[发明专利]电站锅炉给水泵最小流量再循环阀控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及热能动力工程和自动控制领域，特别是涉及一种电站锅炉给水泵最小流量再循环阀控制方法。

背景技术

锅炉给水泵是火力发电厂的重要辅机，对电厂的安全经济运行影响很大。为了保证给水泵能够正常运行，不产生汽蚀，就必须满足在任何工况下，泵的有效汽蚀余量不能低于必需汽蚀余量。有效汽蚀余量和必需汽蚀余量均与泵的流量有关，当泵的有效汽蚀余量与必需汽蚀余量相等时所对应的泵的流量，称为给水泵的最小流量。为了保护给水泵安全，避免给水泵在低于其最小流量下工作，在给水泵出口处设置有最小流量保护装置，当给水流量小于最小流量时，自动开启再循环阀，把一部分流量回流到除氧器，从而保证给水泵工作流量不低于最小流量。

给水泵再循环阀工作在高温、高压且前后压差大的工况中，频繁的调整会导致阀门故障，较小的开度会引起阀芯冲刷，导致内漏影响经济性。另外，再循环阀的开度变化，会影响到锅炉的给水流量，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系统发散，影响机组运行安全。另外，火电机组调峰运行时，常常由于给水泵再循环阀控制策略的不当，低负荷段给水再循环阀过早打开，增大了机组煤耗、降低了效率，影响了机组运行的经济性。因此，如何选择给水泵最小流量再循环阀的控制策略，对保证发电机组安全、经济和稳定运行相当重要。

常规的给水泵最小流量再循环控制阀有PID调节控制方法、单一函数控制方法和回滞曲线函数控制方法。其中PID调节控制方法通过调整再循环阀的开度，对给水泵入口流量进行PID无差闭环控制，而给水泵入口流量是一个很容易波动的量，容易引起调节阀频繁的来回波动，有时甚至在两台给水泵并列运行时引起一台泵抢水情况的发生,对锅炉给水自动的影响较大。同时，在发生给水流量较大扰动时，由于工况的急剧变化，PID调节往往会发生振荡或动作不及时，严重时可能造成给水自动控制系统发散或给水泵最小流量保护动作，危及机组安全。

单一曲线函数控制方法，根据给水泵入口流量和再循环阀开度指令的关系曲线进行控制，具有控制简单、直观、响应速度快等优点，但该方法在机组运行过程中阀门动作过于频繁。单一曲线函数控制本质上是一种比例有差调节方法，在曲线函数设置上，曲线斜率不能设得太陡，否则会引起调节稳定性变差，但较为平坦的斜率虽然调节稳定，却会造成再循环阀全关时对应的流量点较高，在机组低负荷调峰工况下，给水再循环阀过早打开，不利于机组的经济运行。另外，该方法在阀门小开度下，阀门的开启和关闭瞬间容易引起给水流量的大幅度波动，而流量的波动又影响阀门动作，容易造成阀门反复振荡，对阀门的阀芯冲刷严重，导致阀门内漏，影响经济性。

回滞曲线函数控制方法，是在单一曲线函数的基础上，增加一个调节死区，采用关闭和开启方向两条曲线函数。当流量增加时，采用关闭方向曲线函数进行控制；当流量降低时，采用开启方向曲线函数进行控制。两条曲线函数之间的间隙区域为再循环阀关闭与开启方向转换过程的间隙，在该间隙范围的流量波动不改变阀门开度，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，间隙特性可以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，提高给水系统的稳定性。回滞曲线函数控制方法与单一曲线函数控制方法一样，存在着机组低负荷工况下，给水再循环阀过早打开的问题。另外，在再循环阀的较小开度下，间隙环节的特性虽然能够解决阀门反复振荡的问题，但可能会造成再循环阀在较小的开度下停留过久，由于阀门的前后压差较大，也会对阀芯造成严重冲刷，导致阀门内漏，影响经济性。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种电站锅炉给水泵最小流量再循环阀控制方法，其可以实现快速响应、稳定可靠的给水泵再循环阀控制，解决再循环阀调整频繁不稳定、阀芯冲刷造成内漏、低负荷工况下过早打开造成不经济等问题。

为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种电站锅炉给水泵最小流量再循环阀控制方法，包括步骤：

实时采集给水泵的实时转速与给水泵的实际进水流量，或者实时采集给水泵的实时出口压力与给水泵的实际进水流量；

根据给水泵特性曲线，确定给水泵运行安全区内的给水泵最小流量与给水泵转速或者给水泵出口压力的对应关系；

根据所述对应关系、所述实时转速或实时出口压力，确定给水泵的原始最小流量设定值；

将所述原始最小流量设定值叠加预定正值偏置量后，得到给水泵的最终最小流量设定值；

将所述最终最小流量设定值与所述实际进水流量进行比较得到流量偏差信号；