CN220381492U - 一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，包括调阀开度判断模块、速率限制模块、模拟量切换选择模块、模拟量手操器模块、限幅模块、逻辑或模块，本实用新型实现了在不同负荷工况下由给水流量的大小来决定阀门调节的快慢速度，可以更好的匹配汽泵转速调节特性，避免因调节速率过快所导致的给水流量突降、水煤比失调、过热度升高等一系列问题，同时增加了锅炉给水扰动过程中快速恢复的能力，提高机组运行安全性。

Description

一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***

技术领域

本申请属于燃煤发电机组的自动控制技术领域，具体涉及一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***。

背景技术

由于我国新能源发电的迅猛发展，以及煤电产能的过剩，燃煤机组大规模参与深度调峰已经成为发展趋势。在机组深度调峰期间给水流量比较低，为保证给水泵安全运行、锅炉给水流量安全可控以及汽泵转速具有足够的调节裕量，需要逐步开启给水泵再循环调节阀，此时汽泵再循环调节阀的稳定控制就至关重要。

目前我国大多数直流锅炉机组汽泵再循环的控制方式采用流量曲线回滞函数开环控制或者P ID调节闭环控制，控制功能都具有局限性，当给水流量下降至需要开启再循环调阀时，该再循环调阀的开启速率、幅度如果掌握不当，再循环调阀对汽泵入口流量造成扰动，从而使再循环调阀来回开关，再加上给水指令的调节，很容易造成锅炉给水流量大幅波动，会严重威胁机组安全运行，其中，回滞函数控制阀门开关曲线之间的回差值、曲线斜率及阀门动作速率等参数调整不当也容易引起开度与流量之间的相互影响，产生振荡；采用P ID控制时，固定的参数在不同工况下会产生流量过调或调节缓慢的现象，无法满足机组安全运行要求。以上两种控制方式在低负荷运行期间均会存在汽泵再循环调节阀长时间处于小开度调节，使得阀门在小开度位置处由于给水流量的冲刷而造成的阀体损坏等问题。

调峰过程中机组负荷不断变化，在锅炉给水流量变化的同时再循环阀必须要实时保持适宜的开度才能确保汽泵工作安全可控，单纯采用单回路PID控制或回滞函数控制的策略已经无法保证机组的安全运行，汽泵再循环调节阀控制动作不当引起的机组非停事故时有发生，为了防止再循环阀自动控制时频繁动作引起的不安全因素，操作员往往只能采用手动控制，十分不利于机组深调阶段给水***安全性，因此，汽泵再循环调节阀控制品质已成为保障机组深度调峰运行安全性的一项重要措施。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，解决了现有的汽泵再循环调节阀的控制方法存在的安全性差的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，包括调阀开度判断模块、速率限制模块、模拟量切换选择模块、模拟量手操器模块、限幅模块、逻辑或模块，其中，所述调阀开度判断模块设置有模拟量输入汽泵入口流量输入端和模拟量输入主给水流量输入端，所述调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的输入端连接；

所述速率限制模块的输出端经过模拟量切换选择模块与模拟量手操器模块连接；

所述限幅模块设置有模拟量输入汽泵入口流量输入端，所述限幅模块的输出端与逻辑或模块的输入端连接；

所述逻辑或模块设置有开关量输入小机跳闸输入端和开关量输入汽泵入口流量坏质量输入端，所述逻辑或模块的输出端与模拟量手操器模块连接；

所述模拟量手操器模块设置有模拟量输入汽泵再循环阀位置反馈输入端，所述模拟量手操器模块的输出端分别与模拟量输出汽泵再循环阀给定指令和模拟量切换选择模块连接。

优选地，所述调阀开度判断模块包括第一调阀开度判断模块、第二调阀开度判断模块和第三调阀开度判断模块，其中，所述第一调阀开度判断模块和第二调阀开度判断模块均设置有模拟量输入汽泵入口流量输入端，所述第一调阀开度判断模块、第二调阀开度判断模块和第三调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的输入端连接。

优选地，所述第一调阀开度判断模块和第二调阀开度判断模块的输入端与模拟量输入汽泵入口流量输入端之间均设置有超前滞后模块。

优选地，所述第一调阀开度判断模块的输出端连接有取大模块的输入端X1，所述第二调阀开度判断模块的输出端连接有取小模块的输入端X2，所述取大模块的输出端与取小模块的输入端X1连接，所述取小模块的输出端分别与取大模块的输入端X2、第三调阀开度判断模块的输入端连接，所述第三调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的输入端连接。

优选地，所述调阀开度判断模块包括第四调阀开度判断模块和第五调阀开度判断模块，其中，所述第四调阀开度判断模块和第五调阀开度判断模块均设置有模拟量输入主给水流量输入端，所述第四调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的增速率限值端连接，第五调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的减速率限值端连接。

优选地，所述逻辑或模块包括第一逻辑或模块和第二逻辑或模块，其中，所述限幅模块的低限输出端与第一逻辑或模块的输入端连接；

开关量输入模块的小机跳闸输出端分别与第一逻辑或模块的输入端和脉冲输出模块的输入端连接，第一逻辑或模块的输出端与模拟量手操器模块的跟踪开关端连接；

所述脉冲输出模块的输出端与第二逻辑或模块的输入端X1连接，开关量输入汽泵入口流量坏质量与第二逻辑或模块的输入端X2连接，第二逻辑或模块的输出端与模拟量手操器模块的切手动开关连接。

优选地，所述模拟量手操器模块的输出端分别与模拟量切换选择模块的输入端X2、模拟量输出汽泵再循环阀给定指令连接，模拟量手操器模块的手动状态显示端分别与模拟量切换选择模块的选择信号端、开关量汽泵再循环阀手动模式端连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，通过使用超前滞后模块、调阀开度判断模块、取大模块、取小模块、速率限制模块、模拟量切换选择模块、限幅模块、逻辑或模块、脉冲输出模块、模拟量手操器模块等的配合，实现了在不同负荷工况下由给水流量的大小来决定阀门调节的快慢速度，可以更好的匹配汽泵转速调节特性，避免因调节速率过快所导致的给水流量突降、水煤比失调、过热度升高等一系列问题，同时增加了锅炉给水扰动过程中快速恢复的能力，提高机组运行安全性。

同时，调阀开度判断模块能够防止调节过程中因给水流量波动而引起调阀反方向回调，起到开启和关闭过程中单方向闭锁作用。能防止反复开关引起调节振荡导致的给水流量大幅波动，减少非停的事故发生。增加汽泵再循环调阀最小开度限制功能，能有效避免给水流量对再循环调阀的冲刷损坏，保证了设备的可靠性。提高汽泵再循环调阀的调节品质，保证低负荷工况下锅炉给水流量的稳定控制，保障机组深度调峰运行安全性。

附图说明

图1为本实用新型的***结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

实施例1

参考图1，本实施例所述的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，包括超前滞后模块、调阀开度判断模块调阀开度判断模块、取大模块、取小模块、速率限制模块、模拟量切换选择模块、限幅模块、逻辑或模块、脉冲输出模块、模拟量手操器模块，具体包括：

模拟量输入：汽泵入口流量、主给水流量、汽泵再循环阀位置反馈；

模拟量输出：汽泵再循环阀给定指令；

开关量输入：小机跳闸、汽泵入口流量坏质量；

开关量输出：汽泵再循环阀手动模式。

模拟量输入汽泵入口流量与超前滞后模块的输入端连接，超前滞后模块的滞后时间常数设置为5，目的是使汽泵入口流量的数值滞后5秒，降低汽泵入口流量的变化速率。

超前滞后模块的输出端分别与第一调阀开度判断模块的输入端和第二调阀开度判断模块的输入端连接，其目的是根据汽泵入口流量判断出一个汽泵再循环调阀开度，具体地：

汽泵入口流量为0，第一调阀开度判断模块的输出端为100；

汽泵入口流量为330，第一调阀开度判断模块的输出端为100；

汽泵入口流量为430，第一调阀开度判断模块的输出端为0；

汽泵入口流量为1200，第一调阀开度判断模块的输出端为0。

汽泵入口流量为0，第二调阀开度判断模块的输出端为0；

汽泵入口流量为350，第二调阀开度判断模块的输出端为100；

汽泵入口流量为450，第二调阀开度判断模块的输出端为0；

汽泵入口流量为1200，第二调阀开度判断模块的输出端为0。

所述第一调阀开度判断模块的输出端与取大模块的输入端X1连接；所述第二调阀开度判断模块的输出端与取小模块的输入端X2连接；所述取大模块的输出端与取小模块的输入端X1连接，所述取小模块的输出端分别与取大模块的输入端X2、第三调阀开度判断模块的输入端连接，目的是让汽泵再循环调阀有一个20％的最初开度；所述第三调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的输入端连接。

第三调阀开度判断模块的输入为0，第三调阀开度判断模块的为0；

第三调阀开度判断模块的输入为0.5，第三调阀开度判断模块的为20；

第三调阀开度判断模块的输入为20，第三调阀开度判断模块的为20；

第三调阀开度判断模块的输入为100，第三调阀开度判断模块的为100。

所述模拟量输入主给水流量分别与第四调阀开度判断模块的输入端、第五调阀开度判断模块的输入端连接，所述第四调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的增速率限值端连接，第五调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的减速率限值端连接，目的是通过主给水流量判断出一个汽泵再循环调阀的开关速率，防止调阀快速打开或关闭，对***造成扰动。

第四调阀开度判断模块的输入为0，其输出为10；

第四调阀开度判断模块的输入为440，其输出为10；

第四调阀开度判断模块的输入为450，其输出为0；

第四调阀开度判断模块的输入为600，其输出为0；

第四调阀开度判断模块的输入为800，其输出为0；

第四调阀开度判断模块的输入为1200，其输出为0。

第五调阀开度判断模块的输入为0，其输出为0。

第五调阀开度判断模块的输入为450，其输出为0。

第五调阀开度判断模块的输入为500，其输出为0。

第五调阀开度判断模块的输入为600，其输出为5。

第五调阀开度判断模块的输入为800，其输出为10。

第五调阀开度判断模块的输入为1200，其输出为20。

所述速率限制模块的输出端与模拟量切换选择模块的输入X1端连接，模拟量切换选择模块的输出端与模拟量手操器模块的输入端连接。

模拟量输入汽泵入口流量与限幅模块的输入端连接，限幅模块的低限设置为260，限幅模块的低限输出端与第一逻辑或模块的输入端X1连接。

开关量输入小机跳闸分别与第一逻辑或模块的输入端X2、脉冲输出模块的输入端连接，脉冲时间设置为3，第一逻辑或模块的输出端与模拟量手操器模块的跟踪开关端连接，目的是汽泵入口流量小于260t/h或者小机跳闸时，汽泵再循环调阀直接全开。

所述脉冲输出模块的输出端与第二逻辑或模块的输入端X1连接，开关量输入汽泵入口流量坏质量与第二逻辑或模块的输入端X2连接，第二逻辑或模块的输出端与模拟量手操器模块的切手动开关连接，目的是当小机跳闸或者汽泵入口流量坏质量时，汽泵再循环调阀由自动方式切为手动方式。

模拟量输入汽泵再循环阀位置反馈与模拟量手操器模块的反馈值端连接，模拟量手操器模块的输出端分别与模拟量切换选择模块的输入端X2、模拟量输出汽泵再循环阀给定指令连接，模拟量手操器模块的手动状态显示端分别与模拟量切换选择模块的选择信号端、开关量汽泵再循环阀手动模式端连接，目的是当汽泵再循环调阀由自动切为手动方式时，汽泵再循环阀给定指令保持当前指令。

本申请设置了通过给水流量变化判断汽泵再循环调节阀的变速率、阀门开关过程中单方向调节闭锁以及汽泵再循环调节阀最小开度限制等功能，有效防止降负荷过程中给水流量下降过快、调节过程中主给水流量振荡以及再循环调门在小流量下冲刷、损坏等一系列问题，进而增加锅炉给水扰动过程中快速恢复的能力，延长设备寿命、提高机组安全稳定运行的能力。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，其特征在于，包括调阀开度判断模块、速率限制模块、模拟量切换选择模块、模拟量手操器模块、限幅模块、逻辑或模块，其中，所述调阀开度判断模块设置有模拟量输入汽泵入口流量输入端和模拟量输入主给水流量输入端，所述调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的输入端连接；

所述速率限制模块的输出端经过模拟量切换选择模块与模拟量手操器模块连接；

所述限幅模块设置有模拟量输入汽泵入口流量输入端，所述限幅模块的输出端与逻辑或模块的输入端连接；

所述逻辑或模块设置有开关量输入小机跳闸输入端和开关量输入汽泵入口流量坏质量输入端，所述逻辑或模块的输出端与模拟量手操器模块连接；

所述模拟量手操器模块设置有模拟量输入汽泵再循环阀位置反馈输入端，所述模拟量手操器模块的输出端分别与模拟量输出汽泵再循环阀给定指令和模拟量切换选择模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，其特征在于，所述调阀开度判断模块包括第一调阀开度判断模块、第二调阀开度判断模块和第三调阀开度判断模块，其中，所述第一调阀开度判断模块和第二调阀开度判断模块均设置有模拟量输入汽泵入口流量输入端，所述第一调阀开度判断模块、第二调阀开度判断模块和第三调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，其特征在于，所述第一调阀开度判断模块和第二调阀开度判断模块的输入端与模拟量输入汽泵入口流量输入端之间均设置有超前滞后模块。

4.根据权利要求2所述的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，其特征在于，所述第一调阀开度判断模块的输出端连接有取大模块的输入端X1，所述第二调阀开度判断模块的输出端连接有取小模块的输入端X2，所述取大模块的输出端与取小模块的输入端X1连接，所述取小模块的输出端分别与取大模块的输入端X2、第三调阀开度判断模块的输入端连接，所述第三调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，其特征在于，所述调阀开度判断模块包括第四调阀开度判断模块和第五调阀开度判断模块，其中，所述第四调阀开度判断模块和第五调阀开度判断模块均设置有模拟量输入主给水流量输入端，所述第四调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的增速率限值端连接，第五调阀开度判断模块的输出端与速率限制模块的减速率限值端连接。

6.根据权利要求1所述的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，其特征在于，所述逻辑或模块包括第一逻辑或模块和第二逻辑或模块，其中，所述限幅模块的低限输出端与第一逻辑或模块的输入端连接；

开关量输入模块的小机跳闸输出端分别与第一逻辑或模块的输入端和脉冲输出模块的输入端连接，第一逻辑或模块的输出端与模拟量手操器模块的跟踪开关端连接；

所述脉冲输出模块的输出端与第二逻辑或模块的输入端X1连接，开关量输入汽泵入口流量坏质量与第二逻辑或模块的输入端X2连接，第二逻辑或模块的输出端与模拟量手操器模块的切手动开关连接。

7.根据权利要求1所述的一种单方向闭锁的变速率汽泵再循环调节阀控制***，其特征在于，所述模拟量手操器模块的输出端分别与模拟量切换选择模块的输入端X2、模拟量输出汽泵再循环阀给定指令连接，模拟量手操器模块的手动状态显示端分别与模拟量切换选择模块的选择信号端、开关量汽泵再循环阀手动模式端连接。