CN113565575B - 一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估及控制方法 - Google Patents

一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估及控制方法，涉及发电厂保护控制技术领域，该控制方法包括当正常运行机组出现汽动给水泵故障时，用当前机组负荷与目标负荷Pa比较，若机组实际负荷大于等于Pa+10MW，则在汽动给水泵跳闸联起电泵时，机组按照既有RB控制方法进行甩负荷5，切锅炉主控为手动方式，锅炉主控目标值跟踪为汽泵故障目标负荷Pa，减负荷速率为100％Pe/min；若机组实际负荷小于Pa+10MW，则无需进行甩负荷。本发明能够有效的完善机组性能检验及控制给水设备出力不足或故障的保护时间，最终实现汽动给水泵跳闸或者出力不足后，为快速自动启动电动给水泵，为给水系统的最长间断供水提供有效保护时间。

Description

一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估及控制方法
技术领域
本发明涉及发电厂保护控制技术领域，具体来讲是一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估及控制方法。
背景技术
随着发电技术的不断发展，发电机组设备等级及各项参数的不断提高，对机组的保护控制要求亦愈来愈高。直流炉与汽包炉不同，由于直流炉没有汽包作为中间储水设备，当给水设备出现出力不足或故障时，无法通过汽包液位作为缓冲，直流炉机组为防止在给水设备出力不足或故障而造成的锅炉壁温超温，通常在给水流量低于保护值达到给定时间后，通过保护动作强制机组停运。保护时间通常按经验由技术人员规定，而在机组给水系统汽泵故障联起电泵时，为了防止在给水设备出力不足或故障而造成的锅炉壁温超温，电动给水泵启动后到实际出力运行的时间非常关键，也是考验机组性能的主要参数。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估及控制方法，能够有效的完善机组性能检验及控制给水设备出力不足或故障的保护时间，最终实现汽动给水泵跳闸或者出力不足后，为快速自动启动电动给水泵，为给水系统的最长间断供水提供有效保护时间。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估方法，包括以下步骤：
步骤S1.在目标负荷下机组的历史运行参数中取目标负荷给煤量
Figure BDA0003214034880000021
目标负荷给水量/>
Figure BDA0003214034880000022
汽泵跳闸时锅炉管壁壁温Tr、锅炉管壁壁温保护值Tmax、锅炉管壁壁温最大允许上升速率ΔTmax及结合中的汽泵联起电泵给水压力下降曲线，得到目标负荷下的锅炉管壁壁温上升速率/>
Figure BDA0003214034880000023
步骤S2.若ΔTr＞ΔTmax，则跳转至步骤S4；若ΔTr≤ΔTmax，则结合汽泵跳闸时锅炉管壁壁温Tr及锅炉管壁壁温保护值Tmax以得到最小允许保护动作时间，然后跳转至步骤S3；
步骤S3.通过电动给水泵与汽动给水泵特性试验，电泵启动后出力工况参数及汽泵跳闸后惰走工况参数验证，若电动给水泵与汽动给水泵特性满足最小允许保护动作时间，则跳转至步骤S5；若电动给水泵与汽动给水泵特性不满足最小允许保护动作时间，则跳转至步骤S4；
步骤S4.需对目标负荷进行甩负荷；
步骤S5.该机组可以采用汽动给水泵跳闸联起电动给水泵的控制方法。
在上述技术方案的基础上，步骤S1中，所述汽泵联起电泵给水压力下降曲线采用以下步骤得到：
步骤S101.通过电动给水泵与汽动给水泵特性试验，对电泵启动后出力工况参数及汽泵跳闸后惰走工况参数进行验证及数据收集，继而通过数据分析及处理，对汽泵跳闸后的给水泵汽轮机转速、汽泵出口压力、汽泵入口压力及汽泵入口流量生成汽泵惰走参数矩阵
Figure BDA0003214034880000024
结合汽泵惰走时间，从而得到汽泵惰走特性Y＝(X:t)；
步骤S102.对电泵启动后的电泵勺管开度、电泵入口流量、电泵入口压力、电泵出口压力、电泵出口流量、电泵电流及再循环阀位生成电泵启动参数矩阵
Figure BDA0003214034880000031
结合电泵启动时间，从而得到电泵启动特性V＝(U:t)；
步骤S103.基于时间关系通过对电泵启动特性及汽泵惰走特性的分析，达到对汽动给水泵跳闸联起电泵后的工况预测并在实际情况中进行修正，以获取汽动给水泵联起电动给水泵后给水管线压力下降曲线。
本发明还提供一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护控制方法，包括：当正常运行机组出现汽动给水泵故障时，用当前机组负荷与目标负荷Pa比较，若机组实际负荷大于等于Pa+10MW，则在汽动给水泵跳闸联起电泵时，机组按照既有RB控制方法进行甩负荷5，切锅炉主控为手动方式，锅炉主控目标值跟踪为汽泵故障目标负荷Pa，减负荷速率为100％Pe/min；若机组实际负荷小于Pa+10MW，则无需进行甩负荷。
本发明的有益效果在于：
本发明中，当机组配备大容量电动给水泵及单台汽动给水泵，且汽动给水泵异常故障时，可通过采用本发明所提及的控制方法，完善汽动给水泵跳闸联起电动给水泵控制策略，检验机组性能，有效避免机组因为单台汽动给水泵故障时导致机组非停，提高发电厂安全稳定运行与经济效益。
附图说明
图1为本发明中汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估方法的步骤流程图；
图2为本发明中得到水压力下降曲线的步骤流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参见图1所示，本发明实施例提供了一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1.在200MW目标负荷下机组的历史运行参数中取目标负荷给煤量
Figure BDA0003214034880000041
目标负荷给水量/>
Figure BDA0003214034880000042
汽泵跳闸时锅炉管壁壁温Tr＝360℃、锅炉管壁壁温保护值Tmax＝480℃、锅炉管壁壁温最大允许上升速率ΔTmax＝40℃/min及结合中的汽泵联起电泵给水压力下降曲线，得到目标负荷下的锅炉管壁壁温上升速率/>
Figure BDA0003214034880000043
Figure BDA0003214034880000044
步骤S2.若ΔTr＞ΔTmax，则跳转至步骤S4；若ΔTr≤ΔTmax，则结合汽泵跳闸时锅炉管壁壁温Tr及锅炉管壁壁温保护值Tmax以得到最小允许保护动作时间tmin＝8.18min，然后跳转至步骤S3；
步骤S3.通过电动给水泵与汽动给水泵特性试验，(电泵及汽泵特性试验是通过对电泵及汽泵启停等过程中的设备参数进行数据化表征，以达到由数据结果反映电泵及汽泵特性的目的，具体试验方法参照泵的特性曲线试验方法，本文中不过多涉及试验方法)电泵启动后出力工况参数及汽泵跳闸后惰走工况参数验证，若电动给水泵与汽动给水泵特性满足最小允许保护动作时间tmin＝8.18min，则跳转至步骤S5；若电动给水泵与汽动给水泵特性不满足最小允许保护动作时间，则跳转至步骤S4；
步骤S4.需对目标负荷进行甩负荷；
步骤S5.该机组可以采用汽动给水泵跳闸联起电动给水泵的控制方法。
参见图2所示，步骤S1中，所述汽泵联起电泵给水压力下降曲线采用以下步骤得到：
步骤S101.通过电动给水泵与汽动给水泵特性试验，对电泵启动后出力工况参数及汽泵跳闸后惰走工况参数进行验证及数据收集，继而通过数据分析及处理，对汽泵跳闸后的给水泵汽轮机转速、汽泵出口压力、汽泵入口压力及汽泵入口流量生成汽泵惰走参数矩阵
Figure BDA0003214034880000051
结合汽泵惰走时间，从而得到汽泵惰走特性Y＝(X:t)；
步骤S102.对电泵启动后的电泵勺管开度、电泵入口流量、电泵入口压力、电泵出口压力、电泵出口流量、电泵电流及再循环阀位生成电泵启动参数矩阵
Figure BDA0003214034880000052
结合电泵启动时间，从而得到电泵启动特性V＝(U:t)；
步骤S103.基于时间关系通过对电泵启动特性及汽泵惰走特性的分析，达到对汽动给水泵跳闸联起电泵后的工况预测并在实际情况中进行修正，以获取汽动给水泵联起电动给水泵后给水管线压力下降曲线。
本发明实施例还提供一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护控制方法，包括：当正常运行机组出现汽动给水泵故障时，用当前机组负荷与目标负荷Pa比较，若机组实际负荷大于等于Pa+10MW，则在汽动给水泵跳闸联起电泵时，机组按照既有RB控制方法进行甩负荷5，切锅炉主控为手动方式，锅炉主控目标值跟踪为汽泵故障目标负荷Pa，减负荷速率为100％Pe/min；若机组实际负荷小于Pa+10MW，则无需进行甩负荷。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1.在目标负荷下机组的历史运行参数中取目标负荷给煤量
Figure FDA0004021533860000011
目标负荷给水量
Figure FDA0004021533860000012
汽泵跳闸时锅炉管壁壁温Tr、锅炉管壁壁温保护值Tmax、锅炉管壁壁温最大允许上升速率ΔTmax及结合中的汽泵联起电泵给水压力下降曲线，得到目标负荷下的锅炉管壁壁温上升速率/>
Figure FDA0004021533860000013
步骤S2.若ΔTr＞ΔTmax，则跳转至步骤S4；若ΔTr≤ΔTmax，则结合汽泵跳闸时锅炉管壁壁温Tr及锅炉管壁壁温保护值Tmax以得到最小允许保护动作时间，然后跳转至步骤S3；
步骤S3.通过电动给水泵与汽动给水泵特性试验，电泵启动后出力工况参数及汽泵跳闸后惰走工况参数验证，若电动给水泵与汽动给水泵特性满足最小允许保护动作时间，则跳转至步骤S5；若电动给水泵与汽动给水泵特性不满足最小允许保护动作时间，则跳转至步骤S4；
步骤S4.需对目标负荷进行甩负荷；
步骤S5.该机组可以采用汽动给水泵跳闸联起电动给水泵的控制方法。
2.如权利要求1所述的汽泵故障联起电泵的锅炉壁温保护评估方法，其特征在于，步骤S1中，所述汽泵联起电泵给水压力下降曲线采用以下步骤得到：
步骤S101.通过电动给水泵与汽动给水泵特性试验，对电泵启动后出力工况参数及汽泵跳闸后惰走工况参数进行验证及数据收集，继而通过数据分析及处理，对汽泵跳闸后的给水泵汽轮机转速、汽泵出口压力、汽泵入口压力及汽泵入口流量生成汽泵惰走参数矩阵
Figure FDA0004021533860000021
结合汽泵惰走时间，从而得到汽泵惰走特性Y＝(X:t)；
步骤S102.对电泵启动后的电泵勺管开度、电泵入口流量、电泵入口压力、电泵出口压力、电泵出口流量、电泵电流及再循环阀位生成电泵启动参数矩阵
Figure FDA0004021533860000022
结合电泵启动时间，从而得到电泵启动特性V＝(U:t)；
步骤S103.基于时间关系通过对电泵启动特性及汽泵惰走特性的分析，达到对汽动给水泵跳闸联起电泵后的工况预测并在实际情况中进行修正，以获取汽动给水泵联起电动给水泵后给水管线压力下降曲线。
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