[发明专利]一种变速调节水泵的防汽化保护方法

说明书

本发明涉及热力发电厂的自动控制技术领域，具体涉及一种变速调节水泵的防汽化保护方法，通过计算变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Q_min，通过对变速调节水泵内流量与Q_min进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵的动作，从而实现变速调节水泵的防汽化保护。本发明的优点在于：(1)系统负荷较低或启动工况，变速调节水泵可以根据当时转速的最小流量控制变速调节水泵出力，变速调节水泵功耗低，系统运行经济。(2)避免保护不必要的动作，对系统造成冲击或造成系统停运，发生不必要的损失。(3)减少再循环阀的开启次数，设备使用寿命延长。

技术领域

本发明涉及热力发电厂的自动控制技术领域，具体涉及一种变速调节水泵的防汽化保护方法。

背景技术

热力发电厂等工程，会使用大容量水泵，如锅炉给水泵等。水泵流量过小，不足以带走水泵水力损失产生的热量，会造成内部水汽化、水泵损坏。因此，为防止水泵内部水汽化造成水泵损坏，在使用时需要设定一个流量保护值，然后以此控制再循环阀和水泵最小流量保护动作。通常，该流量保护值为一固定值。

为适应当前环保节能的要求，目前大容量水泵负荷调节一般采用变速调节，如采用变频器、液力耦合器、变速汽轮机等，系统要求水泵出力改变时，通过改变水泵转速改变水泵出力适应系统需要。随着水泵转速的降低，水泵的扬程降低，水泵水力损失的绝对值逐渐降低，水在水泵内部的吸热量降低，如果流量保护值仍然选用定值，明显偏大，会造成以下危害：

(1)系统启动或者低负荷运行时，变速调节水泵低转速运行，若流量保护值过大，造成变速调节水泵耗能增加，运行经济性变差。

(2)变速调节水泵再循环阀长期在小流量下运行，容易对设备造成冲刷，设备寿命缩短。

(3)流量保护值偏大，在变速调节水泵负荷降低时，最小流量保护在变速调节水泵安全的工况下动作，变速调节水泵停运，对系统造成冲击或系统停运，造成不必要的损失。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提供一种变速调节水泵的防汽化保护方法，改变流量保护值的确定方式，能够根据变速调节水泵的转速做适应性调整，从而起到变速调节水泵的防汽化保护的作用。

本发明所述的一种变速调节水泵的防汽化保护方法，其特征在于，通过计算变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Q_min，通过对变速调节水泵内流量与Q_min进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵的动作，从而实现变速调节水泵的防汽化保护。

其中，作为优选方式，所述变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Q_min按照以下方法计算：

Q_min＝1000P/(1000C△tγ+Hgγ)m³/s

式中，P为水泵的轴功率，单位KW；C为水比热容，单位KJ/Kg·℃；H为水泵的扬程，单位m；g为重力加速度，单位N/kg；γ为水的密度，单位kg/m³；△t为水在泵内允许温升，单位为℃。

上式中，△t优选按照以下方式确定：

汽蚀条件决定了水在泵内的温升△t，其中，汽蚀条件下的饱和蒸汽压力P_v按照下式确定：

P_v＝P_v1+NPSH_aγg

式中，P_v1为进口温度T_s下的饱和蒸汽压力，单位Pa；NPSH_a为装置汽蚀余量，单位m；γ为水的密度，单位kg/m³；g为重力加速度，单位N/kg；