專利名稱：調(diào)速給水泵最小流量閥數(shù)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種火力發(fā)電廠的大型鍋爐給水設(shè)備中的調(diào)速給水泵 數(shù)控裝置，屬于機(jī)電一體化領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前國(guó)內(nèi)外在火力發(fā)電廠的大型鍋爐給水設(shè)備中，對(duì)給水泵最小流量 閥的控制均采用傳統(tǒng)的由流量孔板測(cè)取差壓信號(hào)、再經(jīng)流量變送器轉(zhuǎn)換為流量信號(hào)，去控 制給水泵最小流量閥開關(guān)的方式。這種控制過(guò)程，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面，除了購(gòu)置費(fèi)用相對(duì)較高 外，同時(shí)還增加了給水管道節(jié)流損失，并對(duì)泵組效率帶來(lái)了不利影響；在安全運(yùn)行方面，控 制可靠性稍差，對(duì)給水泵的運(yùn)行工況也不能做到直觀監(jiān)視，因?yàn)榻o水泵運(yùn)行工況，一定要控 制在工作區(qū)內(nèi)，否則給水泵很容易被損壞。
發(fā)明內(nèi)容 發(fā)明目的本實(shí)用新型提供一種調(diào)速給水泵最小流量閥數(shù)控系統(tǒng)，其目的是解決
以往的購(gòu)置費(fèi)用相對(duì)較高、可靠性稍差、增加給水管道流量孔板節(jié)流損失，及對(duì)給水泵的運(yùn)
行工況不能做到直觀監(jiān)視等方面存在的問(wèn)題。
技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種調(diào)速給水泵最小流量閥數(shù)控系統(tǒng)，其應(yīng)用于火力發(fā)電廠的大型鍋爐供給水設(shè) 備中，其特征在于該系統(tǒng)主要包括有PLC可編程控制器和一臺(tái)上位機(jī)，PLC可編程控制器 和一臺(tái)上位機(jī)連接；PLC可編程控制器的信號(hào)輸入端分別與除氧器壓力變送器、給水泵入 口壓力變送器、給水泵出口壓力變送器、給水泵轉(zhuǎn)速變送器、給水泵電機(jī)電流互感器、最小 流量閥開度指示變送器和給水泵出口電動(dòng)門開度指示變送器相連接；同時(shí)，PLC可編程控 制器的信號(hào)輸出端分別與最小流量閥和給水泵電機(jī)連接。
優(yōu)點(diǎn)及效果 a.簡(jiǎn)化了系統(tǒng)原有的控制環(huán)節(jié)，提高了控制信號(hào)發(fā)出的準(zhǔn)確性和可靠性； b.取消了流量孔板、流量變速器和流量開關(guān)等設(shè)施，減少了加工制造和安裝維護(hù)
費(fèi)用(本裝置的費(fèi)用遠(yuǎn)小于原裝置費(fèi)用)； c.該裝置流量的測(cè)量方法，取消了原有的流量孔板，減少了給水系統(tǒng)的節(jié)流損失， 提高了泵組的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)國(guó)家發(fā)改委倡導(dǎo)的節(jié)能減排，具有一定的實(shí)際意義； d.該裝置可以作為產(chǎn)品廣泛生產(chǎn)，效益可觀。

圖1為背景技術(shù)中采用流量孔板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型給水泵工況在線監(jiān)視曲線圖。 具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明 圖1 4中，標(biāo)注的序號(hào)分別是除氧器l ;前置泵入口門2 ;前置泵3 ;前置泵出口 門4 ;給水泵入口門5 ;給水泵6 ;液力耦合器7 ;給水泵電機(jī)8 ;給水泵逆止門9 ;給水泵出口 電動(dòng)門10 ;鍋爐11 ;最小流量閥12 ;除氧器壓力變送器13 ;給水泵入口壓力變送器14 ;給水泵出口壓力變送器15 ;給水泵轉(zhuǎn)速變送器16 ;給水泵電機(jī)電流互感器17 ;給水泵流量孔 板18 ;差壓變送器19 ;流量開關(guān)20 ;PLC可編程控制器21 ;上位機(jī)22 ;最小流量閥管路23 ; 最小流量閥開度指示變送器24 ;給水泵出口電動(dòng)門開度指示變送器。 如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電站的大型鍋爐給水設(shè)備中，均采用給水泵流量孔板 18來(lái)測(cè)取給水泵流量的，以實(shí)現(xiàn)對(duì)給水泵最小流量閥的控制。從除氧器1流出的水通過(guò)給 水泵6提供的動(dòng)力，將水送至鍋爐11中。當(dāng)給水泵流量孔板18監(jiān)測(cè)流入鍋爐11的水量過(guò) 小時(shí)，通過(guò)流量孔板的壓差變送器19將信號(hào)送至流量開關(guān)20，控制最小流量閥12，將最小 流量閥12打開，水經(jīng)最小流量閥管路23回流到除氧器1中；當(dāng)給水泵流量孔板18監(jiān)測(cè)的 水量足夠大時(shí)，也是通過(guò)流量孔板的壓差變送器19將信號(hào)送至流量開關(guān)20，將最小流量閥 12關(guān)閉。 本申請(qǐng)主要的技術(shù)方案是取消了以往采用流量孔板的測(cè)量系統(tǒng)，既提高了控制信
號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性，又降低了加工制造和安裝等方面的維護(hù)費(fèi)用，并且減少了給水系統(tǒng)
的節(jié)流損失，提高了泵組的經(jīng)濟(jì)性。 本申請(qǐng)是按如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)施的 如圖2所示，該系統(tǒng)包括有PLC可編程控制器21和一臺(tái)上位機(jī)22 ;所謂的上位機(jī)
是指人可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)，屏幕上實(shí)時(shí)顯示各種采集信號(hào)變化及流量計(jì)算結(jié)
果，也可以追憶歷史數(shù)據(jù)。PLC可編程控制器21的信號(hào)輸入端分別與除氧器壓力變送器13、
給水泵入口壓力變送器14、給水泵出口壓力變送器15、給水泵轉(zhuǎn)速變送器16、給水泵電機(jī)
電流互感器17、最小流量閥開度指示變送器24和給水泵出口電動(dòng)門開度指示變送器25相
連；將這些數(shù)據(jù)在已經(jīng)儲(chǔ)存到上位機(jī)里的程序進(jìn)行計(jì)算和處理，并繪制成圖的曲線可直觀
地反應(yīng)在上位機(jī)的屏幕上，見附圖3所示。同時(shí)，PLC可編程控制器21的信號(hào)輸出端，一路
連接至最小流量閥12，另一路連接至給水泵的跳閘回路(即水泵電機(jī)8)。 根據(jù)調(diào)速給水泵最小流量控制方法，一般采用 a.首先，上位機(jī)22能夠在線實(shí)時(shí)檢測(cè)給水泵的運(yùn)行工況； b.給水泵計(jì)算流量小于該轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的最小流量曲線值時(shí)，最小流量閥自動(dòng)開啟 20% ; c.給水泵計(jì)算流量小于某一值時(shí)，最小流量閥自動(dòng)開啟100%，如果在規(guī)定時(shí)間 內(nèi)未開，給水泵自動(dòng)停止； d.給水泵計(jì)算流量大于最大流量曲線值時(shí)，即泵運(yùn)行工況跑出工作區(qū)，發(fā)出給水 泵出口流量過(guò)大報(bào)警信號(hào)； e.當(dāng)計(jì)算流量大于某一值時(shí)，并且給水泵出口門在開啟狀態(tài)，給水泵最小流量閥 自動(dòng)開始關(guān)閉。 PLC可編程控制器3是由單板機(jī)和部分硬件組成的運(yùn)算平臺(tái)，她可以將模擬量或 開關(guān)量通過(guò)輸入接口傳入信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯判斷和運(yùn)算后，再將以模擬量或開關(guān)量的形式通 過(guò)輸出接口傳出控制指令。 上位機(jī)有兩個(gè)功能，一個(gè)是編制、傳輸程序，即編制閥門控制所需程序，并將已編 好的程序傳入到PLC可編程控制器；另一個(gè)是運(yùn)行在線監(jiān)視，即利用CRT顯示畫面進(jìn)行設(shè)備 運(yùn)行工況顯示、事故報(bào)警列表顯示、歷史參數(shù)查詢顯示等。 采集輸入信號(hào)。該裝置的輸入信號(hào)，給水泵轉(zhuǎn)速、給水泵電流、給水泵入口壓力、給水泵出口壓力、除氧器壓力及最小流量閥的閥位等，均采用原有系統(tǒng)中的信號(hào)源。 建立數(shù)學(xué)模型。根據(jù)離心水泵轉(zhuǎn)速、流量、壓力關(guān)系理論，編制數(shù)學(xué)模型，并用數(shù)學(xué)
模型計(jì)算得出調(diào)速給水泵實(shí)時(shí)流量值。 實(shí)施閉環(huán)控制。用控制對(duì)象的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算得出若干個(gè)曲線族，根據(jù)調(diào)速泵最小
流量特性曲線和最大流量特性曲線找出調(diào)速給水泵工作區(qū)，設(shè)置門檻值，再用計(jì)算流量值
與所對(duì)應(yīng)的門檻值進(jìn)行比較，從而達(dá)到對(duì)最小流量閥適時(shí)自動(dòng)開啟、關(guān)閉及報(bào)警等功能的
控制目的。如果最小流量閥動(dòng)作異常，控制裝置將會(huì)發(fā)出緊急停泵指令。 后備保護(hù)。為防止最小流量閥拒 動(dòng)，調(diào)速給水泵正常運(yùn)行中，一旦出現(xiàn)計(jì)算流量值
不可信時(shí)，可以取除氧器壓力、給水泵出口壓力、給水泵轉(zhuǎn)速及給水泵電流等參數(shù)值，作為
輔助判斷，如果判斷出調(diào)速給水泵流量過(guò)低時(shí)，最小流量閥任然能自動(dòng)全開，確保調(diào)速給水
泵的安全運(yùn)行。 實(shí)時(shí)監(jiān)控。打開調(diào)速給水泵工作區(qū)畫面，有一個(gè)可移動(dòng)的閃光點(diǎn)直接顯示出給水 泵運(yùn)行工況(見圖3)，當(dāng)給水泵運(yùn)行接近最小流量或最大流量區(qū)域時(shí)，運(yùn)行人員將一 目了 然，并可以及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，將給水泵工況調(diào)整在工作區(qū)內(nèi)的高效區(qū)運(yùn)行。
權(quán)利要求一種調(diào)速給水泵最小流量閥數(shù)控系統(tǒng)，其應(yīng)用于火力發(fā)電廠的大型鍋爐供給水設(shè)備中，其特征在于該系統(tǒng)主要包括有PLC可編程控制器(21)和一臺(tái)上位機(jī)(22)，PLC可編程控制器(21)和一臺(tái)上位機(jī)(22)連接；PLC可編程控制器(21)的信號(hào)輸入端分別與除氧器壓力變送器(13)、給水泵入口壓力變送器(14)、給水泵出口壓力變送器(15)、給水泵轉(zhuǎn)速變送器(16)、給水泵電機(jī)電流互感器(17)、最小流量閥開度指示變送器(24)和給水泵出口電動(dòng)門開度指示變送器(25)相連接；同時(shí)，PLC可編程控制器(21)的信號(hào)輸出端分別與最小流量閥(12)和給水泵電機(jī)(8)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種火力發(fā)電廠的大型鍋爐給水設(shè)備中的自動(dòng)調(diào)速給水泵數(shù)控裝置，屬于機(jī)電一體化領(lǐng)域。其特征在于該系統(tǒng)主要包括有PLC可編程控制器和一臺(tái)上位機(jī)，PLC可編程控制器和一臺(tái)上位機(jī)通過(guò)線路進(jìn)行連接；PLC可編程控制器的信號(hào)輸入端分別與除氧器壓力變送器、給水泵入口壓力變送器、給水泵出口壓力變送器等相連；同時(shí)，PLC可編程控制器的信號(hào)輸出端分別與最小流量閥和給水泵電機(jī)連接。本實(shí)用新型的目的是解決以往的購(gòu)置費(fèi)用相對(duì)較高、可靠性稍差、給水管道節(jié)流損失增加，對(duì)給水泵的運(yùn)行工況不能做到直觀監(jiān)視等方面存在的問(wèn)題。
文檔編號(hào)F04B49/06GK201486833SQ20092020302
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者張敏, 張野, 楊劍永, 童剛, 紀(jì)宏舜, 鄧楠, 馬升江, 魯曉莽 申請(qǐng)人:東北電力科學(xué)研究院有限公司;童剛