1、熱力系統補水自動調節在發電廠凝結水系統中的應用摘要：本論文主要是針對山東華聚能源股份有 限公司南屯礦裝有三臺 C123.43/0.49 抽凝式機組， 由于投產時間早，自動化程度較低。凝結水泵都采用 工頻泵，汽水系統中凝汽器和除氧器的水位調節分別 依靠運行人員手動進行調整，為降低設備運行維護費 用，降低生產成本，把凝結水泵改為變頻控制，通過 DCS 系統采集液計變送器、凝泵出口流量、電動調節 閥閥位等信號，進行調節控制變頻凝泵轉速和閥門開 度，達到水位自動調節的目的，提高電廠經濟運行和 現代化管理水平；使南屯礦電廠的自動控制技術在電 力及相關領域中發揮更合理、更完善、的作用。關鍵詞：變頻調速；

2、DCS 控制；水位。中圖分類號： U264.91+3.4 文獻標識碼： A 文章 編號：1 控制對象介紹：變頻調速系統控制對象設備是 二臺 225KW 電機凝結水泵，其運行方式為一運一備。 根據汽水系統運行方式，控制系統是一個多輸入多輸 出系統，系統解耦復雜。控制系統的被控對象是除氧 器、凝汽器水位。被控對象具有滯后、大慣性、時變性、不確定性等特點；而且被控對象的特性隨機組負 荷而變化。在大變化、全過程運行中，間斷性的除氧 器水位調節控制和凝汽器水位手動操作，控制水位效 果差。熱控系統圖如下圖所示：2 調速系統主要功能設計 2.1 控制系統通過 DCS 進行被調量閉環控制，即由變送器檢測被調量

3、，送入 DCS進行PID調節運算，其輸出控制變頻器的頻率， 進而調節水泵轉速，達到保證被調量在正常范圍內的 目的，并且得到較好控制效果。2.2控制系統有三種工作方式， 即遠方自動、 手動 和就地手動。遠方自動方式，即由DCS模糊控制器調 節信號進行自動控制。 遠方手動方式， 即在 DCS 操作 員站上進行手動控制。就地控制是在變頻器處通過變 頻器面板進行操作或應急處理。2.3 報警設定：變頻器故障，被調量高 /低，失電 報警，偏差報警。3 實時監控系統的組成3.1控制系統由DCS和外圍儀表設備構成。DCS 選用浙大中控ECS-100P系列產品。3. 2變頻調速系 統接受和輸出以下信號：3. 2

4、. 1接受信號4-20mADC (DCS)調速信 號(2) 開、停泵的信號 (3)復位控制的信號3. 2. 2輸出以下信號 (1) 4-20mADC 轉速反饋信 號 (2) 泵電流、電壓信號 (3) 泵運行狀態信號 (4) 變頻 器、泵故障信號 4實時控制軟件的設計實時控制軟件采用 基于 WindowsNT 環境的 AdvanTrol-pro 軟件，以功能圖塊語言進行開發的， 充分利用 DCS 強 大軟件功能。采用除氧器、凝汽器水位變化的模糊控 制，取代原來 PLC 串級 PID 控制。控制器的輸入變量為除氧器、 凝汽器水位與水位 設定值偏差；控制器的輸出信號是除氧器、凝汽器水 位控制解模糊偏

5、差。控制系統邏輯簡圖如下：DCS 模塊控制提升了控制性能， 有效地克服汽水 系統發非線性和不確定性；較傳統串級 PID 控制有良 好穩定性。5、經濟及社會效益分析5.1 磁翻板熱水井液位計， 克服了其他形式的液位 計受漏空氣影響的弊端，能準確輸出熱水井實際水位 信號。除氧器的液位利用現有單室差壓式水位計，投 入現有的壓力制動調節，消除三臺除氧器壓力對液位 的影響。水泵的變頻系統技術已非常成熟，克服了節 流調節浪費能源的弊端。5.2 除鹽水經冷凝器噴水減溫口噴入冷凝器， 經計 算排氣溫度降可降 35 度，機組熱效率提高約 1， 額定工況下鍋爐煤泥耗量為16930kg/h,年運行小時數 按 700

6、0小時計算，三臺機組年節約煤泥量為 16930x7000x1%/0.3x3=1185 噸，約 20 萬元。5 . 3華聚南屯礦分公司 6臺凝泵，電機功率 30Kw， 電流56.9A，流量80m3,水量調節靠給水再循環門控 制，凝結水泵實際流量僅70?G，變頻后每臺泵節約 9Kw/h，三臺機組年節約電量 9x7000x3=18.9萬度，約 8.5萬元。5.4化水除鹽泵 HI100-65-200，電機功率 22KWDFLH80-20，流量100m3,揚程50m。機組正常 運行期間，除鹽器的補水量僅為5-7 m3/h,改為利用 凝汽器內部的真空將除鹽水吸入凝汽器 ,替代除鹽泵 , 每小時節約電能22

7、Kwh。，年節約電量22x7000=15.4 萬度，約 7.5萬元5.5提高了除氧的連續性， 有一級除氧改為兩級除 氧，確保給水系統、 鍋爐本體特別是省煤器不受氧腐，延長了設備安全使用壽命。6 結束語南屯礦電廠 3汽輪機凝結水變頻調速 系統已經于 2012年 5月 20日投入運行，實踐證實：6.1 凝結水泵實現軟啟動， 啟動電流小且平穩， 減 少對電網和管網設備的沖擊， 降低設備運行維護費用。6.2在機組深度負荷調峰時， 凝結水泵運行在不同 轉速、凝結水的流量變化幅度跟隨機組負荷變化；有 利于維持除氧器水位的恒定。6.3 節約能源 -節能在 30%6.4 優異的調節性能 - 啟動平穩、調節范圍寬、調節線性度可達 0.99、控制 精度高、控制效果好。實踐證明，此系統穩定可靠、 操作簡單、節約能源、完全滿足生產要求、可提高電 廠的經濟和技術指標。華聚能源股份有限公司下設其 他發電分公司也都采用工頻凝水泵，除氧器的水位調 節由化學補水泵控制，除氧器和熱水井水位仍要依靠 運行人員手動進行調整，改造完成后大大減輕工人勞 動強度，減少廠用電率， 保證了設備的安全經濟運行， 且有著極大的推廣價值。參考文獻