CN206989733U - 一种闭环调节的高背压供热工况异常控制系统 - Google Patents

Abstract

一种闭环调节的高背压供热工况异常控制系统，包括供热机组和控制系统，所述机组包括凝汽器、间冷塔和循环水系统，间冷塔内设置有百叶窗，所述凝汽器的A侧通入循环水，B侧通入热网水，循环水通过间冷塔进行冷却，所述循环水系统包括并联设置在间冷塔和凝汽器的A侧之间的变频循环水泵和定速循环水泵，所述变频循环水泵后设置一台超声波流量计；控制系统包括DCS系统、工控机、OPC接口机，工控机通过OPC接口机连接DCS系统，DCS系统连接变频循环水泵的变频器和百叶窗的控制电机。本实用新型的系统能够闭环自动控制变频器的频率和百叶窗的开度，有效保证高背压供热机组安全经济运行。

Description

一种闭环调节的高背压供热工况异常控制系统

技术领域

本实用新型属于间接空冷高背压供热技术领域，特别涉及间接空冷高背压供热系统的一种闭环调节控制系统。

背景技术

高背压供热是近年来兴起的一种具有良好经济效益的供热技术，能够充分利用低压缸排汽热量，降低机组能耗，同时，能够实现高背压供热和抽凝工况不停机在线切换，具有很强优势。

间接空冷机组采用循环水冷却低压缸排汽，循环水通过间冷塔进行空气冷却，循环水通过间冷塔的散热为系统的热量损失，在保证机组安全运行的前提下，减少间冷塔散热损失，能够有效地提升系统能量利用率，是高背压供热的一个重要控制指标。同时，当机组处于高背压供热工况时，随着机组背压的提升，汽轮机末级叶片会出现越来越强的抖动，称为末级叶片的颤振，颤振值越大，叶片出现断裂的可能性越大，机组的安全隐患越大。末级叶片颤振值可通过计算获得，一般为0~150，高背压供热机组颤振值一般在90~95左右时供热机组效益较高。

高背压供热系统，为了减少系统散热，提升能量利用率，同时保证机组的安全，使汽轮机末级叶片的颤振在允许范围内，需要调节高背压供热机组进入凝汽器循环冷却水的流量和间冷塔运行扇区百叶窗开度。

实用新型内容

本实用新型在原系统的基础上，为了克服原系统高背压供热工况系统不能自动调节的缺陷，且仅依靠运行人员判断调节容易出现调节不充分，能量利用率低的缺点，提出一种能够实现闭环调节的控制系统，提高机组的安全性和经济性。

本实用新型采用以下技术方案：

一种闭环调节的高背压供热工况异常控制系统，包括供热机组和控制系统，所述机组包括凝汽器2、间冷塔3和循环水系统，间冷塔3内设置有百叶窗4，所述凝汽器2的A侧通入循环水，B侧通入热网水，循环水通过间冷塔3进行冷却，所述循环水系统包括并联设置在间冷塔3和凝汽器2的A侧之间的变频循环水泵5和定速循环水泵，所述变频循环水泵5后设置一台超声波流量计6；

所述控制系统包括DCS系统、工控机13、OPC接口机14，工控机13通过OPC接口机14连接DCS系统， DCS系统连接变频循环水泵5的变频器和百叶窗4的控制电机。

定速循环水泵包括并联的两台，正常情况下，变频循环水泵5处于工作状态，一台定速

还包括临机机组，所述临机机组和机组公用变频循环水泵5和超声波流量计6，两台机组不同时处于高背压状态。

本实用新型的有益效果：本实用新型的系统能够闭环自动控制变频器的频率和百叶窗的开度，有效保证高背压供热机组安全经济运行。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图。

其中，（1）低压缸，（2）凝汽器，（3）间冷塔，（4）百叶窗，（5）变频循环水泵，（6）超声波流量计，（7）#5机定速循环水泵Ⅰ，（8）#5机定速循环水泵Ⅱ，（9）#6定速循环水泵Ⅰ，（10）#6机定速循环水泵Ⅱ，（11）#6机循环水回水，（12）#6机循环水出水，（13）工控机，（14）OPC接口机，（15）DCS系统，（16）SIS，（17）凝汽器热网水进水，（18）凝汽器热网水出水。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型的闭环调节的高背压供热工况异常控制系统，包括控制系统，用于对供热机组进行控制，供热机组包括凝汽器2、间冷塔3和循环水系统，间冷塔3内设置有百叶窗4，凝汽器2的A侧通入循环水，B侧通入热网水，循环水系统连接在凝汽器2的A侧和间冷塔3之间，凝汽器2的A侧出口的循环水进入间冷塔3冷却后，通过循环水系统进入凝汽器2的A侧入口，循环水系统包括并联设置在间冷塔3和凝汽器2的A侧之间的变频循环水泵5和定速循环水泵，所述变频循环水泵5后设置一台超声波流量计6；本实用新型还包括临机机组，临机机组和本例机组公用变频循环水泵5和超声波流量计6，两台机组不同时处于高背压状态。

控制系统包括DCS系统15、工控机13、OPC接口机14，工控机13通过OPC接口机14连接DCS系统，工控机13通过DCS系统获取当前变频循环水泵的频率、间冷塔各扇区运行状态、间冷塔各扇区百叶窗开度，将获取的数据与预设在工控机中的数据进行比较，当前获取的数据作为跟踪值，工控机13发送当前状况下正常工作时的变频器工作频率和百叶窗开度指令数据，通过OPC接口回传给DCS系统，DCS系统将数据发送给变频循环水泵的变频器或者控制百叶窗开度的步进电机。

这些现场频率数据和开度数据均根据不同的情况预存在工控机中，当工控机接收DCS发出的投入自动指令后，以当前DCS系统通过OPC接口机传回的频率数据和开度数据为初始跟踪值，同时根据从DCS系统采集的所有数据进行计算，得出变频泵的频率值和百叶窗的开度值，在系统自动运行时，通过DCS系统将需要的指令数据下发给现场设备进行执行，实现系统的连续闭环控制。同时，控制系统画面及数据上传至SIS16进行显示。

本实用新型的异常控制系统有“抽凝状态”与“高背压运行状态”的切换功能，异常控制系统只有在“高背压运行状态下”才能进行自动调节。“高背压运行状态”下投运扇区具备“自动”调节功能。

正常情况下，供热机组只开变频循环水泵和两列间冷塔冷却扇区；一台定速循环水泵应急保护时备用启动，其他扇区备用。但是在极端情况下（运行模式改变），会再投用一列或两列扇区。同时，在非正常情况下，例如变频循环水泵的功率不足或者坏掉的情况下，则会自动使用备用的定速循环水泵。

附图1为本实用新型的一个具体实施例，该实施例中系统分为两台机组，冷却系统采用表面式凝汽器间接空冷系统，冷却设备为带垂直布置的空冷散热器的自然通风间冷塔3，#5机组、#6机组共用一座间冷塔3。冷却系统采用扩大单元制，两台机组配置四台定速循环水泵（均为双速电机）、一座间冷塔、两条循环水供水管道、两条循环水回水管道及其它配套的地下储水箱、膨胀水箱、充水泵、补水泵、冲洗水泵等。冷却三角垂直布置在间冷塔进风口的圆周上，每个冷却三角进风口处布置有可调开度的百叶窗。两台机组的循环水出口（即冷水）设置有电动联络门，用于进行机组的切换；两台机组的热水母管在间冷塔内设置有电动联络门，用来进行两台机组热水之间的连通。间冷系统既可以单元制运行，也可以公有制运行。在冬季低负荷运行时，根据防冻要求，可以采用3台循环水泵为两台机组提供冷却水的运行模式。极端工况，如最大采暖工况，根据防冻要求，可以采用两台循环水泵半速运行模式。

本实施例在原有循环水系统基础上，增加一台公用变频循环水泵5，并在其出口设置一台超声波流量计6进行流量在线测量。

两台机组不同时处于高背压状态，即供热期一台机组处于高背压运行工况时，另一台机组为抽凝工况运行。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种闭环调节的高背压供热工况异常控制系统，包括供热机组和控制系统，所述机组包括凝汽器（2）、间冷塔（3）和循环水系统，间冷塔（3）内设置有百叶窗（4），其特征在于：所述凝汽器（2）的A侧通入循环水，B侧通入热网水，循环水通过间冷塔（3）进行冷却，所述循环水系统包括并联设置在间冷塔（3）和凝汽器（2）的A侧之间的变频循环水泵（5）和定速循环水泵，所述变频循环水泵（5）后设置一台超声波流量计（6）；

所述控制系统包括DCS系统、工控机（13）、OPC接口机（14），工控机（13）通过OPC接口机（14）连接DCS系统， DCS系统连接变频循环水泵（5）的变频器和百叶窗（4）的控制电机。

2.根据权利要求1所述的一种闭环调节的高背压供热工况异常控制系统，其特征在于：定速循环水泵包括并联的两台，正常情况下，变频循环水泵（5）处于工作状态，一台定速循环水泵处于备用状态，非正常情况下，备用的定速循环水泵投入工作。

3.根据权利要求1所述的一种闭环调节的高背压供热工况异常控制系统，其特征在于：还包括临机机组，所述临机机组和机组公用变频循环水泵（5）和超声波流量计（6），两台机组不同时处于高背压状态。