
技术摘要:
一种给水泵最小流量控制系统,属于火力发电给水系统的流量控制领域。解决了现有对于大容量机组常采用连续式的控制方法,使最小流量阀会频繁的动作会增加阀门故障率及引起给水流量的波动的问题。本发明通过温度采集模块采集给水系统前置泵与给水泵之间管路内的3个给水温 全部
背景技术:
给水泵是火电机组的重要辅机之一,保证其安全直接关系到机组运行的安全。 给水泵在启动后,出水阀还未开启时或外界负荷大幅度减少时以及机组低负荷运 行时,给水流量很小或为零,这时泵内只有少量或根本无水通过,给水泵叶轮运行时产生的 摩擦热不能被水带走,使泵内温度升高。当给水泵温度超过给水泵所处压力下的饱和温度 时,流入给水泵内的给水就会发生汽化,形成汽蚀(汽蚀是指液体从汽化开始、汽泡形成、汽 泡发展到汽泡破裂而使设备材料受到侵害的整个过程,对给水泵而言,汽蚀的危害尤其严 重。)为了防止这种现象的发生,就必须使给水泵在给水流量减少到一定程度时,打开再循 环管上的最小流量控制阀,使一部分给水返回到除氧器,这样给水泵内就有足够的水通过, 把给水泵内摩擦产生的热量带走,使温度不致升高而使给水产生汽化。 最小流量控制阀的控制方法随火电机组容量的不同而不同。对于小容量机组通常 采用开关式的控制方法,开关式控制节流损失较大,且阀门动作行程幅度较大。而对于大容 量机组常采用连续式的控制方法,主要包括采用PI控制器实现的控制方法和单一折线函数 的控制方法。 PI控制器调节时,虽能保证给水泵的安全可靠运行,防止汽蚀造成给水泵的损坏, 但是,由于PI调节器连续控制的特点决定了最小流量阀会随着流量的波动而频繁的动作, 增加阀门发生故障的概率。 单一折线函数控制方法在给水泵运行过程中对最小流量阀的调节幅度较大、动作 频繁,并且在最小流量阀打开或关闭的瞬间容易引起给水流量的波动,进而影响给水自动 调节。因此,以上问题亟需解决。
技术实现要素:
本发明目的是为了解决现有对于大容量机组常采用连续式的控制方法,使最小流 量阀会频繁的动作会增加阀门故障率及引起给水流量的波动的问题,本发明提供了一种给 水泵最小流量控制系统及方法。 一种给水泵最小流量控制系统,包括温度采集模块、压力采集模块和控制器; 温度采集模块,用于采集给水系统前置泵与给水泵之间管路内的3个给水温度值, 并送至控制器; 压力采集模块,用于采集给水系统前置泵与给水泵之间管路内的3个给水压力值, 并送至控制器; 控制器,用于根据接收的3个给水温度值和3个给水压力值,获得3个给水泵入口流 量值,再根据3个给水泵入口流量值,获得最小流量阀控制指令,该最小流量阀控制指令用 4 CN 111594460 A 说 明 书 2/5 页 于对给水系统中的最小流量阀进行控制。 优选的是,控制器包括流量运算模块、取中值模块、控制流量阀打开函数模块、控 制流量阀关闭函数模块和指令生成模块; 流量运算模块,用于接收温度采集模块发出的3个给水温度值及压力采集模块发 出的3个给水压力值,并提取接收的3个给水温度值中的中间值,并将中间值温度分别与3个 给水压力值进行运算,获得3个给水泵入口流量值,并将获得的3个给水泵入口流量值发送 至取中值模块; 取中值模块,用于提取3个给水泵入口流量值中的中间值,作为当前时刻给水泵入 口流量标准值,并将当前时刻给水泵入口流量标准值同时发送至控制流量阀打开函数模块 和控制流量阀关闭函数模块; 控制流量阀打开函数模块,用于根据接收的当前时刻给水泵入口流量标准值,生 成当前时刻第一开度指令,并将当前时刻第一开度指令发送至指令生成模块; 控制流量阀关闭函数模块,用于根据接收的当前时刻给水泵入口流量标准值,生 成当前时刻第二开度指令,并将当前时刻第二开度指令发送至指令生成模块; 指令生成模块,用于根据接收的相邻两个时刻的两个第一开度指令和两个第二开 度指令,获得最小流量阀控制指令。 优选的是,指令生成模块包括小选功能模块和大选功能模块; 小选功能模块的第一输入端与控制流量阀打开函数模块的输出端连接,小选功能 模块的第二输入端与大选功能模块的输出端连接,小选功能模块的输出端与大选功能模块 的第二输入端连接,且小选功能模块的输出端作为指令生成模块输出的最小流量阀控制指 令; 大选功能模块的第一输入端与控制流量阀关闭函数模块的输出端连接; 小选功能模块,根据其第一输入端接收的当前时刻的第一开度指令与大选功能模 块输出端输出的上一时刻输出结果进行比较,并选择上述二者之中的最小值发送至大选功 能模块的第二输入端,同时还将此被选中的最小值作为指令生成模块输出的最小流量阀控 制指令; 大选功能模块,根据其第一输入端接收的当前时刻的第二开度指令与小选功能模 块输出端输出的上一时刻输出结果进行比较,并选择上述二者之中的最大值发送至小选功 能模块的第二输入端。 优选的是,所述控制流量阀打开函数模块采用函数F1(x)实现,控制流量阀关闭函 数模块采用函数F2(x)实现,且函数F1(x)和函数F2(x)构成间隙特性函数; 其中, 5 CN 111594460 A 说 明 书 3/5 页 x表示当前时刻给水泵入口流量标准值; F1(x)表示控制流量阀打开函数随给水泵入口流量增加时输出的开度指令; F2(x)表示控制流量阀关闭函数随给水泵入口流量减小时输出的开度指令; Q1表示函数F2(x)在开度指令为全开时所对应的给水泵入口流量定值; Q2表示函数F1(x)在开度指令为全开时所对应的给水泵入口流量定值; Q3表示函数F2(x)在开度指令为全闭时所对应的给水泵入口流量定值; Q4表示函数F1(x)在开度指令为全闭时所对应的给水泵入口流量定值。 优选的是,控制器还用于采集最小流量阀的实时开度。 本发明带来的有益效果是:本发明可根据实际采集的给水泵入口流量值对给水系 统中的最小流量阀进行控制,应用过程中,最小流量阀不会频繁的动作,只有当流量增加或 减少时,最小流量阀才发生动作,避免了最小流量阀的频繁动作而引起给水流量的波动进 而影响到锅炉给水自动调节,另一方面由于实时采集数据,流量变化是连续性的,能克服由 于给水泵入口流量的小幅波动引起最小流量阀的频繁动作,减少阀门发生故障的概率。 附图说明 图1为本发明所述一种给水泵最小流量控制系统的原理示意图; 图2为控制器300的内部原理示意图; 图3为函数F1(x)和函数F2(x)的关系图。