CN111694380A - 一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(一)、将除氧器上水调阀和凝结水泵变频器均投入自动，凝结水泵变频器控制除氧器水位，除氧器上水调阀控制寻优后的最经济凝结水母管压力；(二)、除氧器上水调阀、凝结水泵变频器单个自动时，为常规的除氧器水位控制；本发明在除氧器上水调阀和凝结水泵变频器均自动时，在保证系统安全运行的前提下，最大化打开除氧器上水调阀，以减小节流损失最小化减小变频器输出，从而降低能耗，最终实现除氧器水位的全程最优控制。

Description

一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法
技术领域
本发明涉及一种水位控制方法，特别涉及一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法，适用于含有除氧器上水调阀和凝结水泵变频器的汽轮发电机组中除氧器水位的控制。
背景技术
对于同时含有除氧器上水调阀和凝结水泵变频器的汽轮发电机组来说，除氧器水位的稳定是机组安全运行的一项重要内容，因此，除氧器水位的自动控制尤为重要。除氧器水位既能由上水调阀控制，也能由凝结水泵变频器控制，还能由二者同时控制。为保证凝结水系统的安全运行，凝结水母管压力不能低于用户需求的最小压力。另外，考虑到机组的经济运行指标，更高效节能的控制方式需求迫切。在保证系统安全运行的前提下最大潜力地降低能耗和减小节流损失，寻求除氧器上水调阀和凝结水泵变频器的合理配合，达到在不同负荷下除氧器水位的全程最优控制。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法，提出凝结水泵变频器控制除氧器水位、除氧器上水调阀控制凝结水最小母管压力的控制策略及上水调阀压力控制的设定值寻优策略，在保证凝结水系统安全运行的最小母管压力前提下，凝结水泵变频器以尽可能小的输出维持除氧器水位稳定，除氧器上水调阀尽可能全开以减小节流损失。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法，包括以下步骤：
(一)、将除氧器上水调阀和凝结水泵变频器均投入自动，凝结水泵变频器控制除氧器水位，除氧器上水调阀控制寻优后的最经济凝结水母管压力；
(二)、除氧器上水调阀、凝结水泵变频器单个自动时，为常规的除氧器水位控制。
步骤(一)所述的凝结水泵变频器控制除氧器水位，除氧器上水调阀控制寻优后的最经济凝结水母管压力，具体是：
(1)上水调阀压力控制PID的压力设定值预置为：凝结水泵变频器最小出力时对应的凝结水母管压力，以及用户需求的最小运行压力，这两个压力取大值，见下式：
预置凝结水母管压力设定值＝max(PHz，Puser)
式中：PHz是凝结水泵变频器最小出力时对应的凝结水母管压力，Puser是凝结水用户需求的最小运行压力；
(2)预置凝结水母管压力设定值作为上水调阀初始的寻优迭代的基础设定值；
(3)在凝结水泵变频输出达下限且除氧器水位-水位设定值＞Δh1时，上水调阀压力设定值在当前基础上增加Δp，经过t1时间后，若判断条件仍然满足，压力设定值继续增加Δp，直至凝结水泵变频输出脱离下限或除氧器水位回归到不高于设定值Δh1时，压力设定值保持当前值，此时的压力设定值即为寻优后的母管压力；其中，Δh1典型值为50mm，Δp典型值为0.2MPa，t1典型值为2min，
(4)在凝结水泵变频输出脱离下限+Δf且除氧器水位不高于设定值+Δh1时，上水调阀压力设定值自动回归至预置凝结水母管压力设定值，Δf典型值为5Hz；
(5)若凝结水泵变频器频率输出大于其最低频率+Δf，延时t2闭锁上水调阀压力控制PID减小，t2典型值为1min；
(6)若除氧器水位-水位设定值＞Δh2，Δh2典型值为80mm；上水调阀快关至一定开度，直至除氧器水位-水位设定值＜Δh2；
(7)若凝结水泵工频泵联启，则凝结水泵变频器切为手动，除氧器上水调阀的输出为：当前负荷对应的预设开度与当前的开度，这两个开度取小值，除氧器上水调阀转为常规的水位控制。
本发明具有以下有益效果：
本发明在除氧器上水调阀和凝结水泵变频器均自动时，在保证系统安全运行的前提下，最大化打开除氧器上水调阀以减小节流损失最小化减小变频器输出以降低能耗，最终实现除氧器水位的全程最优控制。
附图说明
图1是本发明的高效节能的自适应除氧器水位控制上水调阀逻辑框图。
图2是本发明的自动寻优后最经济凝结水母管压力逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细叙述。
一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法，见图1所示，具体包括以下内容：
(一)、将除氧器上水调阀和凝结水泵变频器均投入自动，凝结水泵变频器控制除氧器水位，除氧器上水调阀控制寻优后的最经济凝结水母管压力；
(二)、除氧器上水调阀、凝结水泵变频器单个自动时，为常规的除氧器水位控制；
步骤(一)所述的凝结水泵变频器控制除氧器水位，除氧器上水调阀控制寻优后的最经济凝结水母管压力，具体实施是：
(1)上水调阀压力控制PID的压力设定值预置为：凝结水泵变频器最小出力时对应的凝结水母管压力，以及用户需求的最小运行压力，这两个压力取大值，见下式：
预置凝结水母管压力设定值＝max(PHz，Puser)
式中：PHz是凝结水泵变频器最小出力时对应的凝结水母管压力，Puser是凝结水用户需求的最小运行压力；
(2)见图2所示，预置凝结水母管压力设定值作为上水调阀初始的寻优迭代的基础设定值；
(3)在凝结水泵变频输出达下限且除氧器水位-水位设定值＞Δh1时，上水调阀压力设定值在当前基础上增加Δp，经过t1时间后，若判断条件仍然满足，压力设定值继续增加Δp，直至凝结水泵变频输出脱离下限或除氧器水位回归到不高于设定值Δh1时，压力设定值保持当前值，此时的压力设定值即为寻优后的母管压力；其中，Δh1典型值为50mm，Δp典型值为0.2MPa，t1典型值为2min；
(4)在凝结水泵变频输出脱离下限+Δf且除氧器水位不高于设定值+Δh1时，上水调阀压力设定值自动回归至预置凝结水母管压力设定值，Δf典型值为5Hz；
(5)若凝结水泵变频器频率输出大于其最低频率+Δf，延时t2闭锁上水调阀压力控制PID减小，t2典型值为1min；
(6)若除氧器水位-水位设定值＞Δh2，Δh2典型值为80mm；上水调阀快关至一定开度，直至除氧器水位-水位设定值＜Δh2；
(7)若凝结水泵工频泵联启，则凝结水泵变频器切为手动，除氧器上水调阀的输出为：当前负荷对应的预设开度与当前的开度，这两个开度取小值，除氧器上水调阀转为常规的水位控制。
本发明实现了在初期升负荷时，除氧器上水调阀优先于凝结水泵变频器开启；在正常负荷段，上水调阀维持全开；在低负荷段，凝结水泵变频器优先于上水调阀减出力。

Claims (2)

1.一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、将除氧器上水调阀和凝结水泵变频器均投入自动，凝结水泵变频器控制除氧器水位，除氧器上水调阀控制寻优后的最经济凝结水母管压力；
(二)、除氧器上水调阀、凝结水泵变频器单个自动时，为常规的除氧器水位控制。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能的自适应除氧器水位控制方法，其特征在于，
步骤(一)所述的凝结水泵变频器控制除氧器水位，除氧器上水调阀控制寻优后的最经济凝结水母管压力，具体是：
(1)上水调阀压力控制PID的压力设定值预置为：凝结水泵变频器最小出力时对应的凝结水母管压力，以及用户需求的最小运行压力，这两个压力取大值，见下式：
预置凝结水母管压力设定值＝max(PHz，Puser)
式中：PHz是凝结水泵变频器最小出力时对应的凝结水母管压力，Puser是凝结水用户需求的最小运行压力；
(2)预置凝结水母管压力设定值作为上水调阀初始的寻优迭代的基础设定值；
(3)在凝结水泵变频输出达下限且除氧器水位-水位设定值＞Δh1时，上水调阀压力设定值在当前基础上增加Δp，经过t1时间后，若判断条件仍然满足，压力设定值继续增加Δp，直至凝结水泵变频输出脱离下限或除氧器水位回归到不高于设定值Δh1时，压力设定值保持当前值，此时的压力设定值即为寻优后的母管压力；其中，Δh1典型值为50mm，Δp典型值为0.2MPa，t1典型值为2min；
(4)在凝结水泵变频输出脱离下限+Δf且除氧器水位不高于设定值+Δh1时，上水调阀压力设定值自动回归至预置凝结水母管压力设定值，Δf典型值为5Hz；
(5)若凝结水泵变频器频率输出大于其最低频率+Δf，延时t2闭锁上水调阀压力控制PID减小，t2典型值为1min；
(6)若除氧器水位-水位设定值＞Δh2，Δh2典型值为80mm；上水调阀快关至一定开度，直至除氧器水位-水位设定值＜Δh2；
(7)若凝结水泵工频泵联启，则凝结水泵变频器切为手动，除氧器上水调阀的输出为：当前负荷对应的预设开度与当前的开度，这两个开度取小值，除氧器上水调阀转为常规的水位控制。
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