CN202133298U

CN202133298U - 电厂凝汽器系统节能控制装置

Info

Publication number: CN202133298U
Application number: CN201120136371U
Authority: CN
Inventors: 戴军; 贺庆五
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-03
Filing date: 2011-05-03
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2021-05-03

Abstract

本实用新型为电厂凝汽器系统节能控制装置，本装置凝结水子系统装有出口温度传感器；在凝结水子系统热井上装有液面高度传感器，凝汽器装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，射水抽气器子系统装有真空压力传感器，各传感器信号经模数转换模块连接到计算机。计算机的输出端信号连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器。计算机比较计算凝结水过冷度、热井液面高度值和抽气压差值的设定值与实测值，经PI运算得到循环冷却水泵、凝结水泵和抽气泵的应有流量，推算各泵电机频率控制值，控制各泵变频器。本实用新型节能效果显著，各子系统液体和空气流量减少，电机节能达30～60％，且提高了汽轮机效率。

Description

电厂凝汽器系统节能控制装置

(一)技术领域

本实用新型涉及节能技术领域，具体为一种电厂凝汽器系统节能控制装置。

(二)背景技术

目前，公知的电厂凝汽器系统的循环水泵、凝结水泵和射水抽气器水泵的节能控制都是在被控水泵上采用单参量控制，即用温度或者真空压力作为控制信号，调节变频器频率，控制水泵转速，从而改变输送液体流量，达到节能目的。此种控制方法没有考虑凝汽器真空度的变化，只能使水系统流量下降10～20％，水泵节能幅度只有20～40％，节能幅度有限，在某些条件下还可能使真空度降低，影响发电效率。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种电厂凝汽器系统节能控制装置，在循环冷却水进出口管路、凝汽器和射水抽气器分别安装温度传感器、真空压力传感器，实时跟踪它们的温度和真空度变化，各传感器信号由计算机运算处理后，将控制信号送至各个变频器，控制被控对象的电机。

本实用新型设计的电厂凝汽器系统节能控制装置，凝汽器系统含有循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统，本装置包括计算机和控制循环冷却水泵、凝结水泵、射水抽气器水泵的变频器，本装置在凝结水子系统的输送管路上安装有出口温度传感器；在凝结水子系统的热井上安装有液面高度传感器，在凝汽器上安装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，在射水抽气器子系统的真空腔内安装有真空压力传感器，上述各传感器信号通过信号电缆连接至模数转换模块，再通过数字信号电缆连接到同一台计算机。计算机运算处理后的输出端信号分别通过数字信号电缆连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器，各变频器接三相电源并经三相电缆连接相关泵的驱动电机。各变频器控制相关泵的驱动电机的转速，达到节能目的。

所述计算机内有存储单元、比较计算单元和比例积分(PI)运算单元。存储单元内存储设定值，比较计算单元根据设定值和传感器实测值进行比较计算，比例积分(PI)运算单元根据计算比较单元的结果按比例积分计算得到各变频器的频率控制值。

本实用新型的电厂凝汽器系统节能控制装置的控制方法如下：

凝汽器上的凝汽器温度(即排气温度)与凝结水子系统管路的出口温度的差值称为凝结水过冷度。凝汽器系统要求过冷度为0～6℃，以该区间内的特定值T_冷作为凝结水过冷度设定值。不同凝汽器有特定的凝结水过冷度设定值T_冷。以实测凝汽器上的凝汽器温度传感器信号(即排气温度信号)T_排与凝结水子系统管路的出口温度传感器信号T_凝的差值(T_排-T_凝)作为误差反馈信号。计算机计算比较T_冷和(T_排-T_凝)，并经比例和微分运算(PI运算)，得到循环冷却水泵此时的应有的水流量，并推算相应的该水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至循环冷却水泵变频器，循环冷却水泵变频器按此值控制循环冷却水泵驱动电机的频率，调节循环冷却水泵输出流量G_冷，从而保持凝汽器系统的最佳真空度要求。

凝结水子系统热井液面高度H_y根据系统要求应为3000～8000毫米，以该区间内的值H_y作为液面高度设定值。热井液面高度传感器的信号H_S作为误差反馈信号。计算机计算比较H_y和H_S，并经比例和微分运算(PI运算)，得到凝结水泵此时的应有的水流量，并推算相应的凝结水泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将频率控制值送至凝结水泵变频器，凝结水泵变频器按此值控制凝结水泵驱动电机的频率，调节凝结水泵输出流量G_凝，从而保持凝结水子系统热井内水位在设定范围内，不会因水位过高导致凝结水过冷而影响汽轮机效率。

在凝汽器上的排气压力与射水抽气器子系统真空腔内的抽气压力的差值根据凝汽器系统要求为0.2～6kPa，以该区间内的值P_设作为该压力差的设定值。将凝汽器真空压力传感器的信号P_排(即排气压力信号)和射水抽气器子系统真空腔内的真空压力传感器的抽气压力信号P_抽的实测差值(P_排-P_抽)＝P_S作为误差反馈信号。计算机计算比较P_S和P_设，并经比例和微分运算(PI运算)，得到抽气泵此时的应有的气流量，并推算相应的抽气泵驱动电机频率控制值，再通过数字信号电缆将该频率控制值送至抽气泵变频器，抽气泵变频器按此值控制抽气泵驱动电机的频率，调节抽气泵输出流量G_抽和抽气量，即可用最小的抽气泵功耗保持凝汽器系统的最佳真空度要求。

本实用新型电厂凝汽器系统节能控制装置的优点是：1、节能效果显著，循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统的液体和空气流量，减少幅度达10～30％，在循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统的各电机节能达30～60％；2、由于各子系统控制参量的最佳范围，使凝汽器系统达到最佳真空度，提高了汽轮机效率幅度达2～7％；3、本控制装置信号控制电路完全数字化，精度高，成本低，操作简便，可实时监控系统运行状态。

(四)附图说明

图1本电厂凝汽器系统节能控制装置电路结构示意框图。

(五)具体实施方式

本电厂凝汽器系统节能控制装置如图1所示，凝汽器系统含有循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统，本装置包括计算机和控制循环冷却水泵、凝结水泵、射水抽气器水泵的变频器，

在凝结水子系统的输送管路上安装有出口温度传感器；在凝结水子系统的热井上安装有液面高度传感器，在凝汽器上安装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，在射水抽气器子系统的真空腔内安装有真空压力传感器，上述各传感器信号通过信号电缆连接至模数转换模块，再通过数字信号电缆连接到同一台计算机。计算机运算处理后的输出端信号分别通过数字信号电缆连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器，各变频器接三相电源并经三相电缆连接相关水泵驱动电机。各变频器按计算机的控制信号控制相关泵的驱动电机的转速。

24V直流电源通过电缆分别与各传感器、计算机和模数转换模块连接提供电源。(图1中未显示)

本例装置所用计算机为嵌入式计算机，嵌入式计算机内有存储单元、比较计算单元和比例积分(PI)运算单元。存储单元内存储有凝结水过冷度设定值T_冷，液面高度设定值H_y，凝汽器的排气压力与射水抽气器子系统真空腔内的抽气压力的设定差值P_设。计算比较所存储的过冷度设定值T_冷和根据凝汽器温度传感器的排气温度信号T_排、凝结水出口温度传感器的信号T_凝所得差值(T_排-T_凝)。计算比较所存储的液面高度设定值H_y和热井液面高度传感器的信号H_S。并且根据凝汽器真空压力传感器的排气压力信号P_排和射水抽气器子系统真空腔内的真空压力传感器的抽气压力信号P_抽计算差值P_S并且计算比较P_S和P_设。比例积分(PI)运算单元根据计算比较单元的结果按比例积分计算得到各变频器的频率控制值。

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.电厂凝汽器系统节能控制装置，凝汽器系统含有循环冷却水子系统、凝结水子系统和射水抽气器子系统，本装置包括计算机和控制循环冷却水泵、凝结水泵、射水抽气器水泵的变频器，其特征在于：

本装置在凝结水子系统的输送管路上安装有出口温度传感器；在凝结水子系统的热井上安装有液面高度传感器，在凝汽器上安装有凝汽器真空压力传感器和凝汽器温度传感器，在射水抽气器子系统的真空腔内安装有真空压力传感器，上述各传感器信号通过信号电缆连接至模数转换模块，再通过数字信号电缆连接到同一台计算机；计算机运算处理后的输出端信号分别通过数字信号电缆连接到循环冷却水泵变频器、凝结水泵变频器、射水抽气器水泵变频器，各变频器接三相电源并经三相电缆连接相关水泵驱动电机。

2.根据权利要求1所述的电厂凝汽器系统节能控制装置，其特征在于：

所述计算机内有存储单元、比较计算单元和比例积分运算单元；所述存储单元为存储有凝汽器系统设定值的存储单元，所述比较计算单元为根据设定值和传感器实测值进行比较计算的比较计算单元，所述比例积分运算单元为根据计算比较单元的结果按比例积分计算得到各变频器的频率控制值的比例积分运算单元。

3.根据权利要求2所述的电厂凝汽器系统节能控制装置，其特征在于：

所述计算机为嵌入式计算机。