发布时间 : 星期五 文章国电泰州发电厂1000MW机组防止给水流量波动大的方法探析更新完毕开始阅读158298bc1a37f111f1855bf6
汽泵入口流量GAINPUT电泵入口流量GAINPUTGAINPUTGAINPUTGAINPUTGAINPUTXf( )FUNCTIONXf( )FUNCTIONXf( )FUNCTIONXf( )FUNCTIONXf( )FUNCTIONXf( )FUNCTIONSQUAREROOTABSQUAREROOTCMREXALMSQUAREROOTSQUAREROOTABSQUAREROOTCMREXALMSQUAREROOTMEDIANSELECTMEDIANSELECTMEDIANSEL电泵转速GAOUTINPUTMEDIANSEL汽泵转速 GAOUTINPUTLEADLAGLEADLAGOUTPUTIN1LEADLAGGLEADLAGGOUTPUT2UTINOIN1XF1( )FUNCTIONXF2( )FUNCTIONIN1去汽泵小流量保护XF3( )FUNCTIONXF1( )FUNCTIONXF2( )FUNCTION去电泵小流量保护XF3( )2UTINOIN1OUTIN1OUTSUMFUNCTIONLOUTSUMHISELECTLLOWMONLOSELECTLOWMONHISELECTLOSELECT超驰开ININ超驰开OUTIN1AAOUTPUTMREARELWIRAIPLWPRABACTSTRKTRKAUTOVFOUTOUTPUT去汽泵再循环调节阀电磁执行机构INPUTM/AMODEMANLOCMODERATELIMIT去电泵再循环调节阀电磁执行机构INPUTMREARELWIRAIPLWPRABACTSTRKTRKAUTOM/AMODEMANLOCMODEVFOUTRATELIMIT004A011MAMODEIATMASTATIONMAMODEGINPUTIOUTATMASTATIONGD18S007-STEP : 2D17S100-STEP : 2顺控步序D17S097-STEP : 3IN4IN3INPUT顺控步序OUTIN4ORORGGORORD18S002-STEP : 2顺控步序INPUTXf( )FUNCTION顺控步序INPUT优先开IN1Xf( )FUNCTIONGA10LAB12AA101XB15IN1NOUT优先开ININ1GAOUT10LAH10AA102XB15NOUT超驰动作联琐IN004A066NOT正常自动控制FIELD004A00F004A073NOTIN1超驰动作联琐正常自动控制FIELD004A01CGOUTPUTGOUTPUT汽泵再循环调汽泵节阀气控指令电泵再循环调节阀气控指令电泵 图3 给水泵再循环调节阀控制逻辑图
开度（%)1009080706050403020103100100200250300400440500600700800流量（m3/h)XF1( )XF2( ) 图4 电泵再循环调节阀控制函数图像
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同样，根据汽泵的额定流量，设置其再循环调节阀控制函数图像如下：（图5）
开度（%)1009080706050403020104600100200300400520500600680700740800流量（m3/h)XF1( )XF2( )
图5 汽泵再循环调节阀控制函数图像
由于只是函数F1(x)和F2(x)有所不同，所以汽泵再循环调节阀在投自动时的控制情况基本和电泵再循环调节阀相同，具体如下：当汽泵在加出力过程中，流量增加到520t/h,再循环调节阀开始自动关小，当流量增加到740t/h，再循环调节阀全部关闭；当汽泵在减出力过程中，流量减小到680 t/h，再循环调节阀开始自动开出，当流量减小到460t/h，再循环调节阀全部开启。在整个加出力或减出力过程中，再循环调节阀的调节目标是使工作点始终位于F1(x)和F2(x)两曲线之间，当工作点位于F1(x)和F2(x)曲线之间时，再循环调节阀保持不动，只有当工作点触及F1(x)和F2(x)曲线时，再循环调节阀才开始调节，使工作点回到两根曲线之间。F1(x)和F2(x)两根曲线也形成了60 t/h的流量“死区”。
（2）给水泵再循环调节阀超驰开启函数的确定
由于再循环调节阀的超驰开启是通过电磁执行机构来实现的，动作时间只有5S左右，其功能是为了防止给水泵因再循环调节阀的气动执行机构故障而发生左边界越限，通过快速开启再循环调节阀，提供最小流量，避免给水泵因小流量保护动作跳闸。
扬程（m）480044004000360032002800Q-max（右边界）电泵再循环超驰开启曲线Q-min(左边界）电泵再循环工况曲线24002000160012008004001560rpm05020040060080010001200140016002500rpm3940rpm3500rpm5000rpm4533rpm6236rpm6043rpm5500rpm流量（m3/h)
图6 电泵再循环调节阀超驰开启曲线
由上面的分析可知，给水泵再循环调节阀超驰开启，对给水流量的扰动是最大的，所以必须避免再循环调节阀不必要的超驰开启。在再循环调节阀的气动执行机构正常，其自动调节正常的情况下，是完
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全能够避免给水泵的工作点发生左边界越限的，这种情况下就没有必要让再循环调节阀超驰动作。为了使给水泵再循环调节阀的电磁执行机构能够合理地动作，其超驰开启的定值就不应是一个恒定的流量值，而应该是随给水泵转速变化而变化的流量曲线，根据实际情况，我们在电泵性能曲线图中将Q-min曲线向右平移50 t/h，作为为电泵再循环调节阀超驰开启曲线（如图6），该曲线与某一转速曲线的交点对应
的流量，即为该转速下电泵再循环调节阀超驰动作的流量定值，这样就可以设定出函数F3(X)。 同样，我们可以得到汽泵再循环调节阀的超驰开启曲线（如图7），并设置出汽泵在循环调节阀的超驰动作逻辑。这样就使再循环调节阀的气动和电磁两个执行机构在动作时配合得更加合理，正常情况下由气动执行机构按照其逻辑发挥调节功能，对给水流量的扰动较小，适应了直流炉的实际运行要求，只有在气动执行机构故障，给水泵入口流量进一步减小的情况下，给水泵工作点移动至再循环调节阀超驰曲线左侧时，其电磁执行机构才会超驰动作，迅速开启在循环调节阀，保证给水泵最小流量，使给水泵工作点不致移动到Q-min曲线左侧，因小流量保护动作而跳闸。
扬程（m）44004000360032002800240020005000rpm16001200800400500rpm0502505002500rpm1500rpm7501000125015001750200022502500流量（m3/h)3000rpm4500rpm4000rpm3500rpmQ-max（右边界）5985rpm5749rpm汽泵再循环超驰开启曲线Q-min（左边界）汽泵再循环工况曲线
图7 汽泵再循环调节阀超驰开启曲线
4、防止给水泵切换时给水流量波动过大的运行措施
（1）启机过程中，建议在锅炉转直流后，负荷在300MW左右进行第一台汽泵的并泵。原因如下： a) 如果在锅炉处于湿态的情况下进行汽泵的并泵，此时锅炉的用水量较小，只有700t/h左右，
如将第一台汽泵并入系统，会使两台泵的分担出力均较小，汽泵的转速比较小，调节特性不好。 b) 在200MW—300MW期间，锅炉处于干湿态转换阶段，锅炉启动系统的监视操作的点比较多，如
分离器贮水箱水位、炉水泵出口BR阀的控制、WDC阀的控制、电泵出口调节阀的控制等等，如果在这一阶段进行汽泵的并泵和汽电泵的切换，一方面监控点过多，不利于操作；另一方面操作不好容易造成锅炉干、湿两态反复转换，水冷壁很可能超温。
c) 锅炉转为直流之后，分离器已是干态，炉水泵退出系统，此时的监控点已减少，只需要监视给
水流量、中间点温度和水冷壁壁温。此时进行第一台汽泵的并泵，操作将是非常轻松的，其实只需要保持给水流量的波动在较小范围就可以了。
（2）进行第一台汽泵并泵的操作时，负荷在300MW左右，给水流量接近锅炉最低流量保护定值
（552t/h），所以并泵时要防止给水流量的大幅波动，其操作要领是： a) 要“慢”。加汽泵转速和减电泵勺管均要慢，每发一次指令都要停一下，监视给水流量的变化
不要过大，另外也是等汽泵和电泵的再循环调节阀进入稳态。
b) 在电泵出力下降至440 t/h，其再循环调节阀开始自动开出，此时给水流量开始波动，应引起
重视，但该调节阀并不是就此一直开到100%，只要操作量较小，它会停在中间位置，这样对给
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水流量的扰动就得已控制。
c) 汽泵流量上升至520t/h时，其再循环调节阀将开始自动关小，其控制逻辑和电泵再循环调节
阀的逻辑相同，只是定值不同而已。
（3）从安全方面考虑，建议启机时第一台汽泵并泵后，电泵不要停运，而是旋转备用，直到负荷500MW，
第二台汽泵并入系统后再将电泵停运做备用。停机时在550MW将电泵启动并入系统，退出并停运一台汽泵。
（4）对于第二台汽泵的并泵，其操作要领是一样的，只是更加容易些。
（5）停机过程中同样建议在300MW以上锅炉干态情况下退出第二台汽泵。切换过程中，在汽泵流量
降低至680t/h时，其再循环调节阀开始自动开出，此时给水流量开始波动，应引起足够重视。
五、结论
通过以上逻辑上的优化，和操作措施的制定，国电泰州电厂#1机组的给水系统在整组启动和168试运以及后来的商业运行过程中，没有发生因给水泵切换操作造成给水流量的大幅波动的情况，给水流量的扰动基本可以控制在±80t/h以内，且切换操作简单易行、便于掌握，说明给水系统从硬件到软件均适应了1000MW超超临界直流锅炉的运行要求。
参考文献
【1】 德国KSB厂家提供的CHTD6/5型电泵和CHTD7/5型汽泵的特性曲线。 【2】 国电泰州发电有限公司《集控运行规程》。
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