某機(jī)組凝結(jié)水變頻深度優(yōu)化

摘? 要：某機(jī)組凝泵變頻改造后，采用凝泵變頻控制母管壓力，除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制除氧器水位的控制策略，為了兼顧凝結(jié)水下游用戶安全，除氧器水位調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失較大，為了繼續(xù)節(jié)能降耗，減小廠用電率，提高機(jī)組效率，同時保證凝結(jié)水下游用戶安全的前提下，提出低負(fù)荷時繼續(xù)采用原邏輯，在高負(fù)荷時采用除氧器水位調(diào)節(jié)閥控制凝結(jié)水母管壓力，凝泵變頻控制除氧器水位的新策略，高低負(fù)荷時兩種策略實現(xiàn)無擾切換。

關(guān)鍵字：? 凝泵變頻? 節(jié)能降耗? 控制策略? 壓力? 水位? 無擾切換

1、機(jī)組簡介

電廠一期安裝2×600MW機(jī)組，汽輪機(jī)為哈汽、三菱公司聯(lián)合制造生產(chǎn)的超超臨界單軸、兩缸、兩排汽、一次中間再熱、凝汽式機(jī)組。鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司設(shè)計、制造的超超臨界參數(shù)變壓運行直流爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、鍋爐采用露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)Π型煙煤鍋爐。

電廠一期工程現(xiàn)有兩臺機(jī)組已完成凝泵變頻改造，采用一拖二的方式（圖1），一套變頻裝置實現(xiàn)兩臺凝結(jié)水泵的變頻，同一時刻只能一臺泵處于變頻狀態(tài)。

圖1中有六個高壓隔離開關(guān)QS41～QS53組成，其中QS41和QS51，QS42和QS52有電氣互鎖;QS42和QS43，QS52和QS53安裝機(jī)械互鎖裝置。

但變頻改造后凝結(jié)水系統(tǒng)，受凝結(jié)水下游用戶的限制，主要是小機(jī)機(jī)械密封水壓力的限制，凝結(jié)水出口母管壓力值較高，除氧器上水主調(diào)門有憋壓需要，存在節(jié)流損失。在更換小機(jī)的機(jī)械密封水調(diào)門的閥芯后，凝結(jié)水母管壓力下限空間得到了一定的釋放，增加了一部分節(jié)能空間，可重新進(jìn)行邏輯組態(tài)來利用這部分節(jié)能空間。

2、控制策略優(yōu)化

優(yōu)化前采用的控制策略為除氧器水位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)除氧器水位，凝結(jié)水泵變頻調(diào)節(jié)凝泵出口壓力，負(fù)荷低于130MW，除氧器上水副調(diào)閥單沖量控制除氧器水位，主調(diào)閥全關(guān)，負(fù)荷高于160MW除氧器上水主調(diào)閥采用三沖量控制除氧器水位，副調(diào)閥全關(guān)，負(fù)荷切換點為160MW/130MW，凝結(jié)水母管壓力設(shè)定值等于負(fù)荷凝結(jié)水壓力函數(shù)加上除氧器壓力，負(fù)荷凝結(jié)水壓力函數(shù)見表1

優(yōu)化后的控制策略為低負(fù)荷階段，除氧器水位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)除氧器水位，凝結(jié)水泵變頻調(diào)節(jié)凝泵出口壓力;高負(fù)荷階段，除氧器水位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)凝泵出口壓力，凝結(jié)水泵變頻調(diào)節(jié)除氧器水位[1];高低負(fù)荷切換點先設(shè)為450MW/420MW（根據(jù)實際運行工況，后續(xù)試驗繼續(xù)調(diào)整，爭取節(jié)能最大化），并實現(xiàn)兩種控制方式無擾切換。全負(fù)荷段除氧器主、副調(diào)節(jié)閥聯(lián)合調(diào)節(jié)，開閥順序為先開副閥，后開主閥，關(guān)閥順序為先關(guān)副閥，后關(guān)主閥。高負(fù)荷階段，除氧器水位調(diào)節(jié)閥CV1和CV2調(diào)節(jié)閥全開，最大程度減少節(jié)流損失。修改后的負(fù)荷凝結(jié)水壓力函數(shù)見表2

3、其他邏輯優(yōu)化

為了保證在降低凝結(jié)水母管壓力后，汽泵機(jī)械密封水工作正常，新增當(dāng)機(jī)械密封水調(diào)節(jié)閥開度達(dá)到90%以上，自動增加凝結(jié)水泵出口壓力設(shè)定值偏置的邏輯。為了保證軸封減溫水工作正常，新增當(dāng)軸封減溫水調(diào)節(jié)閥開度達(dá)到90%以上，自動增加凝結(jié)水泵出口壓力設(shè)定值偏置的邏輯;同時在機(jī)械密封水調(diào)節(jié)閥和軸封減溫水調(diào)節(jié)閥開度大于90%發(fā)第三級聲光報警，提醒運行人員。以上兩種工況合計增加凝結(jié)水泵出口壓力設(shè)定值偏置0.2MPa，根據(jù)實際運行情況再進(jìn)行優(yōu)化。

當(dāng)凝泵備用泵聯(lián)啟的的時候，除氧器上水調(diào)節(jié)閥應(yīng)自動切換到控制除氧器水位。當(dāng)負(fù)荷大于300MW，凝結(jié)水母管壓力大于2.5MPa，除氧器上水主調(diào)節(jié)閥閥位大于70%，除氧器水位大于1900mm（四個條件向與），自動減小除氧器上水調(diào)閥指令10%，后繼續(xù)投入自動。

4、實際效果和后續(xù)優(yōu)化

實際投運會后除氧器水位全程自動控制 ， 除氧器水位調(diào)節(jié)的穩(wěn)態(tài)誤差±10mm ，階躍擾動50mm 后動態(tài)偏差±20mm，充分驗證了系統(tǒng)具有良好的調(diào)節(jié)品質(zhì)及運行可靠性 ，符合除氧器水位調(diào)節(jié)相關(guān)規(guī)范。投入優(yōu)化后邏輯后，#1機(jī)組600MW運行，原邏輯凝泵電流147A，新邏輯投入后，除氧器上水主、副調(diào)全開，凝泵電流為115A，減少電流32A，對應(yīng)廠用電率減少0.04%，現(xiàn)場實際運行驗證修改后邏輯具有良好的調(diào)節(jié)品質(zhì)及運行可靠性，降低了凝結(jié)水節(jié)流損失，取得良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。

投入優(yōu)化后邏輯后小機(jī)機(jī)械密封水對凝結(jié)水壓力的要求仍然是節(jié)能的技術(shù)瓶頸，運行中由于小機(jī)機(jī)械密封水調(diào)節(jié)閥開度大于90%，長時間自動增加凝結(jié)水母管壓力0.2MPa，導(dǎo)致除氧器上水主調(diào)節(jié)閥關(guān)門憋壓。600MW除氧器主調(diào)節(jié)閥由100%減少到75%，凝結(jié)水泵電流增加6A。后續(xù)計劃在停機(jī)時更換小機(jī)機(jī)械密封水調(diào)節(jié)閥，嘗試部分打開小機(jī)機(jī)械密封水旁路門，減少小機(jī)機(jī)械密封水對凝結(jié)水壓力下限的限制。

繼續(xù)優(yōu)化降低凝結(jié)水母管壓力的設(shè)定值曲線，高負(fù)荷階段盡量保證除氧器上水調(diào)節(jié)閥全開，其它負(fù)荷段盡量增大除氧器上水調(diào)節(jié)閥的開度，減少節(jié)流。

5、參考文獻(xiàn)

[1]朱延海，岳建華，馬天霆，史文韜? ?660MW機(jī)組凝泵變頻在節(jié)能改造中優(yōu)化控制[J].中國煤炭，2014

作者介紹：

何浩民（1988.11），男，四川綿陽人，漢，本科，中級工程師，電廠自動控制，深能合和電力（河源）有限公司。