[发明专利]燃煤电厂凝结水泵变频解耦控制系统及方法

说明书

一种节能型燃煤电厂凝结水泵变频解耦控制系统，包括：凝汽器、凝结水变频泵、除氧器、锅炉、除氧器水位主副调阀、压力变送器、水位变送器、流量变送器和DCS控制装置；DCS控制装置包括接线端子板、连接电缆、模拟量卡件、通道背板和主控制器，主控制器中含有用于对接收到的信号进行逻辑运算的逻辑模块。本发明还包括基于上述系统燃煤电厂凝结水泵变频解耦控制方法。本发明有效消除了凝结水系统控制回路之间的相互耦合，实现了除氧器水位和凝结水母管压力的全程协同控制，增强了凝结水系统自动控制的抗扰动、抗干扰能力，极大地减少了系统的节流损失和厂用电率，取得了最优的控制性能和最佳的节能效果。

技术领域

本发明涉及一种燃煤电厂凝结水泵变频解耦控制系统，本发明还涉及一种基于上述系统的燃煤电厂凝结水泵变频解耦控制方法。

背景技术

燃煤电厂凝结水系统是电厂主要的辅助系统，用于将凝汽器热井中的凝结水输送至除氧器，同时向有关设备提供减温水、密封水、冷却水等。在传统的凝结水泵变频控制策略下，由于除氧器水位调节与凝结水母管压力调节之间存在强耦合作用，所以仍存在以下问题导致凝结水系统节能效果不佳或者经济效益不佳：

一、节流损失大，在机组正常运行阶段(尤其带高负荷时)，除氧器水位完全由主、副调节阀协同调节控制，这种控制方式在除氧器水位调节过程中，无法保证除氧器水位调节阀全开而产生了大量的节流损失。

二、机组效率低，凝结水母管压力完全由凝结水泵变频器定压调节，这种控制方式在机组变负荷过程中，凝结水压力完全手动设定而不能实现全程自动跟踪调节，导致机组效率降低。

三、控制稳定性差，在高负荷阶段，除氧器水位调节与凝结水母管压力调节两个控制回路之间存在强耦合作用，主要表现为当凝结水泵变频器指令增加时除氧器水位升高，同时凝结水母管压力也增加；为了维持凝结水母管压力，调节阀开大，这又导致除氧器水位继续升高，从而引起凝结水泵变频器指令减小。除氧器水位控制回路和凝结水母管压力控制回路是双变量的强耦合控制系统，两个控制回路之间交叉耦合、相互影响，致使凝结水泵自动控制的抗扰动和抗干扰能力降低，控制系统的可靠性和稳定性变差。

要想提高凝结水系统的控制性能和节能效果，必须要改变其现有的控制策略，运用新的凝结水泵变频解耦控制策略和控制所需的逻辑组态来消除控制回路之间的相互耦合，保证凝结水泵控制系统的可靠性和稳定性，增强凝结水系统的节能效果。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种燃煤电厂凝结水泵变频解耦控制系统。

本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种基于所述系统的燃煤电厂凝结水泵变频解耦控制方法。

采用本发明的系统和方法，利用前馈补偿法对凝结水泵变频控制逻辑进行解耦控制优化，可以有效消除控制回路之间的相互耦合，实现了除氧器水位和凝结水母管压力的全程协同控制并保持稳定，增强了凝结水系统自动控制的抗扰动和相互干扰能力；与此同时，有效减少了系统的节流损失和厂用电率，取得了良好的节能效果，其控制策略和优化思路也为同类型机组凝结水泵变频控制优化提供了参考。

解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种燃煤电厂凝结水泵变频解耦控制系统，其特征是包括依次以管路连通的：

给所述燃煤电厂的汽轮机排汽进行凝结并回收纯净的凝结水以提供锅炉给水的凝汽器1；

用于控制其后的凝结水母管压力及除氧器水位的三台并联的凝结水变频泵2；

用于测量凝结水母管压力的可控压力变送器3；

用于控制除氧器水位及凝结水母管压力的可控除氧器水位副调阀4和主调阀5；

用于测量进入除氧器7的凝结水流量的除氧器入口流量变送器6；