[发明专利]一种基于转速修正的锅炉给水泵的再循环阀控制方法

说明书

本发明涉及一种基于转速修正的锅炉给水泵的再循环阀控制方法，其由开阀二元函数模块F₂(n,q)、关阀二元函数模块F₁(n,q)、大选模块、小选模块、速率控制模块以及再循环阀流量曲线函数模块组成的控制方法构成；本发明通过合理的间隙设定、再循环阀流量特性修正、再循环阀最小开度修正、阀门流量系数限速保证再循环阀控制具有良好的经济性，避免再循环阀频繁调整及低于最小开度运行，保证机组安全稳定运行，有效降低再循环阀故障率。

技术领域

本发明涉及一种基于转速修正的锅炉给水泵的再循环阀控制方法，属于火力发电厂锅炉给水泵自动控制领域。

背景技术

现代大型火电机组锅炉给水泵为多级离心泵，锅炉给水泵具有压力高、流量大的特点。锅炉给水泵入口为来自前置泵出口的中压给水，前置泵入口连接至除氧器下水管道；给水泵出口管道连接至高压加热器水侧入口管道，为锅炉提供给水；给水泵本身轴功率大，当锅炉给水泵流量低于最小流量时，泵体摩擦的发热量不能被及时带走，使泵内温度升高，最终造成锅炉给水泵的汽蚀。为此，在给水泵出口管道与高压加热器水侧入口管道之间引出管道，连接至再循环阀门组，并最终接回除氧器，此管道及再循环阀门组为锅炉给水泵的在循环系统，用于保护给水泵流量不低于给水泵最小流量；当给水泵低于最小流量运行时，通过再循环系统增加给水泵的入口给水流量，保证给水泵的安全运行；当给水泵流量大于最小流量并有一定余量时，关闭再循环阀，以提高经济性。常规锅炉给水泵再循环系统布置见附图1。

电站锅炉给水泵再循环阀安装在给水泵出口,高压水经逐级减压并排放至与阀门相连接的除氧器。在系统开启和关闭时,阀门应具有良好的密封性,并且没有气蚀和噪声现象，但是在超临界机组中，由于介质压力、温度高、流速高、压差大，使再循环阀经常出现冲蚀、振动噪音等问题，降低了再循环阀的使用寿命，尤其是再循环阀处于小开度、大压差、频繁调整的运行工况时问题尤为突出。

常规的再循环阀控制方法主要有PID调节控制和单函数控制、间隙函数控制。

PID调节方法能够连续控制再循环阀开度，保证给水泵大于最小流量运行，但再循环阀的频繁调整，增加了再循环阀故障率，降低了再循环阀使用寿命；同时，再循环阀的频繁调整，会影响锅炉给水流量，从而影响锅炉给水自动的调整，严重时可能造成给水自动控制发散，影响机组运行安全。

单函数控制方法为设一个单一曲线函数F(x)，由F(x)直接给出给水泵入口流量和再循环阀开度指令的关系。采用该控制方法在机组运行过程中阀门动作频繁，幅度较大，在阀门的开关瞬间会引起给水流量的大幅波动，而流量的波动又影响阀门的动作，既不利于给水泵的安全经济运行，也会使整个给水系统振荡。

间隙函数控制方法基于间隙函数控制再循环阀门开度，相当于给再循环阀的控制特性增加了具有非线性的间隙环节，间隙特性可消除流量测量误差以及给水流量波动对再循环阀控制的影响，避免再循环阀的频繁调整，影响锅炉给水流量，提高了给水系统的稳定性，有利于给水自动控制稳定运行；再循环阀调整次数减少，使阀门的故障率降低。但间隙函数未考虑给水泵转速对给水泵最小流量的影响，在给水泵低转速区域，再循环可能保持比较大的开度，严重影响机组经济性；间隙函数的特征点始终没有一致的计算方法，使间隙函数控制方法实施、参数设置并不理想；未考虑再循环阀流量特性修正及再循环阀最小开度限制，使间隙函数控制方法实际应用效果并不理想。

发明内容

鉴于以上现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题是提出一种根据给水泵入口流量、给水泵转速，确定给水泵最小流量及再循环阀开度，保持给水泵流量大于最小流量；通过合理的间隙设定、再循环阀流量特性修正、再循环阀最小开度修正、阀门流量系数限速保证再循环阀控制具有良好的经济性，避免再循环阀频繁调整及低于最小开度运行，保证机组安全稳定运行，有效降低再循环阀故障率的基于转速修正的锅炉给水泵的再循环阀控制方法。

为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下：