文章介紹了上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司#2機(jī)組技術(shù)改造中采用凝結(jié)水泵變頻調(diào)速的節(jié)能措施，闡述熱工對(duì)除氧器水位的控制方式和調(diào)試以及節(jié)能情況的預(yù)測(cè)。

1、概述
目前上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司總裝機(jī)容量為2×600MW機(jī)組，分別于2000年7月和2001年5月投入商業(yè)運(yùn)行。

①汽輪機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：
型號(hào): N600-16.7/538/538
型式：?jiǎn)屋S，四缸，四排汽，一次中間再熱凝汽式汽輪機(jī)
額定工況設(shè)計(jì)參數(shù)
額定功率：600MW
主汽門前蒸汽壓力：16.67MPa
主汽門前蒸汽溫度：538℃
再熱汽門前蒸汽壓力：3.234MPa
再熱汽門前蒸汽溫度：538℃
冷卻水溫：20℃
排汽壓力：4.9kPa
回?zé)峒?jí)數(shù)：8級(jí)(三高、四低 、一除氧)
給水泵驅(qū)動(dòng)方式：小汽輪機(jī)(2×50%)
低壓末級(jí)葉片高度：905mm
轉(zhuǎn)速：3000r/min
給水溫度：274.1℃
典型工況蒸汽流量：1801.449t/h
典型工況凈熱耗率：7862kJ/kWh
冷卻方式：全氫冷

②鍋爐主要技術(shù)參數(shù)
鍋爐最大蒸發(fā)量：2008t/h
鍋爐額定蒸發(fā)量：1784t/h

額定工況設(shè)計(jì)參數(shù)
過(guò)熱蒸汽出口壓力：17.3MPa
過(guò)熱蒸汽出口溫度：541℃
再熱蒸汽進(jìn)口壓力：3.38MPa
再熱蒸汽出口壓力：3.20MPa
再熱蒸汽進(jìn)口溫度：314℃
再熱蒸汽出口溫度：541℃
給水溫度：269℃

近年來(lái)通過(guò)多種方式及渠道開展節(jié)能降耗工作，上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司機(jī)組的供電煤耗得到了較大幅度的降低。2003年供電煤耗335克/kWh，2005年供電煤耗下降至330克/kWh，取得了比較顯著的經(jīng)濟(jì)效益。隨著電網(wǎng)中大機(jī)組相繼投產(chǎn)，機(jī)組的負(fù)荷率呈下降趨勢(shì)，機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)。如不采取進(jìn)一步措施，機(jī)組的供電煤耗、廠用電率將隨負(fù)荷率的降低而升高。

在火力發(fā)電廠中，各類泵和風(fēng)機(jī)的用電量約占發(fā)電廠自用電量的85%。凝結(jié)泵是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)中的主要輔機(jī)設(shè)備之一，它的作用是把凝汽器中的凝結(jié)水打入低壓加熱器加熱后送入除氧器內(nèi)。由于凝結(jié)泵采用定速運(yùn)行，出口流量只能由控制閥門調(diào)節(jié)，節(jié)流損失大、出口壓力高、管損嚴(yán)重、系統(tǒng)效率低，且經(jīng)常發(fā)生泄漏，造成能源浪費(fèi)，而且由于控制閥門為電動(dòng)機(jī)械調(diào)整結(jié)構(gòu)，線性度不好、調(diào)節(jié)品質(zhì)差、自動(dòng)投入率低；頻繁的開關(guān)調(diào)節(jié)，容易出現(xiàn)各種故障，使現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)量增加，造成各種資源的浪費(fèi)。我公司凝結(jié)水泵目前采用改變出口水位調(diào)整閥開度來(lái)實(shí)現(xiàn)凝汽器水位節(jié)流調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，凝泵電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)就有一定余量，隨著今后機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行工況增加，凝泵出口水位調(diào)閥將存在較大的節(jié)流損失。因此，凝泵還存在比較大的節(jié)電空間。

水泵變頻調(diào)速調(diào)節(jié)與節(jié)流調(diào)節(jié)能耗比較
由流體力學(xué)理論可知，流體流量與泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一次方成正比，泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩以及壓頭與轉(zhuǎn)速二次訪成正比，而其功率則與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。從理論上分析，當(dāng)流量由100%降至50%時(shí)，轉(zhuǎn)速可從100%降至50%，此時(shí)壓頭降低至25%，而電機(jī)的軸功率則可降低至12.5%。

異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性是：n=60f(1-s)/p。式中f為電源頻率；s為轉(zhuǎn)差率；p為電機(jī)級(jí)對(duì)數(shù)。

可以看出，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與f、s和p有關(guān)。變頻裝置通過(guò)改變電源頻率f來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，不存在滑差和節(jié)流作用等帶來(lái)的能耗損失，而電機(jī)的能耗隨轉(zhuǎn)速的降低以三次方的速率下降，因此變頻的節(jié)電效果明顯優(yōu)于節(jié)流調(diào)節(jié)。

泵的性能特性關(guān)系式是：P=QH/(1000η)。式中P為軸功率；Q為流量；H為出口壓力；η為總效率。

閥門控制流量時(shí)泵的出口壓力與流量的關(guān)系曲線如圖1所示。



圖1 凝結(jié)水泵出口壓力與流量的關(guān)系

當(dāng)水泵采用關(guān)出口閥門的節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)，受其節(jié)流作用時(shí)，泵后管網(wǎng)的流動(dòng)阻力增加，泵的工作點(diǎn)沿恒轉(zhuǎn)速曲線BD的A點(diǎn)(流量為100%的額定工況點(diǎn))上升到B點(diǎn)(流量為70%的工況點(diǎn))，泵的出口壓力升高，流量減少。同時(shí)泵的工作效率沿曲線Y1從最高點(diǎn)下降到M點(diǎn)，總效率η從0.98降至0.80。通過(guò)計(jì)算，能耗減少約5%，耗電量減少不多而效率下降較大。當(dāng)采用變頻技術(shù)調(diào)節(jié)流量時(shí)(以流量從100%降至70%工況為例)，由于泵的出口閥門處于全開，只改變泵轉(zhuǎn)速而不改變泵后管網(wǎng)阻力，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速降低時(shí)，泵的工作點(diǎn)從A點(diǎn)沿恒管網(wǎng)阻力AF下降到C點(diǎn)，即泵的流量減少，出口壓力降低，同時(shí)由于效率曲線隨轉(zhuǎn)速的變化從Y1移到Y(jié)2，泵始終工作在最大效率附近，總效率基本保持不變。通過(guò)計(jì)算，能耗降低60%(其節(jié)省的能耗如圖1陰影部分)。通過(guò)上述的比較分析可以看出，水泵采用高壓變頻調(diào)速節(jié)約的電能大大優(yōu)于節(jié)流調(diào)節(jié)。在火力發(fā)電廠中應(yīng)用比較成熟的高壓變頻調(diào)速技術(shù)，可達(dá)到明顯的凝泵節(jié)電效果。

高壓變頻調(diào)速裝置為6kV、10kV等級(jí)的電壓源型高壓變頻調(diào)速裝置，調(diào)頻范圍5Hz-60Hz，采用功率單元串接實(shí)現(xiàn)多電平輸出(完美無(wú)諧波)，容量范圍從200kVA至9600kVA，無(wú)輸出變壓器，不需要濾波裝置，對(duì)電動(dòng)機(jī)無(wú)特殊要求。具有運(yùn)行穩(wěn)定、輸出波形好、輸入電流諧波含量低及效率高等特點(diǎn)。基于此變頻裝置具有上述特點(diǎn)，為節(jié)約廠用電、降低發(fā)電成本，上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司決定在本次2＃機(jī)組小修時(shí)把2＃機(jī)凝泵A改成變頻泵。由于需要對(duì)凝泵和變頻器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控運(yùn)行，所以需要在DCS中改變?cè)刂品绞脚c邏輯。本次控制邏輯的修改由我公司檢修部熱控專業(yè)自行完成。

2、熱控DCS控制系統(tǒng)控制策略
2.1  凝結(jié)水系統(tǒng)組成和技術(shù)要求
本機(jī)組配有二臺(tái)互為備用的凝泵，單臺(tái)凝泵能滿足機(jī)組滿負(fù)荷的運(yùn)行要求，原系統(tǒng)由大小二個(gè)并聯(lián)的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量，維持除氧器水位(如圖2)。本項(xiàng)目對(duì)其中一臺(tái)凝泵進(jìn)行了變頻改造，改造后可以通過(guò)變頻器改變凝泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量，維持除氧器水位，由于凝泵的轉(zhuǎn)速比原來(lái)定速運(yùn)行時(shí)低，其功率下降，凝泵有顯著的節(jié)能效果。凝泵變頻改造后，同樣的凝結(jié)水流量下，不同凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開度，將有不同的凝泵轉(zhuǎn)速與之對(duì)應(yīng)，同時(shí)凝結(jié)水的母管壓力也會(huì)隨之變化，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開度增大，為維持同樣的凝結(jié)水流量凝泵轉(zhuǎn)速下降，凝結(jié)水的母管壓力也下降；反之凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開度減小，凝泵轉(zhuǎn)速會(huì)上升，凝結(jié)水的母管壓力也上升。

圖2   凝結(jié)水和除氧器水系統(tǒng)構(gòu)成

2.2  變頻凝泵的結(jié)水控制方案
針對(duì)凝泵變頻改造的凝結(jié)水控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，提出在變頻凝泵調(diào)節(jié)除氧器水位時(shí)，由凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥輔助控制凝結(jié)水母管壓力的控制方案，保證凝結(jié)水的給泵密封水等其他用戶正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)保證機(jī)組安全運(yùn)行下，變頻凝泵調(diào)節(jié)除氧器水位的節(jié)能目標(biāo)。

從節(jié)能的角度，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量開大，這樣凝結(jié)水系統(tǒng)節(jié)流損失最小，凝泵的電耗最低，但凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開度過(guò)大，凝結(jié)水母管壓力會(huì)過(guò)低，造成給泵密封水等的流量不夠，尤其在低負(fù)荷段。改進(jìn)后的凝結(jié)水控制系統(tǒng)由變頻凝泵自動(dòng)調(diào)節(jié)除氧器水位，由凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥自動(dòng)把凝結(jié)水母管壓力控制在安全的范圍內(nèi)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷下降時(shí)，凝泵轉(zhuǎn)速跟隨機(jī)組負(fù)荷下降，凝結(jié)水流量和母管壓力也會(huì)下降，此時(shí)控制系統(tǒng)關(guān)小凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥，使凝結(jié)水母管壓力回升到安全的范圍；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷上升時(shí)，凝泵轉(zhuǎn)速跟隨機(jī)組負(fù)荷上升，凝結(jié)水流量和母管壓力也會(huì)上升，此時(shí)控制系統(tǒng)開大凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥，使凝結(jié)水母管壓力回降到經(jīng)濟(jì)的范圍；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷升到一定值以上時(shí)，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥將處于開足狀態(tài)。

在#2機(jī)組檢修完成后，進(jìn)行了凝泵變頻改造后的第一次摸底試驗(yàn)，本次試驗(yàn)?zāi)康氖浅醪綑z驗(yàn)變頻器的實(shí)際運(yùn)行情況，檢測(cè)變頻凝泵不同轉(zhuǎn)速的運(yùn)行狀態(tài)，凝結(jié)水系統(tǒng)的流量、壓力變化。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看變頻器能正常運(yùn)行，有較好的凝泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)性能；凝泵在各轉(zhuǎn)速下能正常運(yùn)行，凝泵振動(dòng)、軸承溫度、電機(jī)線圈溫度等參數(shù)正常，凝泵各轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)數(shù)據(jù)見機(jī)務(wù)專業(yè)的記錄；70MW和220MW二個(gè)負(fù)荷段不同轉(zhuǎn)速下的運(yùn)行參數(shù)見表1。

表1   變頻器第一次運(yùn)行記錄

 


 
2.3 凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的母管壓力控制和調(diào)試
初步設(shè)置了凝結(jié)水母管壓力高/低的開/關(guān)設(shè)定值和開/關(guān)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的速率，并經(jīng)過(guò)功能試驗(yàn)確認(rèn)控制系統(tǒng)的功能正確，然后對(duì)控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了變負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)初期的試驗(yàn)，母管壓力高開凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值為1.74MPa；母管壓力低關(guān)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值為1.70MPa，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開關(guān)速率設(shè)置為0.06%/S。

凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥自動(dòng)控制凝結(jié)水母管壓力的過(guò)程如圖4，加負(fù)荷時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)增加凝泵轉(zhuǎn)速，凝結(jié)水流量和母管壓力上升，當(dāng)凝結(jié)水母管壓力高于1.74MPa(A線)時(shí)，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥自動(dòng)開大，使凝結(jié)水母管壓力回降到1.74MPa以下。減負(fù)荷時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)降低凝泵轉(zhuǎn)速，凝結(jié)水流量和母管壓力下降，當(dāng)凝結(jié)水母管壓力低于1.70MPa(B線)時(shí)，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)小，使凝結(jié)水母管壓力回到1.70MPa以上。

凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開關(guān)速率過(guò)慢，凝結(jié)水母管壓力會(huì)超出目標(biāo)值偏大，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開關(guān)速率過(guò)快，容易引起凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開關(guān)來(lái)回動(dòng)作，出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩的情況。凝結(jié)水母管壓力高低差值設(shè)置大，控制精度較低，凝結(jié)水母管壓力高低差值設(shè)置過(guò)小，同樣會(huì)引起凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開關(guān)來(lái)回動(dòng)作，出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩的情況。另外在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥有較大的非線性情況，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥在指令70%以上，基本上沒有節(jié)流作用；閥門指令在10%以下，其流量特性較陡，低負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩的情況，可見凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開關(guān)速率不應(yīng)是一個(gè)常數(shù)，凝結(jié)水母管壓力控制范圍也要適當(dāng)。

2.4  變頻凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)試
變頻凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)與原來(lái)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本相同，仍采用單沖量的調(diào)節(jié)方式，而不用由除氧器水位、給水流量、凝結(jié)水流量組成的三沖量調(diào)節(jié)方式。三沖量調(diào)節(jié)方式的除氧器水位調(diào)節(jié)品質(zhì)要比單沖量好，但除氧器水位的控制要求并不高，另外采用三沖量調(diào)節(jié)方式，在AGC頻繁變負(fù)荷的工況下，給水流量頻繁變化，造成變頻凝泵轉(zhuǎn)速也頻繁變化，不利凝泵的運(yùn)行和凝結(jié)水系統(tǒng)的穩(wěn)定。而單沖量調(diào)節(jié)方式下，除氧器的大水箱對(duì)給水的頻繁變化有很好的緩沖作用，能有效地降低變頻凝泵轉(zhuǎn)速變化的頻度。

變頻凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)試投前我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的確認(rèn)，初設(shè)了有關(guān)參數(shù)，變頻器轉(zhuǎn)速指令的低限設(shè)置為70%(36.5Hz)，凝結(jié)水母管壓力低，切變頻凝泵手動(dòng)的定值設(shè)置為1.67MPa。第一次投入變頻凝泵自動(dòng)時(shí)，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥手動(dòng)方式，確診系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能正確。

在確認(rèn)變頻凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)和凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥壓力控制系統(tǒng)的功能正確后，上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司投入了變頻凝泵和凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥自動(dòng)，此時(shí)變頻凝泵調(diào)節(jié)除氧器水位，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥輔助控制凝結(jié)水母管壓力。上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司進(jìn)行了高中低三個(gè)負(fù)荷段的變負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)，由于除氧器水位控制要求較低，所以整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的PID參數(shù)時(shí)以穩(wěn)定性為主。通過(guò)調(diào)整試驗(yàn)，使系統(tǒng)有較好穩(wěn)定性的前提下，除氧器水位的動(dòng)態(tài)偏差較小。如圖3、圖4、圖5和圖6分別是高、中、低負(fù)荷段凝結(jié)水系統(tǒng)變負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)曲線，從中可以看到，在負(fù)荷下降過(guò)程中，除氧器水位因給水流量下降而上升，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)除氧器水位變化情況降低凝泵的轉(zhuǎn)速，凝結(jié)水流量和母管壓力下降，當(dāng)凝結(jié)水母管壓力下降至1.70MPa，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥關(guān)小，使除氧器水位恢復(fù)，凝結(jié)水母管壓力回升到1.70MPa以上；在負(fù)荷增加過(guò)程中，除氧器水位因給水流量上升而下降，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)除氧器水位變化情況增加凝泵的轉(zhuǎn)速，凝結(jié)水流量和母管壓力上升，當(dāng)凝結(jié)水母管壓力上升至1.74MPa，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開大，使除氧器水位恢復(fù)，凝結(jié)水母管壓力回降到1.74MPa以下(或最低)。

如圖3是500MW至600MW高負(fù)荷段凝結(jié)水系統(tǒng)變負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)曲線，當(dāng)負(fù)荷增加到530MW以上時(shí)，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥因凝結(jié)水母管壓力始終高于1.74MPa而開足。圖3是調(diào)試初期的調(diào)節(jié)情況，除氧器水位變化在-270～-220mm之間，動(dòng)態(tài)偏差偏大，經(jīng)過(guò)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)達(dá)到較好的調(diào)節(jié)品質(zhì)，高負(fù)荷段整定到的PID參數(shù)是：Kp=9，ki=0.5。



圖3  600MW-500MW高負(fù)荷段凝結(jié)水系統(tǒng)變負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)曲線

如圖4是320MW至420MW中負(fù)荷段凝結(jié)水系統(tǒng)變負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)曲線，經(jīng)過(guò)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)達(dá)到較好的調(diào)節(jié)品質(zhì)，除氧器水位變化在-256～-235mm之間，動(dòng)態(tài)偏差較小，中負(fù)荷段整定到的PID參數(shù)是：Kp=6，ki=0.4。



圖4 320MW-420MW中負(fù)荷段凝結(jié)水系統(tǒng)變負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)曲線

如圖5和圖6是250MW至300MW低負(fù)荷段凝結(jié)水系統(tǒng)變負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)曲線，經(jīng)過(guò)調(diào)整有關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)達(dá)到較好的調(diào)節(jié)品質(zhì)，除氧器水位變化在-255～-245mm之間，動(dòng)態(tài)偏差較小，低負(fù)荷段整定到的PID參數(shù)是：Kp=3，ki=0.3。



圖5  250MW→300MW低負(fù)荷段凝結(jié)水系統(tǒng)加負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)曲線



圖6  310MW→260MW低負(fù)荷段凝結(jié)水系統(tǒng)減負(fù)荷調(diào)整試驗(yàn)曲線  

2.5  凝結(jié)水系統(tǒng)調(diào)節(jié)投運(yùn)分析
在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥在指令70%以上，基本上沒有節(jié)流作用，如果高負(fù)荷時(shí)閥門處于開足狀態(tài)，在大幅度減負(fù)荷過(guò)程中，當(dāng)凝結(jié)水母管壓力下降至1.70MPa時(shí)，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開始關(guān)小，由于調(diào)節(jié)閥指令從100%關(guān)到70%，其節(jié)流基本不變，造成凝結(jié)水母管壓力大幅度下降，所以目前閥門指令的高限值設(shè)置為70%。

低負(fù)荷時(shí)閥門指令在10%以下，其流量特性較陡，出現(xiàn)凝結(jié)水母管壓力下降至1.70MPa凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥關(guān)小時(shí)，壓力回升高過(guò)1.74MPa而開閥，開閥后壓力下降又低于1.70MPa而關(guān)閥，造成凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥來(lái)回開關(guān)動(dòng)作，凝結(jié)水流量和壓力較大的波動(dòng)，出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩的情況。

從變頻凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定結(jié)果來(lái)看，高中低負(fù)荷段的PID參數(shù)相差很大，說(shuō)明變速凝泵的流量特性也有較大非線性，其流量特性隨著轉(zhuǎn)速降低而變陡?？梢娮冾l凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)在整個(gè)負(fù)荷段采用一種調(diào)節(jié)參數(shù)難以滿足凝結(jié)水的控制要求，目前系統(tǒng)沒有變參數(shù)功能，為了防止低負(fù)荷段系統(tǒng)振蕩，只能降低系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，PID參數(shù)暫定為：Kp=3.5，ki=0.8。

降低凝結(jié)水母管壓力能降低凝泵的電耗，系統(tǒng)投運(yùn)的初期，為了確保機(jī)組的安全，凝結(jié)水母管壓力的目標(biāo)值設(shè)置較高，在保證機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，應(yīng)逐步降低凝結(jié)水母管壓力，目前凝結(jié)水母管壓力高，開凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值為1.70MPa；凝結(jié)水母管壓力低關(guān)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值為1.67MPa，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開關(guān)速率設(shè)置為0.06%/S。

3、凝結(jié)水控制系統(tǒng)存在問題的調(diào)整和改進(jìn)
在調(diào)整試驗(yàn)期間和實(shí)際運(yùn)行中，凝結(jié)水控制系統(tǒng)還存在著一些問題，主要是凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥和凝泵的流量特性存在較大的非線性，為此需要對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，并修改控制系統(tǒng)的組態(tài)，準(zhǔn)備機(jī)組檢修時(shí)進(jìn)行程序下裝。主要改進(jìn)如下：

3.1  凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的母管壓力控制改進(jìn)
如上分析，凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的流量特性存在較大的非線性，尤其是指令10%以下，其流量特性較陡，為此開/關(guān)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的速率將在不同負(fù)荷下變化，低負(fù)荷時(shí)降低開/關(guān)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的速率。另外，開/關(guān)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥的速率將根據(jù)凝結(jié)水母管壓力變化速度與其定值的偏差智能變化，提高凝結(jié)水母管壓力控制品質(zhì)，避免凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開關(guān)來(lái)回動(dòng)作造成系統(tǒng)振蕩的情況。

3.2  變頻凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)改進(jìn)
根據(jù)變頻凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果，高中低負(fù)荷段的PID參數(shù)相差很大，所以需要設(shè)計(jì)變參數(shù)調(diào)節(jié)功能，實(shí)現(xiàn)變頻凝泵的除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)PID的變參數(shù)調(diào)節(jié)，Kp和ki將隨負(fù)荷變化，使各段負(fù)荷都有較好的調(diào)節(jié)品質(zhì)。

3.3  凝結(jié)水母管壓力的目標(biāo)值改進(jìn)
控制合適凝結(jié)水母管壓力，是實(shí)現(xiàn)保證機(jī)組安全下使凝泵電耗接近最低目標(biāo)的關(guān)鍵，考慮到最佳的凝結(jié)水母管壓力目標(biāo)值可能是一個(gè)變量，它可能與負(fù)荷或除氧器壓力有關(guān)，所以將增加凝結(jié)水母管壓力目標(biāo)值隨負(fù)荷或除氧器壓力變化的功能，為將來(lái)凝結(jié)水母管變壓運(yùn)行創(chuàng)造條件。

4、結(jié)論
2#機(jī)組技術(shù)改造中采用凝結(jié)水泵變頻調(diào)速的節(jié)能措施，目前設(shè)備運(yùn)行情況良好，高壓變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，除氧器水位控制3沖量、單沖量自動(dòng)切換，負(fù)荷在240MW-600MW范圍均控制良好，受到運(yùn)行人員的好評(píng)，同時(shí)廠用電得到了明顯的下降。通過(guò)改造后變頻器頻率基本投用在40Hz-50Hz之間，在保證機(jī)組安全運(yùn)行前提下，經(jīng)中試所性能試驗(yàn)后，熱控專業(yè)改變了原來(lái)的設(shè)置參數(shù)，使系統(tǒng)調(diào)試后凝泵變頻方式投用運(yùn)行的最小電流為79A、最大電流110A。如果凝泵按此工作電流長(zhǎng)期運(yùn)行，可以節(jié)約電量62A×√3×6.3kV×0.8×6400h小時(shí)(凝泵工頻運(yùn)行電流156A、假設(shè)功率因數(shù)為0.8、機(jī)組全年運(yùn)行時(shí)間6400小時(shí))約346萬(wàn)kW, 可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益346萬(wàn)kW*0.3元=104萬(wàn)元。因此運(yùn)行電流的下降、功率的降低是可以體會(huì)到的，節(jié)能效果是明顯的。基本上兩年可以收回投資。 

作者：上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司 盧綱、劉鼓忠