电动给水泵改汽动给水泵组态优化与控制.pdf

2 0 1 0年第 2 8卷第 4期 内 蒙 古 电 力 技 术 I NNE R MONGOL I A E L E CT RI C P OWE R 5 7 电动给水泵改汽动给水泵组态优化与控制 Co n fig u r a t i o n Op t i mi z a t i o n a nd Co nt r o l o n Tu r n i n g El e c t ric Dr i v e n Fe e d P ump i n t o S t e a m F e e d Pu mp 田树鹏， 张波。杨磊， 子 L 令辉 ( 包头第三热电厂 。 内蒙古 包头0 1 4 0 6 0 ) [ 摘要】包头第三热电厂将 3 0 0 MW 机组 5 0 ％g - -~N 1台电动给水泵改造为 1 0 o ％~ - t - 的 汽动给 水泵 ， 运行 方式 改 为 ： 汽 泵运行 ， 电泵备 用 。改造 完成后 ， 对给 水 泵连锁 控制及 R B控 制 方案进 行重新 设 计和优 化 ， 并进 行 了汽泵 R B功 能试验 ， 验 证 了优 化控 制 方案 的合理 性 。 [ 关键词]电动给水泵； 汽动给水泵 ； R B功能； 组态优化 【 文献标志码】C 【 文章 编号]1 0 0 8 — 6 2 1 8 ( 2 0 1 O ) 0 4 — 0 0 5 7 — 0 2 1 系统改造 包 头第 三热 电厂 2 x 3 0 0 MW 供热机组原设 计 采用 3台 5 0 ％容量电动给水泵 ( 2运 1 备 ) 对锅炉供 水 为响应 国家节能减排政策 ， 提高机组效率， 降低 厂用电耗率，该厂将 1台电动给水泵 ( 以下简称 电 泵 ) 改 为 1 0 0 ％容 量 的汽 动 给水 泵 ( 以下 简称 汽 泵 ) ， 汽泵运行 ． 2台电泵备用 。正常运行时 ， 由汽轮机四 段抽汽作为汽源驱动汽泵运行 ， 辅汽联箱作为启 、 停 泵时 的辅助 汽源 为避免在汽泵投运后 由于保护动作跳 闸造成机 组跳闸 、 锅炉断水 、 锅炉汽包烧干等故障 出现 ， 必须 保证 汽泵跳 闸后 电泵 能顺利 抢启 2 优化控制方案 针对 目前 的 系统配 置 ， 原 给水 控制 策 略 、 电泵 连 锁逻 辑需 要重 新设计 ．协调控 制 相关组 态也 需要 修 改 ． 具体优化控制方案如下。 2 ． 1 电泵启 动 、 控 制连 锁逻 辑 汽泵运行 ． 默认先投入连锁泵为优选泵 ： 也可通 过“ 优选” 按钮 ． 改变备用 电动给水泵的优选权 ； A、 B 泵投入启泵连锁．优选泵勺管备用指令为负荷函数 ( 优选泵启动后解除) 。 当运行中汽泵跳闸， 则优选泵 立 即启 动 逻辑 如下 ： ( 1 )负荷 ≥ 1 9 5 MW ， 优选 泵勺 管指令 快 速达 到 8 5 ％( 为防止泵超压 因此勺管指令限制在 8 5 ％) ， 自 投 自动控制 ： 当优选泵勺管指令快速达到 7 8 ％， 同时 汽泵跳闸超过 7 S 时 ． 候选泵连启， 但闭锁候选泵 自 动指令 ． 运行人员可以根据实际情况手动控制 。 ( 2 )负荷 < 1 9 5 MW ， 汽泵运 行 中跳 闸 ， 负荷 判断 闭锁 2 0 s ( 以防汽泵跳闸． 负荷突升， 引发 R B ) ， 同时 优选泵连启 ． 候选泵连启闭锁： 优选泵勺管指令快速 提升 ． 当给水流量等于原给水量时， 自动启泵功能完 成 ， 并投入 自动控制 根据实际运行情况 ， 单台电动 给水泵可以提供 2 1 0 MW 负荷用水量) 。 f 3 )电泵运行超过 4 0 S ， “ 启泵连锁” 功能切除； 汽泵停运超过 4 0 s ． “ 优选” 功能切除： 候选电泵运行 超过 5 0 s ． “ 控制连锁” 功能切除 ： 任一 电泵投入“ 启 泵连 锁 ” ． 自投 电泵 “ 控制 连锁 ” 功 能 。 2 ． 2 汽 泵跳 闸引发 R B后 ． 电泵动 作逻辑 当运行中汽泵跳闸 ． 优选泵 3 s内未能启动时 ， 则候选泵立刻启动。如果负荷 ≥1 9 5 MW，则发 R B ( 快速甩负荷 ) ， 同时勺管指令快速达到 8 5 ％， 并 投 入 自动控制 ： 如果 负荷< 1 9 5 MW， 勺管指令快速上 升 ．当给水流量等于原给水量时．自动启泵功能完 成 。 并投入 自动控制。未能正常启动的电泵“ 启泵连 锁 ” 解 除 【 收稿 日期】2 0 1 0 ～ 0 4 — 0 2 【 作者简介】田树鹏 ( 1 9 8 3 一 ) ， 男 ， 辽 宁省人 ， 学士 ， 助理工程师 ， 从事 电厂熟工检修工作。 5 8 内 蒙 古 电 力 技 术 2 0 1 0 年第 2 8 卷第 4 期 2 ． 3 锅 炉 M丌 引发 汽泵 跳 闸后 电泵动作 逻辑 由于 MF T引 发 的汽泵 跳 闸 ． 优选 泵 由初 始位 立 即切到 2 0 ％( 主要考虑电动给水泵出水压力大 于锅 炉汽包 压力 时才 能保证 汽包 正 常水循 环 ) ． 连 启优 选 泵 “ 启 泵连 锁” 。闭锁候 选泵 “ 启泵 连锁 ” 、 电泵 “ 控 制 连锁 ” 功能 2 ． 4 1台汽泵、 1台电泵并列运行 ( 1 )负荷 ≥1 9 5 MW， 汽泵运行 中跳 闸 ， 连启备 用泵 ， 发 R B。运行泵勺管指令以手动超驰状态达到 8 5 ％． 自投 自动 ( 2 )负荷< 1 9 5 MW， 汽泵运 行 中跳闸 ， 备用泵 不连启。运行泵的勺管指令 以手动超驰形式快速提 升 ． 当给水流量等于原给水量时． 电泵 已成功接管供 水任务 ． 并 自投 自动 ( 3 )电泵运行 中跳 闸 ， 负荷 由汽泵 承担 。 备用 泵 不连 启 ． 转 为优选 泵 2 ． 5 1台电泵运 行 f 汽 泵停 运1 ( 1 )备用电泵投入“ 启泵连锁” ， 连投电泵“ 控制 连锁” 功能( 可以人为切除) ： ( 2 )l台电泵 运行 中跳 闸 。 备用 泵 连启 。 当备 用 泵出水量达到跳闸前给水流量时 ．自动启泵功能完 成 ， 并投 入该 泵 自动控制 ( 3 ) 备用泵运行超过 4 0 s ． “ 启泵连锁” 功能切 除。 2 ． 6 汽包水 位控 制 给水控制系统通过主泵 、备用泵与旁路给水阀 的配合来控制汽包水位 为适应机组的各种运行方 式 ， 设 计 多 回路 变结构 控制 系统 汽 泵控制 为单 独 的 三冲量控制 ；电泵控制分单冲量 、 三冲量控制。 ( 1 )机组 在启动 和低 负荷 ( 小 于 3 0 ％额 定负 荷 ) 时． 由 1台电泵向锅炉供水 ． 给水调节系统按单冲量 方式工作。 当锅炉给水量很小时 ． 电泵以最低转速运 行， 给水旁路阀调节给水量 ： 旁路开度达 9 0 ％时， 应 改为电泵转速控制 当负荷大于 3 0 ％． 转 为给水三 冲量控制。 当主给水电动门打开 ， 给水旁路阀以一定 速 率关 闭 ( 2 )正常运行时 ． 1台汽泵采用 三冲量控制方 式运行． 2台电泵备用 ( 3 )2台电泵除作为启动泵 、 备用泵外 。 在汽泵 故 障工况 下 ， 也 能承担 带满 负荷 功能 。 2 ． 7给 水泵 跳 闸 R B逻辑 2 ． 7 ． 1 触发 给水 泵 R B条件及 R B发 生后 的动 作 ( 1 )单汽泵运行 ， 负荷 ≥1 9 5 MW， 汽泵运行 中 跳 闸 ， 发 R B 。A、 B电泵 都投 入 “ 启泵 连锁 ” ， 先启 “ 优 选泵” 后启“ 候选泵” ． 具体见“ 电泵启动 、 控制连锁逻 辑 ” ( 2 )I 台电泵与汽泵并列运行 负荷 ≥1 9 5 MW． 汽泵运行 中跳闸， 发 R B 。运行泵勺管指令以手动超 驰形式 达 到上 限 。 并 自投 自动 。 ( 3 )2台电泵运 行 ( 汽泵 停运 ) ． 1台电泵运 行跳 闸 ， 负荷≥1 9 5 M W ， 发 R B 。跳闸泵勺管指令快速关 闭 ． 运 行泵 勺管指 令快 速提 升 给水泵 R B发生后 ， 切磨 、 投油 、 机组协调控制 自动切 换到机 跟 炉 ( T F ) 方式 运行 2 ． 7 ． 2给 水泵 R B的结 束逻辑 给水泵 R B结束逻辑 与其他 R B没有 区别 ． R B 过 程 一 般 不 需 人 工 干 预 ．机 组 实 际 负荷 达 到 1 8 0 MW 以下( 汽泵触发 R B负荷 ≥1 9 5 MW， 复位 R B负 荷 < 1 8 0 MW ) 或 R B发 生 1 2 0 s 后 ． 如果 连 续 3 s负 荷变化率在 3 MW／ m i n以下 ． 则 R B自动结束 3 试验结果 2 0 0 9 — 1 1 — 0 3 ， 包头第三热电厂 2号机组进行汽 泵 R B功能 试 验 。R B触 发前 ，汽泵 运行 ． A 电泵优 选 ； 汽泵跳闸后触发 R B ． A电泵启动成功： 当机组负 荷降到 1 8 0 MW 时， R B功能结束 ． 试验成功 。 试验数 据 如表 1 所示 表 1 汽 泵 RB功 能 试 验 主 要 参数 泵龄 t 燃 i ( t h 流 ~1 、 F h 脾 5 0 2 3 ． 9 2 ， r ／ mi n 5 3 ．9 8 2 7 7 ． 8 0 9 2 3 ． 8 3 触发前A 电泵优选 降至 0 r ／ n 1 i n RB 汽泵跳 闸． 触发后A电泵启动 罐 ⋯ - 7 8 ． 9 5 m 一 3 8 4 , 9 5 4 结语 以上简单介绍 了不 同容量配置的给水泵组连锁 控制及 R B功能控制组态设计过程。实现该控制功 能 的设 计方法 有很 多种 ， 只要 考 虑周密 ， 就 能达 到预 期 目的。 编辑 ： 张俊 英