[发明专利]用于高中压给泵合泵系统的变频节能控制方法

说明书

本发明涉及一种用于高中压给泵合泵系统的变频节能控制方法，包括以下步骤：(1)在机组启停过程及低负荷段时，给水泵进行高中压给水差压的控制，高中压给水调门进行高中压汽包水位的控制；(2)在机组运行高负荷段，给水泵进行高压汽包水位控制，同时保证中压给水最小差压；高压给水调门进行高压水位辅助控制，即在水位正常时全开调门，在水位较高时关小调门，辅助调节水位；中压调门进行中压汽包水位控制。与现有技术相比，本发明实现了高中压给泵合泵系统利用高压给泵控制高压水位，高压给水调门全开的控制方式，同时能够兼顾中压系统上水压力，达到了减小节流损失的目的，使机组运行更加节能。

技术领域

本发明涉及燃气-蒸汽联合循环发电设备，尤其是涉及一种用于燃气-蒸汽联合循环机组高中压给泵合泵系统的变频节能控制方法。

背景技术

在燃气-蒸汽燃气-蒸汽联合循环机组中，对于采用三压蒸汽循环的余热锅炉，三压蒸汽系统分别为各自独立的高压、中压和低压系统。出于经济性、系统尺寸、后期耗电量等方面考虑，给水系统常采用高中压给泵合泵的形式，即三路给水由同一台给水泵提供。给水由凝结水泵出口经凝结水预加热器后连接到低压汽包给水平台和给水泵入口，给水泵的中压抽头连接到中压给水平台，给水泵的出口连接到高压给水平台。但这种形式增加了高、中压系统的耦合性，使控制难度增大。

目前，燃气-蒸汽联合循环机组多作为调峰机组，启停频繁且长期在非额定工况下运行，使给泵设计的工作压力远高于实际需求，以调阀节流的方式来满足汽包水位控制的要求，节流损失严重。为提高机组运行的经济性，给泵变频运行的方式在燃气-蒸汽联合循环电站中广泛应用。

给水系统最经济的运行方式即给水调门全开，由变频给泵来调节汽包水位的方式，这种方式最大程度减小了节流损失。但由于给泵有允许的最低运行转速，在启停机过程和低负荷段时给泵由于最低转速限制而无法进行水位控制。又考虑到高中压合泵的机组，高压与中压系统耦合严重，任何一个系统水位或者压力扰动都会影响到另一系统的稳定。因此，目前采用高中压合泵系统的机组都无法真正实现变频给泵水位控制，只能采取差压控制，同时保留高压与中压给水调阀的水位调节功能，部分减少节流损失，控制策略如图1、图2和图3所示。

图1为给水泵差压控制流程。测量高压给水出口母管压力和高压汽包压力，两者求差作为高压给水差压测量值，同理可获得中压给水差压，两偏差取大值送入给水泵比例积分控制器进行控制运算。给水泵控制高中压给水差压不低于设定值。

图2、图3为高压给水调门和中压给水调门的水位控制流程。高中压给水调门分别对高中压汽包水位进行控制，且根据蒸汽流量进行单冲量控制与三冲量控制的切换。

存在高中压给泵合泵系统且给泵具有变频调速功能的燃气-蒸汽联合循环机组大多选择这种控制策略，而这种控制策略下高中压给水调阀依然存在较大的节流损失，特别是高压系统，压头高，流量大，由节流造成的损失也更大。因此，这种控制方式并没有最大限度地利用变频调速技术来提高给水系统的经济性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于高中压给泵合泵系统的变频节能控制方法，能够有效减小高中压给水系统，特别是高压系统的节流损失，较现有的控制方法在保证系统稳定的情况下更加节能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于高中压给泵合泵系统的变频节能控制方法，包括以下步骤：

(1)在机组启停过程及低负荷段时，给水泵进行高中压给水差压的控制，高中压给水调门进行高中压汽包水位的控制；

(2)在机组运行高负荷段，给水泵进行高压汽包水位控制，同时保证中压给水最小差压；高压给水调门进行高包水位辅助控制，即在高包水位正常时全开调门，在水位较高时关小调门，辅助调节水位；中压调门进行中压汽包水位控制。

所述的控制方法具体为：