得凝结水泵能够更早地投入除氧器水位控制(负荷高于38%pe时),减少了运行监视工作量以及凝结水泵的用电量,提早降低了凝结水压力。
41.需要说明的是,所述单冲量调节方式指的是以除氧器水位为反馈信息的调节方式,所述三冲量调节方式指的是以除氧器水位、除氧器给水流量以及凝结水流量为反馈信息的调节方式,其中,如图1所示,除氧器水位可以通过设置在除氧器内的除氧器水位计测量得到,除氧器给水流量可以通过设置在除氧器入口与除氧器水位调阀之间的凝结水流量计测量得到,凝结水流量可以通过设置除氧器水位调阀和凝结水泵之间的流量计测量得到,而凝结水压力指的是凝结水泵母管出口压力,凝结水压力可以通过设置在除氧器水位
调阀和凝结水泵之间的压力计测量得到。
42.还需要说明的是,凝结水压力控制指的是通过控制凝结水阀的转速或除氧器水位调阀的阀门开度以调节凝结水压力,除氧器水位控制指的是通过控制凝结水阀的转速或除氧器水位调阀的阀门开度以调节除氧器水位。
43.可以理解的是,在负荷的降程过程中,将变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀投入自动调节状态:
44.当负荷从第四负荷区间下降到第三负荷区间,通过凝结水泵以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,通过除氧器水位主调阀进行凝结水压力控制,关闭除氧器水位副调阀,除氧器水位副调阀停止进行凝结水补量。
45.当负荷从第三负荷区间下降到第二负荷区间,通过凝结水泵调节凝结水压力,通过除氧器水位主调阀以三冲量方式进行除氧器水位控制,保持除氧器水位副调阀全关。
46.当负荷从第二负荷区间下降到第一负荷区间,进行除氧器水位主调阀、除氧器水位副调阀的阀门切换,直至除氧器水位主调阀全关,通过除氧器水位副调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制,通过凝结水泵进行凝结水压力控制。
47.在一些实施例中,所述通过所述除氧器水位副调阀进行凝结水补量,包括:
48.通过所述除氧器水位副调阀根据所述负荷、凝结水压力以及除氧器给水流量进行凝结水补量。
49.可以理解的是,在机组处于高负荷阶段时,也就是机组负荷处于最后的第四负荷区间时,凝结水泵以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,除氧器水位主调阀进行凝结水压力控制,随着负荷增加,通过除氧器水位副调阀根据负荷、凝结水压力以及除氧器给水流量进行凝结水补量,能够进一步降低机组在高负荷段的凝结水压力。
50.在一些实施例中,当通过除氧器水位调阀以及凝结水泵进行凝结水压力控制,取由负荷函数叠加运行手动偏置的第一预设值、凝结水泵的密封水压力+0.2mpa的第二预设值、低旁运行要求的凝结水压力+0.2mpa的第三预设值之间的最大值作为凝结力压力设定值,以作为凝结水压力控制时的保护限制。
51.在一些实施例中,在火力机组的运行过程中,以除氧器水位调节为首要的安全保证目标,只要除氧器水位主、副调阀以及凝结水泵中任一设备在自动调节状态即优先保证除氧器水位调节,针对每个负荷区间发生故障的情况:
52.在负荷处于第一负荷区间且发生故障的情况下,将变频凝结水泵切换至手动调节状态,将除氧器水位副调阀切换至手动调节状态,开启除氧器水位主调阀并通过除氧器水位主调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制。
53.在负荷处于第二负荷区间且发生故障的情况下,将变频凝结水泵切换至手动调节状态,将除氧器水位主调阀切换至手动调节状态,开启除氧器水位副调阀并通过除氧器水位副调阀以单冲量方式进行除氧器水位控制。
54.在负荷处于第三负荷区间且发生故障的情况下,将变频凝结水泵切换至手动调节状态,通过除氧器水位主调阀以三冲量方式进行除氧器水位控制,其中,若除氧器水位主调阀不处于自动调节状态,则开启除氧器水位副调阀并通过除氧器水位副调阀以单冲量方式进行除氧器水位控制;或者,保持变频凝结水泵处于自动调节状态,将除氧器水位主调阀切换至手动调节状态并继续通过变频凝结水泵以三冲量调节方法进行除氧器水位控制。
55.在负荷处于第四负荷区间且发生故障的情况下,将变频凝结水泵切换至手动调节状态,通过除氧器水位主调阀以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,通过除氧器水位主调阀根据负荷进行除氧器水位控制,其中,若除氧器水位主调阀不处于自动调节状态,则通过除氧器水位主调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制。
56.在一些实施例中,如图1所示,所述凝结水系统还包括工频凝结水泵,工频联锁启动后,所述方法还包括:除氧器水位主调阀超驰至当前负荷对应开度后以三冲量调节方法进行除氧器水位控制,变频凝结水泵从自动调节状态切换为手动调节状态。除氧器水位控制优先切换为除氧器水位主调阀控制,串级回路的除氧器水位副调阀先超驰到公频切换时刻的负荷对应开度函数后转为闭环调节。如果除氧器水位主调阀不处于自动调节状态,则通过除氧器水位副调阀进行除氧器水位控制。
57.本技术实施例还提供了一种发电机组的凝结水系统,如图1所示,所述系统包括凝汽器、变频凝结水泵、除氧器水位主调阀、除氧器水位副调阀以及除氧器,所述凝结水系统执行上述的发电机组的凝结水系统控制方法。
58.应了解,本技术实施例提供的一种发电机组的凝结水系统,其执行的具体步骤、流程以及效果等各项说明,请参见上述实施例提供的发电机组的凝结水系统控制方法中的相关描述,此处不再重复。
59.需说明的是,在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
60.本技术实施例通过在发电机组运行时,通过将变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀投入自动调节状态,并实时获取发电机组的负荷,进而根据负荷的变化调整变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀的工作模式;具体的,当负荷处于第一负荷区间时,通过变频凝结水泵进行凝结水压力控制,通过除氧器水位副调阀以单冲量调节方式进行除氧器水位控制,并保持除氧器水位主调阀全关;当负荷从第一负荷区间上升到第二负荷区间,对除氧器水位主、副调阀进行切换,即开启除氧器水位主调阀并通过除氧器水位主调阀以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,并以预设的速率关闭除氧器水位副调阀;当负荷从第二负荷区间上升到第三负荷区间,除氧器水位控制由除氧器水位主调阀转换为由变频凝结水泵完成,也就是通过变频凝结水泵以三冲量调节方式进行除氧器水位控制,而除氧器水位主调阀进行凝结水压力控制,继续保持除氧器水位副调阀全关;最后当负荷从第三负荷区间上升到第四负荷区间,开启除氧器水位副调阀并通过除氧器水位副调阀进行凝结水补量。本技术实施例在发电机组的运行过程中,将变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀投入自动调节状态,之后通过实时获取发电机组的负荷并基于多个阶段的负荷区间,调整变频凝结水泵、除氧器水位主调阀以及除氧器水位副调阀的工作模式,在提高发电机组自动化水平的基础上,提升发电机组在宽负荷运行时的经济性。
61.以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明,但本技术并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的。共享条件下还可作出种种等同的变形或替换,这些等同的变形或替换均包括在本技术所限定的范围内。
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