一种用于深度降低火电机组凝结水泵耗电率的优化方法与流程

本发明涉及火电机组领域，更具体地说，特别涉及一种用于深度降低火电机组凝结水泵耗电率的优化方法。

背景技术：

1、近年来，随着风电、光伏等新能源的快速发展，火电机组承担日益繁重的调峰任务，机组利用小时数和运行负荷率明显降低，正常运行中机组运行负荷均在20％-100％区间。火电机组一般配置2*100％或3*50％容量凝结水泵，2*100％凝结水泵采用变频1拖2或2台泵均为变频控制；3*50％凝结水泵，2台为变频控制，1台为工频控制；凝结水泵变频器频率区间为20-50hz。除氧器上水调节一般采用100％主调节阀、100％旁路电动门或100％主调节阀、30％副调节阀、100％旁路电动门。国家标准规定：设计额定转速1500r/min电动机，在1500r/min电动机允许最大振动值为85μm，1000r/min电动机允许最大振动值为100μm，750r/min及以下电动机允许最大振动值为120μm。电动机频率与转速的关系公式n＝60*f/p，其中n为电动机转速(r/min)，f为电动机频率，p为电动机旋转磁场的极对数，火电机组凝结水泵电动机极对数均为2。通过上述公式及电动机转速、振动限值，得出对应电动机各运行频率对应允许振动值。

2、 序号 频率f(hz) 转速n(r/min) 电机允许最大振动(μm) 1 33.3＜f≤50 1000＜n≤1500 85 2 25＜f≤33.3 750＜n≤1000 100 3 20≤f≤25 600≤n≤750 120

3、目前国内只有少部分机组凝结水泵电机装有远程振动监视测点，受凝结水泵安装工艺、运行频率等原因影响，会发生高频、中频、低频结构性共振，造成凝结水泵电机振动超限，大部分机组无法在线监测，无法保证凝结水泵运行安全。目前机组深度调峰负荷最低降至20％，要求在保证安全的前提下，进一步降低凝结水泵变频器运行频率，降低凝结水泵扬程，保证凝结水泵在高效区运行，降低凝结水泵耗电率。

4、国内大部分火电机组普遍存在凝结水泵低水压联启泵定值不合理，部分凝结水杂用水用户要求较高的凝结水压力，凝结水泵中、低频振动，除氧器水位和凝结水压力控制逻辑不合理等问题，限制了凝结水泵变频器运行频率的降低，导致机组在75％左右负荷率下，国内大部分机组凝结水泵耗电率在0.15％-0.3％区间，比先进值0.12％偏高0.03-0.17个百分点以上。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于深度降低火电机组凝结水泵耗电率的优化方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于深度降低火电机组凝结水泵耗电率的优化方法，包括以下步骤，

3、s1、限制硬件及监控盲点优化：凝结水泵电机上部增加水平x向、垂直y向振动监控测点，并引入dcs监控；

4、s2、除氧器上水旁路电动门或气动门调整试验；

5、s3、凝结水泵变频器降低频率试验；

6、s4、凝结水泵低水压联泵定值进行动态优化：凝结水泵低水压联泵定值＝除氧器压力p1+除氧器至凝结水泵标高压差p2+裕量r，p2＝ρgh，ρ为凝结水密度，g为重力加速度，h为标高,裕量r为凝结水泵最低运行频率下保证除氧器上水要求的安全系数，根据凝结水泵最低运行频率确定；

7、s5、控制逻辑优化：包括凝结水泵变频、除氧器上水旁路电动门或气动门参与调节、凝结水泵跳闸、低旁减温水压力闭锁、除氧器水位及凝结水压力控制逻辑优化。

8、优选地，步骤s1还包括：

9、s11、给水泵密封水、循环流化床机组冷渣器冷却水压力限制优化：在凝结水泵出口母管供给水泵密封水、冷渣器冷却水管道上加装升压泵，避免杂用水用户限制凝结水压力的降低；

10、s12、除氧器上水旁路电动门优化：除氧器上水旁路电动门开启时间＞1min，将其改为气动门或在电动门前(后)加装气动门。

11、优选地，步骤s2的具体步骤如下：解除有关自动及保护，除氧器上水调节门及旁路电动门或气动门全开，运行中逐渐降低机组负荷，并降低凝结水泵变频器频率，当降至一定负荷及频率时，除氧器水位缓慢上升，确定除氧器上水旁路电动门或气动门保持开启的最低运行负荷。

12、优选地，步骤s3的具体步骤如下：继续凝结水泵降低变频器频率，当降至一定频率，凝结水泵电机振动增大，确定凝结水泵变频器共振频率；继续降低变频器频率至机组不投油最低稳燃负荷，确定最低运行频率。

13、优选地，步骤s4中除氧器滑压运行，p1随负荷变化而变化，p2受除氧器入口凝结水密度影响，随入口凝结水压力、温度变化而变化，凝结水温度越高，密度越低。

14、优选地，所述凝结水泵变频的控制策略如下：

15、凝结水泵工频运行时，由除氧器上水调节门调节除氧器水位；

16、凝结水泵变频运行时，由凝结水泵变频器调节除氧器水位，当变频器频率降至最低无法继续调整水位时，除氧器上水调节门参与调节水位；

17、系统变频运行时，通过逻辑设置，避开高、中、低频共振区间。

18、优选地，所述除氧器上水旁路电动门或气动门参与调节及凝结水泵跳闸控制逻辑如下：

19、当负荷≤除氧器上水旁路电动门或气动门保持开启的最低运行负荷，电动门或气动门自动关闭；当负荷＞除氧器上水旁路电动门或气动门保持开启的最低运行负荷+10mw，电动门或气动门自动开启；

20、运行中当除氧器水位高ⅰ值时，联锁自动关闭除氧器上水电动门或气动门，并联锁关小除氧器上水调节门至40％；如水位继续上升，联锁自动开启凝结水再循环电动门；

21、运行变频凝结水泵切换到工频运行或者变频凝结水泵跳闸、备用工频凝结水泵联启，联锁自动关闭除氧器上水旁路电动门或气动门，联锁关小除氧器上水调节门至40％，如水位继续上升，联锁开启凝结水再循环电动门。

22、优选地，所述低旁减温水压力闭锁控制优化过程如下：将低旁减温水闭锁压力降至1.0mpa；正常运行中对凝结水压力控制逻辑进行优化，当逻辑判断高旁投入后，自动提高凝结水压力至低旁减温水压力1.0mpa以上。

23、优选地，所述除氧器水位控制逻辑步骤如下：除氧器上水调节阀逻辑由变频和工频两部分组成，在凝结水泵工频模式下，除氧器上水调节门调节除氧器水位，在当变频模式下，除氧器上水调节门调节凝结水泵出口压力不低于低水压联泵定值；在凝结水泵变频器无调节除氧器水位裕量时，参与调节除氧器水位。

24、优选地，所述变频凝结水泵控制逻辑步骤如下：变频凝结水泵水位调节采用单/三冲量切换方式，当负荷≥40％，采用三冲量调节逻辑：主调节器调节除氧器水位，副调节器调节除氧器入口凝结水流量，给水流量作为前馈输入主调节器，当负荷≤35％，采用主调节器调节除氧器水位。

25、与现有技术相比，本发明的优点在于：

26、本发明针对影响凝结水泵耗电率偏高的因素进行梳理分析，采用系统优化方法解决凝结水杂用水用户、低旁减温水等对凝结水压力的限制；通过增加凝结水泵电机振动测点，实现电机振动在线监测；采用试验的方法确定除氧器上水旁路电动门或气动门参与调节的最低负荷、凝结水泵共振及最低运行频率、低水压动态联泵定值裕量系数；通过逻辑优化实现除氧器水位、凝结水压力自动控制，实现凝结水泵的深度节能。