CN202381311U - 基于9f级燃气蒸汽联合机组凝泵自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于9F级燃气蒸汽联合机组凝泵自动控制系统，包括凝汽器、低压汽包给水调节阀及连接于二者之间的凝结水泵，还包括：数据采集模块、数据比较模块、变频装置等；所述数据采集模块采集系统运行数据分别传输给最小压力控制系统、最小流量控制系统、低压汽包变速给水控制系统，由三者产生相应的控制信号输出给数据比较模块，数据比较模块输出较大控制信号给变频装置，通过变频装置控制凝结水泵的转速实现对低压汽包水位的调节。所述系统实现了对凝结水泵全程变速自动控制；一方面，减小了凝结水泵能量消耗，节约了能源；另一方面，降低了凝结水系统管道压力，降低阀门节流损失和气蚀，减少管道振动，延长了设备使用寿命。

Description

基于9F级燃气蒸汽联合机组凝泵自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及天然气发电系统自动控制技术，具体是指一种基于9F级燃气蒸汽联合机组凝泵全程变频自动控制系统。

背景技术

目前，9F级燃气-蒸汽联合机组凝结水泵多采用定速泵，凝结水用户包括低压汽包给水、凝汽器水幕喷水、低压缸后缸喷水、低压缸叶片冷却蒸汽喷水减温调节系统用水、低压缸轴封蒸汽喷水减温调节系统用水等。定速凝结水泵出口压力达到3.4MPa，凝结水泵电机电流达51A，各凝结水用户处均采用节流给水调节阀进行压力或流量的节流调节。上述系统中采用定速凝结水泵存在着以下问题：（1）定速凝结水泵配置较高，凝结水泵功耗过大，特别是在机组停运时，凝结水用水量很少，绝大部分凝结水通过再循环管道流回凝汽器，造成能量浪费；（2）定速凝结水泵出口压力高，管道压力承载负荷大，易损坏管道密封件；（3）定速凝结水泵出口压力高，各凝结水用户采用节流阀调节，造成凝结水系统节流损失大；（4）节流阀经常处在小开度范围，节流阀前后压差大，容易产生气蚀而损坏节流阀；（5）节流阀前后压差大，流体流过节充阀时产生振动，造成管道振动，容易造成管道及其附件损坏。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是为9F级燃气蒸汽联合机组提供一种采用变频控制技术的凝泵全程变频自动控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

一种基于9F级燃气蒸汽联合机组凝泵自动控制系统，包括凝汽器、低压汽包给水调节阀及连接于凝汽器、低压汽包给水调节阀之间的凝结水泵，还包括：数据采集模块，用于控制低压汽包给水调节阀开启角度的低压汽包水位自动调节系统，数据比较模块，变频装置，最小压力控制系统，最小流量控制系统和低压汽包变速给水控制系统；

所述数据采集模块采集系统运行数据分别传输给最小压力控制系统、最小流量控制系统、低压汽包变速给水控制系统，由最小压力控制系统、最小流量控制系统、低压汽包变速给水控制系统产生相应的控制信号输出给数据比较模块，数据比较模块输出较大控制信号给变频装置，通过变频装置控制凝结水泵的转速实现对低压汽包给水调节阀前端水流量的控制。

优选的，所述低压汽包水位自动调节系统和低压汽包给水调节阀还与低压汽包变速给水控制系统连接，传输阀位控制信号及阀位反馈信号给低压汽包变速给水控制系统。 

优选的，所述变频装置前端还设有手操器，数据比较模块通过手操器连接变频装置。  

具体的，所述凝汽器与凝结水泵之间还设有回流通路，回流通路中设有再循环调节阀。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

（1）所述系统实现了对凝结水泵全程变速自动控制；一方面，减小了凝结水泵能量消耗，节约了能源；另一方面，降低了凝结水系统管道压力，降低阀门节流损失和气蚀，减少管道振动，延长了设备使用寿命；

（2）本实用新型改变以往低压汽包变速给水控制系统以汽包水位为调节对象，而是以低压汽包水位自动调节系统产生的阀位指令为控制参数，间接调节汽包水位，低压汽包变速给水控制系统与低压汽包水位自动调节系统同时运行而不冲突，精确调节低压汽包水位。

附图说明

图1 为本实用新型原理组成示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明。

如图1，本实用新型所揭示的基于9F级燃气蒸汽联合机组凝泵自动控制系统的基本组成部分包括：凝汽器、低压汽包给水调节阀及连接于凝汽器、低压汽包给水调节阀之间的凝结水泵，凝汽器与凝结水泵之间还设有回流通路，回流通路中设有再循环调节阀。所述自动控制系统主要是实现对凝结水泵的控制进而控制低压汽包给水调节阀，实现低压汽包水位调节。

一方面，所述系统中设置数据采集模块及低压汽包水位自动调节系统，数据采集模块采集系统运行信息传输给低压汽包水位自动调节系统，由低压汽包水位自动调节系统输出阀控指令控制低压汽包给水调节阀实现水位调节。

另一方面，设置最小压力控制系统、最小流量控制系统和低压汽包变速给水控制系统和数据比较模块、变频装置；数据采集模块采集系统运行数据还分别传输给最小压力控制系统、最小流量控制系统、低压汽包变速给水控制系统，由最小压力控制系统、最小流量控制系统、低压汽包变速给水控制系统产生相应的控制信号输出给数据比较模块，数据比较模块输出较大控制信号给变频装置，通过变频装置控制凝结水泵的转速实现对低压汽包给水调节阀前端水流量的控制；而上述的低压汽包水位自动调节系统和低压汽包给水调节阀还与低压汽包变速给水控制系统连接，直接传输阀位控制信号及阀位反馈信号给低压汽包变速给水控制系统，作为低压汽包变速给水控制系统的控制参数，达到精确调节低压汽包水位的目的。 

本实用新型的工作过程如下：

（1）机组在停运或是凝结水用量小的低负荷阶段，因低压汽包水位自动调节系统产生的阀位指令信号不大，未达到低压汽包变速给水控制系统目标值，低压汽包变速给水控制系统产生的信号小，在与最小压力控制系统和最小流量控制系统产生的控制指令在大值选择器中候选时不会被选中，输出以最小压力控制系统或最小流量控制系统产生的控制指令为输出信号，经过手操器中与最小转速限制值比较，选择大值，送至变频装置，通过变频装置控制凝结水泵转速；

（2）随着机组负荷升高，低压汽包给水需求增大，当低压汽包水位自动调节系统产生的阀位指令大于低压汽包变速给水控制系统目标值（85%）时，低压汽包变速给水控制系统产生的控制指令会增加，当此控制指令大于最小压力控制系统和最小流量控制系统产生的控制指令时，凝结全程变速自动控制系统以低压汽包变速给水控制系统产生的控制指令为输出信号，通过变频装置增加凝结水泵转速；当凝泵转速增加后，出口压力会增加，从而增大低压汽包给水调节阀前后的差压，低压汽包给水流量会增加，使低压汽包给水调节阀开启85%即可满足给水需求；

（3）随着机组负荷降低，低压汽包给水需求减小，当低压汽包水位自动调节系统产生的阀位指令小于低压汽包变速给水控制系统目标值（85%）时，低压汽包变速给水控制系统产生的控制指令会减小，凝结全程变速自动控制系统输出信号随着减小，通过变频装置降低凝结水泵转速；当凝泵转速降低后，出口压力会减小，从而减小低压汽包给水调节阀前后的差压，低压汽包给水流量会减小，使低压汽包给水调节阀开接近85%才可满足给水需求；

（4）当机组负荷降到一定值后，低压汽包变速给水控制系统产生的控制指令已小于最小压力控制系统或最小流量控制系统产生的控制指令，凝泵全程变速自动控制系统的输出指令降到调节出口压力或是流量；如果机组负荷继续下降，低压汽包水位自动调节系统产生的阀位指令会随着给水需求从85%继续降低，以满足给水需求，直至给水调节阀全关，这时，凝结水泵全程变速自动控制系统一直运行在最大节能范围。

本实用新型通过对低压汽包给水调节阀的控制，实现了机组高负荷时凝结水泵变速控制低压汽包水位的目的；以及低压汽包给水调节阀故障时，凝结水泵变速控制系统直接控制低压汽包水位的超驰功能；同时，本实用新型在机组低负荷时，实现凝结水泵出口最小流量自动控制子系统需再循环流量调节阀有一定开度后才起调节作用，防止凝结水管道憋压导致设备损坏。

上述仅为本实用新型实现的优选方案，并非限定性穷举，在不脱离本实用新型构思的前提下，任何显而易见的替换和微小变化均在本实用新型保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于9F级燃气蒸汽联合机组凝泵自动控制系统，包括凝汽器、低压汽包给水调节阀及连接于凝汽器、低压汽包给水调节阀之间的凝结水泵，还包括数据采集模块、用于控制低压汽包给水调节阀开启角度的低压汽包水位自动调节系统，其特征是，

还包括数据比较模块、变频装置、最小压力控制系统、最小流量控制系统和低压汽包变速给水控制系统；

所述数据采集模块采集系统运行数据分别传输给最小压力控制系统、最小流量控制系统、低压汽包变速给水控制系统，由最小压力控制系统、最小流量控制系统、低压汽包变速给水控制系统产生相应的控制信号输出给数据比较模块，数据比较模块输出较大控制信号给变频装置，通过变频装置控制凝结水泵的转速实现对低压汽包给水调节阀前端水流量的控制。

2.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征是：所述低压汽包水位自动调节系统和低压汽包给水调节阀还与低压汽包变速给水控制系统连接，传输阀位控制信号及阀位反馈信号给低压汽包变速给水控制系统。

3.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征是：所述变频装置前端还设有手操器，数据比较模块通过手操器连接变频装置。

4.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征是：所述凝汽器与凝结水泵之间还设有回流通路，回流通路中设有再循环调节阀。

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