永磁调速装置在除氧器水位控制的研究及应用
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完成单位:中电(商丘)热电有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
克金超、李 威、张春歌、阮朋举
项目概况
背景:
商丘热电2×350MW除氧器水位由上水调节阀的开度控制。目前机组调峰已成为常态,除氧器上水调节阀开度较小,节流损失严重。在现有设备的基础上,设计控制策略,将永磁调速调节凝结水压力改为调节除氧器水位,除氧器水位由上水调节阀和永磁调速配合调节,既达到了除氧器水位的高品质调节,又降低了凝结水泵的耗电率,从控制策略上实现了节能降耗的目的。
技术难度:当前控制策略为:永磁调速控制凝结水母管压力,以满足机组对凝结水压力系统的需要;除氧器水位由上水调节阀控制,以保证除氧器水位维持在正常水位,避免水位过高或低引起非计划停机。因此,将永磁调速加入除氧器水位控制中,实现与上水调节阀的相互配合达到水位控制高品质调节的目的是关键,也是难点。控制策略如下:
(1)正常运行工况下除氧器上水调节阀和凝结水泵永磁调速控制均投自动;
(2)除氧器水位设定值由除氧器上水调门操作器设定,此设定值为除氧器上水调门调节水位的设定值;
(3)升负荷时,上水调节阀优先动作,永磁调速控制闭锁,直至调节阀全开99%,调节阀控制闭锁;永磁调速调节除氧器水位;
(4)降负荷时,永磁调速执行机构降至下限48%,闭锁永磁调速调节水位,调节阀控制除氧器水位;
(5)当除氧器水位高一值2350mm,永磁调速指令闭锁增;
(6)凝结水母管压力低于0.8MPA,永磁调速指令闭锁减;低于0.7Mpa,联启备用凝结水泵,永磁调速指令下限为70%,发凝结水系统压力低于0.7Mpa声光报警;
(7)凝结水系统压力高于2.5Mpa,联开凝结水系统最小流量调节阀同时 发声光报警。
逻辑组态在DCS系统上实现,控制策略用PID调节,设计思想是除氧器上水调节阀先于永磁调速调节,目的为最大程度的减少节流损失、延长阀门寿命;受限于永磁调速设备的线性区间及工况要求,设置永磁调速的调节上下限;另外,将凝结水压力等相关连锁加入永磁调速控制中。经组态、调试、投运,截至目前,已正常运行13个月,达到了预器效果。
先进性:
永磁调速泵有结构简单、可靠、节能等特点,设计初衷是控制凝结水母管压力,以保证系统安全运行的需要。经调研并无永磁调速控制除氧器水位应用先例,项目组成员提出永磁调速控制除氧器水位的设想,经反复讨论论证具有可行性,设计出控制方案并实施,达到预期效果。这也是项目成果的创新性。
可推广性:
项目组成员通过研究、试验和控制参数的不断修正,探索出一套既能实现发电企业节能目的,又能确保安全运行的永磁控制策 略,目前已应用在两台机组一年以上。对使用永磁调速装置的发电企业具有一定的推广价值。
经济社会效益:
一、经济效益。
永磁调速凝结水泵运行电流平均下降了12A。根据三相功率公式单台机组节省电功率:
P=1.732×6000×12×0.89=110986.56(瓦)
单台机组每天可节能 :
W=110986.56×24=2663.667(千瓦时)
两台机组每年增收:
2663.667×0.32×365×2=62.2(万元)
二、安全效果。
除氧器上水调节阀长时间内保持全开,解决了调门频繁动作,降低了设备磨损;解决了因开度不足造成的介质对阀体冲刷,提高了设备使用寿命。