[发明专利]一种凝汽器真空度的分程控制方法

说明书

本发明公开了一种凝汽器真空度的分程控制方法，涉及汽轮机控制技术领域，包括计算当前真空度偏差、比较当前真空度偏差与设置阈值、将真空度偏差分解为冷却水量调节偏差和抽气量调节偏差之和，判断并选择冷却水量和抽气量依次调节。本发明的凝汽器真空度的分程控制方法通过联合使用冷却水量调节和抽气量调节的方式，通过将真空度偏差分解为冷却水分量和抽气分量，并分别予以控制的方式实现凝汽器真空度的控制。相比现有凝汽器真空度控制方法具有更好的真空度控制精度和快速性。

技术领域

本发明涉及汽轮机控制技术领域，具体涉及一种凝汽器真空度的分程控制方法。

背景技术

凝汽器是汽轮机装置的重要组成部分，其作用是收集汽轮机的排气。为充分地收集汽轮机的排气，同时保证汽轮机的工作效率，凝汽器内部需要保持一定的负压环境(相对于标准大气压)，即真空度。凝汽器内部的真空度通过及时消除或转移其内部的汽轮机排气实现，具体包括两种方式：冷却和抽气；前者采用低温水冷却的方式将汽轮机排气凝结为水(同质量的水蒸气与水的体积比约为1200:1)，后者通过抽气泵直接将汽轮机排气导出凝汽器。工程上，冷却水量通常由冷却水泵提供，其转速通过冷却水泵工作蒸汽调节阀实现；相应的，抽气泵的转速通过抽气泵工作蒸汽调节阀实现。汽轮机凝汽器真空度控制涉及的相关物理系统合称为凝汽器真空度控制系统，其系统布置如图1所示。

当前工业实际中，主要通过调节冷却水量的方式实现凝汽器真空度的控制。抽气泵则采用恒定转速运行的方式，目的是将汽轮机排气中的不凝结气体抽出，并不参与凝汽器真空度的控制。鉴于冷却水量调节具体通过冷却水泵转速调节实现，因此冷却水量的调节过程具有较长的时间延迟和较粗的调节精度，其结果直接反映到凝汽器真空度的控制品质。因此，当前这种“单一手段调节”的凝汽器真空度控制方法具有如下缺点：1)快速性较差，其原因在于冷却水泵具有的较大转动惯量；2)精确度较低，决定于冷却水泵的转速调节精度；另外，3)冷却水泵的转速调节频繁，不仅影响冷却水泵的使用寿命，而且对于冷却水泵和汽轮机共用凝汽器的情况，其冷却水泵频繁的转速调节本身也会引起凝汽器真空度的波动。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种凝汽器真空度的分程控制方法，相比现有凝汽器真空度控制方法具有更好的真空度控制精度和快速性。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种凝汽器真空度的分程控制方法，该方法包括以下步骤：

S1、根据上一周期凝汽器真空度测量值P_(n-1)，计算当前真空度偏差P_e＝P^*-P_(n-1)，其中P^*为真空度控制目标值；

S2、设置真空度控制目标范围为P^*±P_d，其中P_d>0，比较|P_e|与P_d大小，如|P_e|≤P_d，保持当前周期的抽气器工作蒸汽调节阀开度μ_(n)和当前周期冷却水泵工作蒸汽调节阀开度u_(n)不变，转至步骤S8；如|P_e|＞P_d，将真空度偏差P_e分解为冷却水量调节偏差和抽气量调节偏差之和，计算出抽气量调节对应的真空度正偏差α和负偏差β，转至步骤S3；

S3、根据当前的抽气器工作蒸汽调节阀开度μ_(n-1)，计算当前抽气器正作用余量a和负作用的余量b；

S4、比较真空度正偏差α、负偏差β对应的抽气器调节余量，取min{|α-a|，|-β-b|}确定控制方案，并计算冷却水泵的转速设定值改变量r，以及计算抽气器工作蒸汽调节阀开度μ_(n)；