CN113446591A - 一种适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，规定了高能水回收系统中关键阀门如高能水电动隔离阀、高能水调节阀、高能水至除氧器汽侧调节阀、冷却水至扩容器调节阀、扩容器出水过热度调节阀、扩容器至除氧器出水调节阀和扩容器危急疏水电动阀等阀门的逻辑控制对象和相关保护设置。该方法能够在直流锅炉转湿态运行后更加稳定和安全的回收高能水，提高机组深度调峰转湿态运行和启机过程中的经济性。

Description

一种适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法
技术领域
本发明属于火力发电设备供热节能领域，涉及一种适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法。
背景技术
目前受电力调峰等因素的影响，机组负荷率降低,超临界机组将出现干-湿态转换现象。此时，锅炉启动汽水分离器处的蒸汽进入锅炉过热蒸汽系统，疏水将为进入本体贮水箱。通常将这部分启动疏水引入本体扩容器，水质不合格时直接外排，造成热-质能量损失。机组在以这种方式低负荷运行时，机组热耗率高且造成工质浪费，电厂出于经济运行的考虑，亟需对此部分排出的高能水进行回收利用。高能水通过减压后在扩容器内进行汽水分离，在运行中所需的控制变量包含流量、液位、压力和温度，而这些因素还存在相互耦合的现象，因此对控制系统提出了较高的要求，控制系统直接关系到高能水回收系统能否安全、稳定的工作。然而，到目前为止，高能水回收系统的逻辑控制还未见公开报道。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，该方法能够在直流锅炉转湿态运行后更加稳定和安全的回收高能水，提高机组深度调峰转湿态运行和启机过程中的经济性。
为达到上述目的，本发明所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，所述适应深度调峰的高能水回收系统包括锅炉疏水扩容器、冷却水管道、启动分离器贮水罐、高能水电动隔离阀、高能水流量调节阀、高能水调节阀、高能水扩容器、高能水至除氧器汽侧电动阀、高能水至除氧器汽侧调节阀、冷却水至扩容器电动阀、冷却水至扩容器调节阀、扩容器出水过热度调节阀、扩容器至除氧器出水电动阀、扩容器至除氧器出水调节阀、扩容器危急疏水电动阀及锅炉361阀组；
启动分离器贮水罐的出口分为两路，其中一路经锅炉361阀组与锅炉疏水扩容器相连通，另一路经高能水电动隔离阀、高能水流量调节阀及高能水调节阀与高能水扩容器的入口相连通，冷却水管道经冷却水至扩容器电动阀后分为两路，其中一路经冷却水至扩容器调节阀与高能水扩容器的入口相连通，另一路经扩容器出水过热度调节阀与扩容器至除氧器出水调节阀的入口相连通，高能水扩容器顶部的高能水出口经高能水至除氧器汽侧电动阀及高能水至除氧器汽侧调节阀与除氧器相连通，高能水扩容器侧面的出口经扩容器至除氧器出水电动阀与扩容器至除氧器出水调节阀的入口相连通，除氧器的出口及扩容器至除氧器出水调节阀的出口与除氧器溢流管相连通，高能水扩容器的底部出口经扩容器危急疏水电动阀与锅炉疏水扩容器相连通；
包括：给定高能水电动隔离阀的控制逻辑，其中，高能水电动隔离阀的控制逻辑为：
高能水电动隔离阀允许打开的条件为：启动分离器贮水罐内的液位高于最高贮水罐液位预设值且高能水扩容器的液位低于最低扩容器液位预设值；
高能水电动隔离阀关闭的条件为：启动分离器贮水罐内的液体低于预设最低贮水罐液位预设值、高能水扩容器的液位高于最高扩容器液位预设值、高能水扩容器内的压力高于预设压力报警值或者锅炉启动分离器的内压高于预设压力值。
通过控制高能水调节阀的开度，使得进入到高能水扩容器内的高能水流量在预设流量范围内或者启动分离器贮水罐的液位在预设液位范围内。
通过控制高能水至除氧器汽侧调节阀的开度，使得锅炉疏水扩容器内的压力在预设压力范围内。
通过调节冷却水至扩容器调节阀的开度，防止高能水扩容器超温及超压。
通过调节扩容器出水过热度调节阀的开度，以调节扩容器至除氧器出水调节阀处的水温，避免扩容器至除氧器出水调节阀处的水温高于预警温度。
通过控制扩容器至除氧器出水调节阀的开度，以控制高能水扩容器内的液位，使得高能水扩容器内的液位为预设中心液位值。
通过控制扩容器危急疏水电动阀的开度，防止高能水扩容器内的液位超限。
当高能水扩容器内的液位高于最高警戒液位时，则打开扩容器危急疏水电动阀，当高能水扩容器内的液位低于最低警戒液位时，则关闭扩容器危急疏水电动阀。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法在具体操作时，通过给定高能水电动隔离阀的控制逻辑，控制高能水电动隔离阀的开启及关闭的时机，从而使得系统在直流锅炉转湿态运行后更加稳定和安全的回收高能水，提高机组深度调峰转湿态运行和启机过程中的经济性，确保高能水扩容形成的蒸汽和饱和水的过程平稳进行，能够适应高能水进口流量的大幅变化，大幅减小运行人员的操作量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为启动分离器贮水罐、2为高能水电动隔离阀、3为高能水流量调节阀、4为高能水调节阀、5为高能水扩容器、6为高能水至除氧器汽侧电动阀、7为高能水至除氧器汽侧调节阀、8为冷却水至扩容器电动阀、9为冷却水至扩容器调节阀、10为扩容器出水过热度调节阀、11为扩容器至除氧器出水电动阀、12为扩容器至除氧器出水调节阀、13为扩容器危急疏水电动阀、14为锅炉361阀组。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，适应深度调峰的高能水回收系统包括启动分离器贮水罐1、高能水电动隔离阀2、高能水流量调节阀3、高能水调节阀4、高能水扩容器5、高能水至除氧器汽侧电动阀6、高能水至除氧器汽侧调节阀7、冷却水至扩容器电动阀8、冷却水至扩容器调节阀9、扩容器出水过热度调节阀10、扩容器至除氧器出水电动阀11、扩容器至除氧器出水调节阀12、扩容器危急疏水电动阀13及锅炉361阀组14；
启动分离器贮水罐1的出口分为两路，其中一路经锅炉361阀组14与锅炉疏水扩容器相连通，另一路经高能水电动隔离阀2、高能水流量调节阀3及高能水调节阀4与高能水扩容器5的入口相连通，冷却水管道经冷却水至扩容器电动阀8后分为两路，其中一路经冷却水至扩容器调节阀9与高能水扩容器5的入口相连通，另一路经扩容器出水过热度调节阀10与扩容器至除氧器出水调节阀12的入口相连通，高能水扩容器5顶部的高能水出口经高能水至除氧器汽侧电动阀6及高能水至除氧器汽侧调节阀7与除氧器相连通，高能水扩容器5侧面的出口经扩容器至除氧器出水电动阀11与扩容器至除氧器出水调节阀12的入口相连通，除氧器的出口及扩容器至除氧器出水调节阀12的出口与除氧器溢流管相连通，高能水扩容器5的底部出口经扩容器危急疏水电动阀13与锅炉疏水扩容器相连通。
在工作时，当直流锅炉转湿态运行后，启动分离器贮水罐1产生的饱和水经过高能水电动隔离阀2及高能水流量调节阀3减压后进入高能水扩容器5中扩容，扩容后形成的蒸汽经高能水至除氧器汽侧电动阀6和高能水至除氧器汽侧调节阀7回收至除氧器，饱和水经过扩容器至除氧器出水调节阀12排尽回收至除氧器溢流管中，冷却水由凝结水泵后引出经过冷却水至扩容器电动阀8及冷却水至扩容器调节阀9引至高能水扩容器5中对罐体进行降温及降压，扩容器危急放水从高能水扩容器5中引出经过扩容器危急疏水电动阀13排至锅炉疏水扩容器中。
下面以某350MW超临界机组(主蒸汽压力24MPa，主蒸汽温度566℃)所设置的高能水回收系统为例，高能水回收系统额定工况下回收高能水100t/h，高能水回收扩容器体积为10m3。
本发明所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法包括以下步骤：
高能水电动隔离阀2的控制逻辑为：
高能水电动隔离阀2允许打开的条件为：启动分离器贮水罐1内的液位高于最高贮水罐液位预设值且高能水扩容器5的液位低于最低扩容器液位预设值，所述最高贮水罐液位预设值为4m；最低扩容器液位预设值为1.2m；
高能水电动隔离阀2关闭的条件为：启动分离器贮水罐1内的液体低于预设最低贮水罐液位预设值、高能水扩容器5的液位高于最高扩容器液位预设值、高能水扩容器5内的压力高于预设压力报警值或者锅炉启动分离器的内压高于预设压力值，所述启动分离器贮水罐最低液位预设值为2m，所述最高扩容器液位预设值为1.5，所述扩容器预设压力报警值为0.9MPa，所述锅炉启动分离器预设压力值为14MPa。
通过控制高能水调节阀4的开度，使得进入到高能水扩容器5内的高能水流量在预设流量范围内或者启动分离器贮水罐1的液位在预设液位范围内。
通过控制高能水至除氧器汽侧调节阀7的开度，使得锅炉疏水扩容器内的压力在预设压力范围内。
通过调节冷却水至扩容器调节阀9的开度，防止高能水扩容器5超温及超压。
通过调节扩容器出水过热度调节阀10的开度，以调节扩容器至除氧器出水调节阀12处的水温，避免扩容器至除氧器出水调节阀12处的水温高于预警温度，防止水温过高而造成除氧器溢流管处出现汽蚀现象。
通过控制扩容器至除氧器出水调节阀12的开度，以控制高能水扩容器5内的液位，使得高能水扩容器5内的液位为预设中心液位值1m。
通过控制扩容器危急疏水电动阀13的开度，防止高能水扩容器5内的液位超限，即当高能水扩容器5内的液位高于最高警戒液位1.5m时，则打开扩容器危急疏水电动阀13，当高能水扩容器5内的液位低于最低警戒液位0.4m时，则关闭扩容器危急疏水电动阀13。

Claims (8)

1.一种适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，其特征在于，所述适应深度调峰的高能水回收系统包括锅炉疏水扩容器、冷却水管道、启动分离器贮水罐(1)、高能水电动隔离阀(2)、高能水流量调节阀(3)、高能水调节阀(4)、高能水扩容器(5)、高能水至除氧器汽侧电动阀(6)、高能水至除氧器汽侧调节阀(7)、冷却水至扩容器电动阀(8)、冷却水至扩容器调节阀(9)、扩容器出水过热度调节阀(10)、扩容器至除氧器出水电动阀(11)、扩容器至除氧器出水调节阀(12)、扩容器危急疏水电动阀(13)及锅炉361阀组(14)；
启动分离器贮水罐(1)的出口分为两路，其中一路经锅炉361阀组(14)与锅炉疏水扩容器相连通，另一路经高能水电动隔离阀(2)、高能水流量调节阀(3)及高能水调节阀(4)与高能水扩容器(5)的入口相连通，冷却水管道经冷却水至扩容器电动阀(8)后分为两路，其中一路经冷却水至扩容器调节阀(9)与高能水扩容器(5)的入口相连通，另一路经扩容器出水过热度调节阀(10)与扩容器至除氧器出水调节阀(12)的入口相连通，高能水扩容器(5)顶部的高能水出口经高能水至除氧器汽侧电动阀(6)及高能水至除氧器汽侧调节阀(7)与除氧器相连通，高能水扩容器(5)侧面的出口经扩容器至除氧器出水电动阀(11)与扩容器至除氧器出水调节阀(12)的入口相连通，除氧器的出口及扩容器至除氧器出水调节阀(12)的出口与除氧器溢流管相连通，高能水扩容器(5)的底部出口经扩容器危急疏水电动阀(13)与锅炉疏水扩容器相连通；
包括：给定高能水电动隔离阀(2)的控制逻辑，其中，高能水电动隔离阀(2)的控制逻辑为：
高能水电动隔离阀(2)允许打开的条件为：启动分离器贮水罐(1)内的液位高于最高贮水罐液位预设值且高能水扩容器(5)的液位低于最低扩容器液位预设值；
高能水电动隔离阀(2)关闭的条件为：启动分离器贮水罐(1)内的液体低于预设最低贮水罐液位预设值、高能水扩容器(5)的液位高于最高扩容器液位预设值、高能水扩容器(5)内的压力高于预设压力报警值或者锅炉启动分离器的内压高于预设压力值。
2.根据权利要求1所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，其特征在于，通过控制高能水调节阀(4)的开度，使得进入到高能水扩容器(5)内的高能水流量在预设流量范围内或者启动分离器贮水罐(1)的液位在预设液位范围内。
3.根据权利要求1所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，其特征在于，通过控制高能水至除氧器汽侧调节阀(7)的开度，使得锅炉疏水扩容器内的压力在预设压力范围内。
4.根据权利要求1所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，其特征在于，通过调节冷却水至扩容器调节阀(9)的开度，防止高能水扩容器(5)超温及超压。
5.根据权利要求1所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，其特征在于，通过调节扩容器出水过热度调节阀(10)的开度，以调节扩容器至除氧器出水调节阀(12)处的水温，避免扩容器至除氧器出水调节阀(12)处的水温高于预警温度。
6.根据权利要求1所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，其特征在于，通过控制扩容器至除氧器出水调节阀(12)的开度，以控制高能水扩容器(5)内的液位，使得高能水扩容器(5)内的液位为预设中心液位值。
7.根据权利要求1所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，其特征在于，通过控制扩容器危急疏水电动阀(13)的开度，防止高能水扩容器(5)内的液位超限。
8.根据权利要求7所述的适应深度调峰的高能水回收系统的逻辑控制及方法，其特征在于，当高能水扩容器(5)内的液位高于最高警戒液位时，则打开扩容器危急疏水电动阀(13)，当高能水扩容器(5)内的液位低于最低警戒液位时，则关闭扩容器危急疏水电动阀(13)。
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