CN108519001A - 一种电厂开式循环水联络母管系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电厂开式循环水联络母管系统，包括联络母管、两个调节门、放水电动门、阀位器、超声波流量计、流量变送器、三个压力变送器、两个压力表、温度变送器、数据采集系统、DCS控制系统；所述联络母管两端连接至两台机组循环水泵出口门后；所述联络母管系统两端连接至两台机组循环水泵出口门后标高约0m的位置；循环水联络母管安装流量变送器、压力变送器、温度变送器，通过主机DCS控制系统，实现流量、压力、温度的远方实时显示。

Description

一种电厂开式循环水联络母管系统及其控制方法

技术领域

本发明属于发电厂循环水系统领域，尤其涉及一种开式循环水联络母管系统及其控制方法。

背景技术

循环水系统是大型热力电厂必不可少的控制设备之一。循环水泵更是电厂功率较大的辅机，占厂用电比例较高。低负荷时，为了确保凝汽器真空，循环水泵也要连续运行。循环水泵功率大，出力也大，启动一台不够，启动两台又太多，为了保证凝汽器真空，不得不启动两台运行，造成巨大浪费。机组备用时，辅助冷却水系统运行需要少量的循环水，也不得不启动循环水泵。

循环水系统安全运行确保机组真空正常，是机组安全运行的保证。联络母管系统的自动控制也相当复杂，联锁保护涉及到机组启停、辅助冷却水泵启停。

发明内容

为更好的实现上述过程的自动控制，本发明本公开了一种电厂开式循环水联络母管系统，可以实现自动控制。

该系统包括联络母管、两个调节门、放水电动门、阀位器、超声波流量计、流量变送器、三个压力变送器、两个压力表、温度变送器、数据采集系统、DCS控制系统、控制逻辑。

所述联络母管系统设置有调节门及阀位器，可实时反馈实际阀位连续开度，并闭环控制阀门开度，DCS控制系统可根据阀门开度大小，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵，实现智能控制。

超声波流量计可就地实时显示联络母管循环水流量，流量变送器可将流量信号远传到控制系统参与逻辑调节、联锁、保护等以实现智能控制功能。

压力变送器可采集压力信号并传到控制系统参与逻辑判断。

温度变送器采集循环水温度信号并传到控制系统参与逻辑判断。

压力表可就地显示循环水压力值。

所述联络母管中部还设置有放水电动门，可通过DCS控制系统实现远程操控。本发明实现两台机组的循环水通过联络母管实现共享，在低负荷时或机组停运时减少运行循环水泵的数量，节能降耗。联络母管中部设计放水门，方便杂质清理，不易腐蚀管路。

具体实现时，可采用如下技术方案：

一种电厂开式循环水联络母管系统，包括联络母管、两个调节门、放水电动门、阀位器、超声波流量计、流量变送器、三个压力变送器、两个压力表、温度变送器、数据采集系统、DCS控制系统；所述联络母管两端连接至两台机组循环水泵出口门后；所述联络母管系统两端连接至两台机组循环水泵出口门后标高约0m的位置；循环水联络母管安装流量变送器、压力变送器、温度变送器，通过主机DCS控制系统，实现流量、压力、温度的远方实时显示。

所述联络母管系统设置两个调节门及阀位器，实时反馈实际阀位连续开度，并闭环控制阀门开度，DCS控制系统根据阀门开度大小，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵，实现智能控制。

所述联络母管系统设置两个调节门控制通过的循环水流量大小。

所述联络母管中部设计放水电动门，方便杂质清理，不易腐蚀管路。

优选的，所述联络母管系统使用西门子T3000DCS控制系统，控制调节门的开度以及放水电动门的开启、关闭；通过写逻辑，并根据实际调试的要求，实现顺控联锁启停机组循环水系统、辅助冷却水系统，根据不同的工况需要调整循环水系统运行方式。

本发明还公开了一种上述系统的控制方法，所述方法包括：

(1)超声波流量计就地实时显示联络母管循环水流量，流量变送器可将流量信号远传到控制系统参与逻辑调节、联锁；

(2)压力变送器采集压力信号并传到控制系统参与逻辑判断；

(3)温度变送器采集循环水温度信号并传到控制系统参与逻辑判断；

(4)调节门及阀位器实时反馈实际阀位连续开度，并闭环控制阀门开度，DCS控制系统根据阀门开度大小，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵，实现智能控制。

优选的，该方法用于至少两台机组的循环水系统中，通过联络母管实现共享，在低负荷时或机组停运时减少运行循环水泵的数量。

优选的，所述调节门为气动执行机构或者电动执行机构。

具体控制时，可根据调节门开度大小，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵；同时接收DCS系统的调节门开度指令，根据不同的工况情况控制调节门开度，实现智能控制。

本发明的有益效果至少体现在如下几个方面：

1)循环水联络母管系统底部放水，且设置放水电动门，方便杂质清理，不易腐蚀管路。

2)设置流量变送器，实现流量的远方实时显示，且参与逻辑实现联锁、调节、保护等功能。

3)设置流量计，实现循环水流量就地显示。

4)设置压力表，实现就地循环水压力显示。

5)设置压力变送器，实现压力信号采集并传到控制系统参与逻辑判断。

6)设置温度变送器，实现温度信号采集并传到控制系统参与逻辑判断。

7)设置两个调节门及阀位器，将调节门阀位开度模拟量输入AI信号远传到DCS系统，根据调节门开度大小，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵；同时接收DCS系统的调节门开度指令，根据不同的工况情况控制调节门开度，实现智能控制。

附图说明

图1是本发明的循环水联络母管系统框架图

图2是系统局部放大图。

具体实施例

在具体实现时，可设计循环水联络母管系统，将两台机组的循环水系统连接起来，实现两台机组循环水共享，在低负荷时或者机组停运时减少循环水泵运行的数量，达到节能降耗的效果。包括循环水联络母管管路、两个调节门、放水电动门、超声波流量计、流量变送器、三个压力变送器、两个压力表、温度变送器、数据采集系统、DCS控制系统、控制逻辑。

所述联络母管系统设置有调节门及阀位器，可实时反馈实际阀位连续开度，并闭环控制阀门开度。DCS控制系统根据凝汽器真空、循环水温度、机组负荷等信号综合判断，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵，控制调节门的开度大小，调整循环水系统的运行方式，实现智能控制。超声波流量计可就地实时显示联络母管循环水流量，流量变送器可将流量信号远传到控制系统参与逻辑调节、联锁、保护等以实现智能控制功能。压力变送器可采集压力信号并传到控制系统参与逻辑判断。温度变送器采集循环水温度信号并传到控制系统参与逻辑判断。压力表可就地显示循环水压力值。所述联络母管中部还设置有放水电动门，可通过DCS控制系统实现远程操控。

优选的，在安装时，所述循环水联络母管连接至循环水泵出口门后标高0m的位置。

此外，所述流量显示装置可以是超声波流量传感器或者其他传感器，用于运行人员实时监视通过母管的循环水双向动态流量。流量变送器可以是差压式流量变送器或者其他传感器，将流量信号远传到控制系统参与逻辑调节、联锁、保护等以实现智能控制功能。压力变送器可以是差压式传感器或者其他传感器，将循环水联络母管各节点压力值传到控制系统，用于运行人员远方实时监视同时参与逻辑判断。温度变送器可以是热电偶也可以是热电阻或者其他温度变送器，将循环水温度值传到控制系统，用于远方监视也参与逻辑判断。调节门可以是气动执行机构也可以电动执行机构，可连续控制阀门的开度。调节门阀位器显示阀门开度并将连续开度值远传到集控室显示同时也接受阀门开度指令控制阀门的开度。达到控制阀门开度，实时监视阀门开度和循环水流量，智能控制循泵启停的效果。

进一步的，所述循环水联络母管底部还设置有放水电动门，使得循环水联络母管底部可放水，方便杂质清理，不易腐蚀管路。

为更好的体现本发明的技术方案，如图1所示。附图1中，相同的结构子图表示相同的元件，例如，图中(2)表示调节门及阀位器，存在两个相同的子图(M)，如图2局部放大图所示，即表示存在两个联络调节门及阀位器(2)；其他元件类似。

具体来说，在循环水泵出口门后管路设置循环水联络母管系统(1)，循环水联络母管系统设置两个调节门及阀位器(2)、流量变送器(3)、流量计(5)、压力变送器(6)、压力表(7)、温度变送器(4)、放水电动门(8)。凝汽器真空低时，联锁启动备用循环水泵，并根据具体负荷、凝汽器真空值以及循环水温度综合判断，调整联络门的开度到合适位置。凝汽器真空高时，联锁停止循环水泵，并根据具体负荷、凝汽器真空值以及循环水温度综合判断，调整调节门的开度到合适位置。DCS系统逻辑根据循泵的数量、机组负荷、机组运行状态、凝汽器真空、循环水温度、循环水流量等数据综合判断输出相应的阀门开度指令，通过比较被调量为凝汽器真空，闭环控制PID调节阀门开度，最终调节结果要实现两台机的凝汽器真空都在正常范围内且循环水泵运行数量最少。通过DCS系统采集凝汽器入口压力进行逻辑判断，确保循环水联络母管系统运行正确，不出现抢水现象。

通过写逻辑可实现较多功能，逻辑智能判断不同的工况情况，设置不同的控制方式。例如可设置如下的控制方式：一机一泵、一机两泵、两机两泵、两机三泵、两机四泵运行控制方式。根据两台机组总负荷情况，通过实际试验确定要启动的循泵数量，确定各个控制方式运行时对应的调节门大致开度，然后根据实际凝汽器真空、循环水温度、循环水压力、循环水流量进行微调。

和现有技术相比，本发明实现底部放水，且设置放水电动门，方便杂质清理，不易腐蚀管路；其次，循环水联络母管安装流量变送器、压力变送器、温度变送器，通过主机DCS控制系统，实现流量、压力、温度的远方实时显示，且可根据实际需要参与逻辑实现联锁、调节、保护等功能；安装流量计、压力表，实现循环水流量、压力就地显示；安装调节门及阀位器，将调节门阀位开度模拟量输入AI信号远传到DCS系统参与逻辑控制，同时接收DCS系统的调节门开度指令模拟量输出AO信号控制调节门开度，DCS控制系统根据凝汽器真空、循环水温度、机组负荷等信号综合判断，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵，控制调节门的开度大小，调整循环水系统的运行方式，实现智能控制。

Claims (9)

1.一种电厂开式循环水联络母管系统，包括联络母管、两个调节门、放水电动门、阀位器、超声波流量计、流量变送器、三个压力变送器、两个压力表、温度变送器、数据采集系统、DCS控制系统；所述联络母管两端连接至两台机组循环水泵出口门后；

其特征在于：所述联络母管系统两端连接至两台机组循环水泵出口门后标高约0m的位置；循环水联络母管安装流量变送器、压力变送器、温度变送器，通过主机DCS控制系统，实现流量、压力、温度的远方实时显示。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述联络母管系统设置两个调节门及阀位器，实时反馈实际阀位连续开度，并闭环控制阀门开度，DCS控制系统根据阀门开度大小，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵，实现智能控制。

3.如权利要求1所述的系统，所述联络母管系统设置两个调节门控制通过的循环水流量大小。

4.如权利要求1所述的系统，所述联络母管中部设计放水电动门，方便杂质清理，不易腐蚀管路。

5.如权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于：所述联络母管系统使用西门子T3000DCS控制系统，控制调节门的开度以及放水电动门的开启、关闭；通过写逻辑，并根据实际调试的要求，实现顺控联锁启停机组循环水系统、辅助冷却水系统，根据不同的工况需要调整循环水系统运行方式。

6.如权利要求1所述的一种电厂开式循环水联络母管系统的控制方法，所述方法包括：

(1)超声波流量计就地实时显示联络母管循环水流量，流量变送器可将流量信号远传到控制系统参与逻辑调节、联锁；

(2)压力变送器采集压力信号并传到控制系统参与逻辑判断；

(3)温度变送器采集循环水温度信号并传到控制系统参与逻辑判断；

(4)调节门及阀位器实时反馈实际阀位连续开度，并闭环控制阀门开度，DCS控制系统根据阀门开度大小，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵，实现智能控制。

7.如权利要求6所述的方法，其特征值在于：该方法用于至少两台机组的循环水系统中，通过联络母管实现共享，在低负荷时或机组停运时减少运行循环水泵的数量。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述调节门为气动执行机构或者电动执行机构。

9.如权利要求6-8任一项所述的方法，其中，根据调节门开度大小，联锁启停机组循环水泵、辅助冷却水泵；同时接收DCS系统的调节门开度指令，根据不同的工况情况控制调节门开度，实现智能控制。