汽泵再循环调整阀的控制及优化策略

汽泵再循环调整阀的控制及优化策略摘要：给水泵是火力发电厂重要辅机之一，由其构成的给水系统是保证机组安全经济运行的基础，为提高火力发电给水系统安全和经济运行水平，结合相关故障机理分析，制定给水泵再循环优化控制策略，此策略根据给水泵转速与流量的关系基于新型PID调节基础上实现协同控制。优化后的汽泵运行正常，确保机组和设备的安全运行。关键词：汽动给水泵再循环控制优化前言我公司二期两台660MW机组设置一台100%容量的汽泵组，前置泵采用同轴驱动，不设电动给水泵（备用/启动），给水泵汽轮机采用杭州汽轮机有限公司生产的单缸、反动式、双分流、凝汽式小汽机，型号：WK63/71。1.给水系统运行存在的问题机组负荷264MW，主汽压14.15MPa，真空3.13KPa，汽动给水泵进口流量分别为663.7/663.7/647.3t/h，监盘人员发现汽动给水泵流量仍有下降趋势，准备开启汽动给水泵再循环气动调节阀，汽动给水泵进口流量分别降至595.46/601.45/589.41，由于逻辑给定：当汽动给水泵进口流量低于600t/h，三取二全开汽动给水泵气动再循环，监盘人员立即手动干预调整汽动给水泵再循环调阀，但是因超驰功能存在，人为干预无效，给水流量低于225t/h，三取二，延时3s，触发锅炉MFT，机组跳闸。机组故障过程各参数如下图一。I二M.竺-.2」图一机组故障过程参数从故障分析来看造成此次停机事件的主要原因是汽动给水泵再循环调阀联开逻辑设置不合理。我公司二期两台机组均只设计1台汽泵组，且关于汽动给水泵再循环设置的逻辑为：汽动给水泵进口流量低至600t/h，三取二，无延时，全开汽泵再循环，且有超驰功能，人员无法干预，由于给水泵出口与除氧器之间的差压远大于给水泵出口与锅炉之间的差压势必会导致大量给水经汽泵再循环进行流动，导致省煤器入口流量大幅降低，触发给水流量低锅炉MFT。2.给水泵再循环优化控制策略汽泵再循环调阀调节的目的是为了防止汽泵对应转速下流量过低造成泵体内部给水汽化、产生汽蚀。再循环是否开启依据汽泵入口流量是否接近或达到转速对应的流量进行调整。图二是给水泵再循环控制逻辑优化后的逻辑图。

图二给水泵再循环控制逻辑优化后的逻辑图。该控制策略要点是：在满足给水泵安全运行的前提下给水泵再循环尽量不开或少打开，以减少再循环打开对主给水的影响，这种控制方式在保证安全性前提下，也提高了经济性。我公司根据专家建议，并经公司组织讨论，汽泵再循环调阀逻辑设定如下：（1）取消我公司二期给水泵入口流量低于360T/H，超驰联开再循环调整门控制回路逻辑；为防止给水泵再循环调阀因失气、电磁阀失电造成再循环调阀超驰开启，机组运行中关闭再循环调阀前电动隔离门，汽泵转速对应给水流量低于定值联锁开启再循环调阀前电动隔离门，保护定值设定函数关系如下表：汽泵转速rpm汽泵入口流量t/h开启再循环调阀前电动隔离门2850<3003000<320汽泵最小流量跳闸保护定值函数关系修改如下表:当汽泵入口流量低于此时转速所对应的给水流量时保护开启汽泵再循环调阀前隔离门，当汽泵入口流量低于此时转速所对应的最小给水流量时汽泵再循环调阀自动自行投入无需人员干预调节汽泵入口流量满足汽泵最小流量要求。由运行人员判断不需要汽泵再循环调阀开启时，可手动解除再循环调阀自动改为手动控制并关闭再循环调阀与再循环调阀前电动隔离门。取消汽泵遥控转速低限自动，即汽泵转速达到2850r/min遥控转速下限后取消积分饱和，汽泵仍处于自动状态，此时如汽泵转速已降低至2850r/min时，请密切注意给水流量与机组负荷是否匹配，如给水流量偏大及时通过增加负荷、手动调整再循环调阀开度、切换省煤器入口给水为小旁路控制等手段进行调整，防止给水流量偏大过热器过水，汽轮机发生水冲击等恶性事故。如出现主汽温度10min内下降50°C调整无效时应按照规程紧急停机处理。结语经过长达一年的运行检验，此种控制策略消除了原有缺陷，改善给水系统的调节品质，提高系统的安全性能，由于优化后的相关定值是转速的函数，扩展了给水泵安全运行的范围。参考文献1.《国电蚌埠发电有限公司集控运行规程辅机篇》2017版2.《火力发电厂给水泵再循环控制系统优化研究》岳建华等中国电力201409-011