[发明专利]电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及节能技术领域，具体为一种电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法。

(二)背景技术

目前，公知的电厂凝汽器系统的循环水泵、凝结水泵和射水抽气器水泵的节能控制都是在被控水泵上采用单参量控制，即用温度或者真空压力作为控制信号，调节变频器频率，控制水泵转速，从而改变输送液体流量，达到节能目的。此种控制方法没有考虑凝汽器真空度的变化，只能使水系统流量下降10～20％，水泵节能幅度只有20～40％，节能幅度有限，在某些条件下还可能使真空度降低，影响发电效率。

(三)发明内容

本发明的目的是设计一种电厂凝汽器系统节能控制装置及其控制方法，在循环冷却水进出口管路、凝汽器和射水抽气器分别安装温度传感器、真空压力传感器，实时跟踪它们的温度和真空度变化，各传感器信号由计算机运算处理后，将控制信号送至各个变频器，控制被控对象的电机。

本发明设计的电厂凝汽器系统节能控制装置，凝汽器系统含有循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统，本装置包括计算机和控制循环冷却水泵、凝结水泵、射水抽气器水泵的变频器，本装置在凝结水子系统的输送管路上安装有出口温度传感器；在凝结水子系统的热井上安装有液面高度传感器，在凝汽器上安装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，在射水抽气器子系统的真空腔内安装有真空压力传感器，上述各传感器信号通过信号电缆连接至模数转换模块，再通过数字信号电缆连接到同一台计算机。计算机运算处理后的输出端信号分别通过数字信号电缆连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器，各变频器接三相电源并经三相电缆连接相关泵的驱动电机。各变频器控制相关泵的驱动电机的转速，达到节能目的。

所述计算机内有存储单元、比较计算单元和比例积分(PI)运算单元。存储单元内存储设定值，比较计算单元根据设定值和传感器实测值进行比较计算，比例积分(PI)运算单元根据计算比较单元的结果按比例积分计算得到各变频器的频率控制值。

本发明的电厂凝汽器系统节能控制装置的控制方法如下：

凝汽器上的凝汽器温度(即排气温度)与凝结水子系统管路的出口温度的差值称为凝结水过冷度。凝汽器系统要求凝结水过冷度为0～6℃，以该区间内的值T_冷作为凝结水过冷度设定值。不同凝汽器有特定的凝结水过冷度设定值T_冷。以实测凝汽器上的凝汽器温度传感器信号(即排气温度信号)T_排与凝结水子系统管路的出口温度传感器信号T_凝的差值(T_排-T_凝)作为误差反馈信号。计算机计算比较T_冷和(T_排-T_凝)，并经比例和微分运算(PI运算)，得到循环冷却水泵此时的应有的水流量，并推算相应的该水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至循环冷却水泵变频器，循环冷却水泵变频器按此值控制循环冷却水泵驱动电机的频率，调节循环冷却水泵输出流量G_冷，从而保持凝汽器系统的最佳真空度要求。

凝结水子系统热井液面高度H_y根据系统要求应为3000～8000毫米，以该区间内的值H_y作为液面高度设定值。热井液面高度传感器的信号H_S作为误差反馈信号。计算机计算比较H_y和H_S，并经比例和微分运算(PI运算)，得到凝结水泵此时的应有的水流量，并推算相应的凝结水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至凝结水泵变频器，凝结水泵变频器按此值控制凝结水泵驱动电机的频率，调节凝结水泵输出流量G_凝，从而保持凝结水子系统热井内水位在设定范围内，不会因水位过高导致凝结水过冷而影响汽轮机效率。