摘要：本文简单介绍了凝泵变频器调节除氧器水位，上水调节阀控制凝结水压力的自动控制策略，并对自动控制的主要功能、逻辑关键点及调试自动的注意事项进行分析，为提升凝结水系统自动控制水平提出合理建议，以供参考。
关键词：凝结水变频器；凝泵调水位；上水调节阀调压力；控制策略
凝结水系统是机组的重要组成部分，现我公司内30万机组凝结水系统基本采用凝结水上水调节阀控制除氧器水位，凝泵变频器控制凝结水母管压力的控制策略，因调节阀控制水位未全开及长期被冲刷调节线性较差，导致节流损失较大及除氧器水位波动较大。针对上述问题，现结合行业内先进经验对5台30万机组进行了凝结水系统自动优化工作，实现了凝泵变频器调节除氧器水位，上水调节阀控制凝结水压力的控制方式，即在保证凝结水母管压力的前提下，将上水调节阀全开，减少调门节流损失、降低凝泵电耗，实现机组的节能，而且克服了上水调节阀线性不良造成的除氧器水位波动大、调节滞后等问题。
一、凝结水系统常规控制策略及凝泵变频器调水位、上水调节阀控制压力的控制策略简介
现公司内30万机组凝结水系统一般配置为三台55%容量或两台100%容量凝结水泵，配置三台凝结水泵的系统，一般配置一台变频器，采用一拖二方式控制两台凝泵，正常运行一般为一台凝泵变频运行，一台凝泵工频运行，另一台凝泵备用状态；配置两台凝结水泵的系统，凝泵变频器采用一拖二方式，正常运行一台变频凝泵，另一台凝泵备用状态。现凝结水系统常规控制策略基本上采用凝结水上水调节阀控制除氧器水位，凝泵变频器控制凝结水母管压力，但该控制方式存在较大节流损失，凝泵电耗较高，而且因调节阀节流较大，长期受到水流冲刷导致调节线性较差，引起自动控制效果较差导致除氧器水位波动较大。
当采用凝泵变频器调水位、上水调节阀控制压力的控制策略时，凝结水上水调节阀全开后降低节流损失，凝泵变频器可以通过控制水泵转速来改变凝泵的运行曲线，即通过控制凝泵转速来调节除氧器水位，降低凝泵出口压力、流量和电机能耗，实现节能。结合上述理论，经对一台30万机组凝结水上水调节阀进行全开调整试验，在保证凝结水压力的前提，将凝结水上水调节阀全开，采用凝泵变频器人工调整除氧器水位，通过试验发现除氧器水位稳定可控，凝泵电耗降低明显节能效果良好，此次试验验证了凝泵变频器调水位、上水调节阀控制压力控制策略的可行性及经济性，根据试验相关数据对凝结水逻辑进行调整优化。
二、凝泵变频器调水位、上水调节阀调压力控制策略中主要功能及关键点
1、凝泵变频器调水位的模式选择条件。现设计其切换条件采用机组负荷进行判断，当机组负荷大于180MW时，除氧器水位切换为凝泵变频器调节模式，当机组负荷小于160MW时，除氧器水位由上水调阀控制，20MW的死区设置可以避免水位控制模式的来回切换，以免造成凝结水系统发生扰动。当机组负荷大于230MW时，设计三冲量自动调节系统，通过主调调节除氧器水位、副调调节凝结水流量控制水位，以提高自动调节的控制精度；当负荷低于210MW时自动切至单冲量调节，直接通过自动调节除氧器水位来控制变频凝泵转速控制水位。
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2、凝结水上水调节阀调压力的模式选择条件。当投入凝泵变频器调节水位选择开关时，上水调节阀自动切换至调节压力方式；当退出选择开关时，凝结水泵变频自动退出水位调节切换至压力调节。当变频器出现故障退出变频模式后，凝泵变频器已不具备调节能力退出水位调节，由除氧器上水调节阀调节水位；且为保证凝结水压力保持在合理范围内，防止凝结水低水压保护动作，设计当凝结水实际压力低于1.5Mpa时，凝泵变频器调水位减闭锁，并设计凝结水压力设定上下限值为1.55至3.0Mpa，防止凝结水压力设定值过低。
3、凝泵变频与工频切换时与上水调节阀配合的控制方案。当机组带大负荷运行时，一旦因某些原因造成凝泵变频器跳闸，保护联锁逻辑会自动联启备用凝泵，并按照工频方式运行，此时上水调节阀基本为全开状态，因工频凝泵转速和功率迅速提升，为保持除氧器水位稳定，特设计变频凝泵跳闸联启工频凝泵运行工况时的快速动作逻辑，即根据机组当前负荷，折算出上水调节阀阀位开度，并与当前阀位开度取小值，强制关闭上水调节阀至相应开度，防止凝结水流量突涨引起凝结水系统大幅度波动。
4、凝泵变频器调水位、上水调节阀调压力模式的无扰切换方式。当机组负荷大于180MW时，投入凝泵变频器调水位选择开关时，凝泵变频器会由调节压力自动转换至调节除氧器水位，上水调节阀也会由调节除氧器水位自动转换值调节压力。在整个转换过程中必须要求做到无扰切换，因此就涉及到转换条件的选择，因为调节除氧器的水位自动还涉及到单冲量及三冲量的两个自动方式，因此全部自动需都设计自动切换条件，现设计调节水位自动采用凝泵变频器调节水位开关与水位调节三冲量模式，调节压力自动采用凝泵变频器调节水位开关与凝泵变频器自动状态同时满足条件，确定凝泵变频器及上水调节阀当前工况的自动运行状态，实现无扰切换。
三、凝结水系统自动投运试验的注意事项
1、凝结水系统自动逻辑优化完成后，需进行静态逻辑试验，首先将机组负荷、除氧器水位、凝结水流量、凝结水母管压力、凝泵变频器运行状态、凝泵变频器转速等参数进行强制到正常运行值，然后投入上水调节阀调水位自动、凝泵变频器调节压力自动；然后通过改变除氧器水位设定值及凝结水母管压力设定值，确定自动动作方向正确，并根据水位偏差及压力偏差确定基本的动作速率，若动作速率不合适，则需要对自动PID参数进行调整；其次强制机组负荷大于180MW以上，投入凝结变频器调水位开关，将自动方式切换至凝泵变频器调水位、上水调节阀调压力的运行工况，并确定自动的动作方向及动作速率。
2、凝结水系统自动静态试验完成后，就可以进行动态试验，当机组正常启动过程时，可以首先投入凝泵变频器调压力自动，随后可根据除氧器水位波动状况，投入上水调节阀调水位自动，待机组负荷带至180MW 以上后，即可投入凝泵变频器调水位开关，切换控制模式。在动态调整过程中，特别要注意相关自动之间的切换过程，防止出现切换偏差，导致系统振荡，另外要注意在自动PID参数调整过程中，要首先保证动作方向的正确性，再调节动作速率，防止出现反向调节。待机组负荷带至230MW以上时，注意水位控制将由单冲量自动切换至三冲量控制，在这一过程中，需注意切换过程中的偏差及自动调节的方向及速率。
四、总结
结合对5台30万机组凝结水系统自动优化工作，凝泵变频器调节除氧器水位、上水调节阀调压力的控制策略基本解决了上水调节阀控制除氧器水位波动较大及控制滞后的问题，并且减少了调阀节流损失、降低了凝泵电耗，产生了良好的经济效益，现将此控制策略进行简介以供各位参考。
论文作者:朱志辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
标签：凝结水论文; 水位论文; 变频器论文; 调节阀论文; 机组论文; 压力论文; 除氧器论文; 《电力设备》2019年第2期论文;