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【摘要】岱海电厂一期凝泵变频改造之后，不同负荷下通过凝泵变频频率与除氧器水位调节阀进行调节，才能满足机组除氧器上水的要求，因此对目前机组凝泵变频控制策略进行分析，以便找出最为合理的机组变频控制方式。
【关键词】凝泵；变频；除氧器水位调节阀；控制策略
引言
岱海电厂一期凝泵采用工频控制方式时，600MW负荷下，除氧器水位调节阀开度仅维持在55%左右，节流损失较大，为了降低凝泵工频运行状况下所产生的节流损失，降低厂用电率，岱海电厂对一期凝泵进行了变频改造。凝泵变频改造之后，不同负荷下除氧器水位控制方式发生变化，为了寻找合理的控制方式，本文对凝泵变频改造后的控制方式进行探讨，寻找改进方式。
1、 凝泵变频运行的平衡点
凝泵正常运行过程中，在满足凝泵出口最小压力要求与除氧器上水量的前提下，除氧器水位调节阀全开所对应的负荷点，称为凝泵变频运行的“平衡点”。负荷在平衡点以上时，可以单纯依靠增加凝泵转速来增加凝结水流量，以满足机组运行需要，负荷在平衡点以下时，凝结水流量调节必须结合减小除氧器水位调节阀的开度这一调节手段来进行。
确定凝泵变频运行的平衡点意义在于平衡点是凝泵变频运行后除氧器水位控制方式切换的拐点，它标示着凝泵变频改造节能潜力的挖掘程度，该点偏高时，说明凝结水系统变频运行还有一定节能潜力可挖。
2、 凝泵变频运行的基本状况
a） 尽可能的降低凝泵运行转速，以获得最大的节能效果。机组低负荷运行时，为了保证凝泵的出口压力、维持凝泵在高效率范围内运行，除氧器水位调节阀通常要参与调节。随着机组负荷的上升，在保证凝泵出口压力与流量的前提下，要尽可能降低凝泵转速、增加除氧器水位调节阀开度，也就是说，在平衡点以上负荷时，要避免通过除氧器水位调节阀开度来调节凝结水流量，以减少调节阀的节流损失，提高节能效果。
b） 必须可靠的保证凝泵出口压力不低于最小允许值。一般情况下，在众多制约凝泵出口压力降低幅度的因素中，低旁减温水要求的凝结水压力值较高，他也就成了降低凝泵出口压力的主要制约因素。而实际上，对于低旁减温水，由于它主要是在机组启动或事故工况下使用，可以采取需要时立即启动备用工频泵的方式，在凝泵变频运行时可不考虑该限制。
c） 变频控制策略要保证除氧器水位，保护凝泵出口压力。变频控制的对象是除氧器水位调节阀与凝泵转速，控制目标是除氧器水位和凝泵出口压力。经验表明，使用除氧器水位调节阀调节除氧器水位要比将该阀固定在某一开度通过改变凝泵转速来控制水位表现出来的控制特性较好，通过改变凝泵转速来控制凝泵出口压力要比通过改变除氧器水位调节阀开度来改变凝泵出口压力表现的更为迅速。具体制定控制策略时，负荷低时，如果凝泵转速控制和除氧器水位调节阀控制都投入自动方式，除氧器水位调节阀应自动调节除氧器水位，而凝泵转速应自动调节凝结水母管压力；但两者如果只有一个投入自动方式时，其控制目标均为除氧器水位，凝泵出口压力控制变成一种保护控制；当变频凝泵运行，备用工频凝泵启动时，凝泵转速的转速指令跳变到额定转速，凝泵转速控制切手动，除氧器水位调节阀超驰到X位（X位与不同机组负荷相对应），然后投入自动。
3、 岱海电厂当前采取的控制策略
a） 机组负荷小于350MW时，变频器频率维持在28～32Hz，除氧器上水调门投自动，由上水调门调节除氧器水位。在维持变频凝泵出口压力在1.2～1.3MPa的情况下，除氧器上水调门开度应尽可能开大，以减小节流，同时保证足够上水压差，增加低负荷时除氧器水位调节抗扰动能力和保证低旁减温水压力要求。凝结水流量波动较大时可适当提高变频器频率。
b） 机组负荷在350MW以上时除氧器上水调门切为手动，变频器投入自动，由变频器调节除氧器水位，随着负荷增加逐渐开大除氧器上水调门以减小节流，在调节过程中要保证变频凝泵出口压力不低于1.2MPa。高负荷时在保证凝结水压力的情况下，除氧器上水调门开至100%。
c） 事故情况：一台凝泵变频运行，另一台凝泵工频备用，如变频凝泵跳闸（保护信号发）则变频器惯性停止，1～3秒发出变频器停运信号（DCS画面变频器由红变绿），【或变频凝泵故障则变频器跳闸，6KV变频开关跳闸】，备用工频泵联动，同时除氧器上水调门发2秒脉冲快速关闭至工频泵运行时与机组负荷相对应的经验值（300MW对应26%，600MW对应55%，2秒脉冲期间逻辑闭锁操作除氧器上水调门）。
4、 岱海電厂当前控制策略的不足
a） 不管哪种控制方式，均只有除氧器水位有自动控制方式，凝结水压力只能通过手动控制，不能实现凝结水压力的自动调节，增加了运行人员的操作量，而且调整不及时会使凝结水压力不符合要求或不节能。
b） 不同负荷阶段采用不同的控制方式，但需要人工进行切换，不能实现自动切换，增加了人工操作。切换不及时也会影响调节品质和节能效果。
c） 需要手动寻找平衡点。
5、 控制策略的改进探讨
可尝试从以下几点进行改进：
a） 增加凝结水压力的自动控制：
i. 最好采用差压控制方式，即控制凝结水母管压力与除氧器压力之差，为了保证上水能力，应保证差压大于0.28MPa（考虑高度差引起的静压），同时考虑精处理的差压影响，应选择精处理后的压力作为凝结水母管压力，可选择0.4～0.5MPa的差压为控制值，该差压应是可设定改变的。
ii. 如采用凝结水母管压力控制方式，控制压力曲线可根据不同负荷下所需压力获得。
iii. 凝结水母管压力最低限制在1.2MPa（从运行经验看该压力是充足的）
iv. 将差压的控制对象应用到除氧器上水调门和凝泵变频两个对象上，并可进行切换。
b） 不同阶段控制方式的选择：
i. 在350MW以下时，除氧器上水调门调水位，凝泵频率调差压
ii. 在350MW以上，平衡点以下时，凝泵频率调除氧器水位，除氧器上水调门调差压
iii. 在平衡点以上时，凝泵变频调除氧器水位，除氧器上水调门全开。
iv. 对不同阶段的控制方式增加自动切换功能，减少人工操作。切换可按如下方式进行：350MW以下时，除氧器上水调门投入水位自动，凝泵频率投差压自动；负荷上升到350MW后（可设置死区）两个控制对象同时切换到另一个控制器，即投入除氧器上水调门的压力自动和凝泵频率的水位自动。当除氧器开至全开后，自动进入平衡点以上的运行方式。
v. 一个控制对象（除氧器上水调门或凝泵频率）只能选择一种控制方式，如除氧器上水调门投水位自动时就闭锁投入压力控制自动，反之亦然。
6、 结束语
本文通过对岱海电厂一期机组凝泵变频控制策略进行分析，指出了现阶段凝泵变频运行控制策略中存在的不足之处，提出了可行的控制策略，对于采用凝泵变频运行机组具有一定借鉴意义。
【关键词】凝泵；变频；除氧器水位调节阀；控制策略
引言
岱海电厂一期凝泵采用工频控制方式时，600MW负荷下，除氧器水位调节阀开度仅维持在55%左右，节流损失较大，为了降低凝泵工频运行状况下所产生的节流损失，降低厂用电率，岱海电厂对一期凝泵进行了变频改造。凝泵变频改造之后，不同负荷下除氧器水位控制方式发生变化，为了寻找合理的控制方式，本文对凝泵变频改造后的控制方式进行探讨，寻找改进方式。
1、 凝泵变频运行的平衡点
凝泵正常运行过程中，在满足凝泵出口最小压力要求与除氧器上水量的前提下，除氧器水位调节阀全开所对应的负荷点，称为凝泵变频运行的“平衡点”。负荷在平衡点以上时，可以单纯依靠增加凝泵转速来增加凝结水流量，以满足机组运行需要，负荷在平衡点以下时，凝结水流量调节必须结合减小除氧器水位调节阀的开度这一调节手段来进行。
确定凝泵变频运行的平衡点意义在于平衡点是凝泵变频运行后除氧器水位控制方式切换的拐点，它标示着凝泵变频改造节能潜力的挖掘程度，该点偏高时，说明凝结水系统变频运行还有一定节能潜力可挖。
2、 凝泵变频运行的基本状况
a） 尽可能的降低凝泵运行转速，以获得最大的节能效果。机组低负荷运行时，为了保证凝泵的出口压力、维持凝泵在高效率范围内运行，除氧器水位调节阀通常要参与调节。随着机组负荷的上升，在保证凝泵出口压力与流量的前提下，要尽可能降低凝泵转速、增加除氧器水位调节阀开度，也就是说，在平衡点以上负荷时，要避免通过除氧器水位调节阀开度来调节凝结水流量，以减少调节阀的节流损失，提高节能效果。
b） 必须可靠的保证凝泵出口压力不低于最小允许值。一般情况下，在众多制约凝泵出口压力降低幅度的因素中，低旁减温水要求的凝结水压力值较高，他也就成了降低凝泵出口压力的主要制约因素。而实际上，对于低旁减温水，由于它主要是在机组启动或事故工况下使用，可以采取需要时立即启动备用工频泵的方式，在凝泵变频运行时可不考虑该限制。
c） 变频控制策略要保证除氧器水位，保护凝泵出口压力。变频控制的对象是除氧器水位调节阀与凝泵转速，控制目标是除氧器水位和凝泵出口压力。经验表明，使用除氧器水位调节阀调节除氧器水位要比将该阀固定在某一开度通过改变凝泵转速来控制水位表现出来的控制特性较好，通过改变凝泵转速来控制凝泵出口压力要比通过改变除氧器水位调节阀开度来改变凝泵出口压力表现的更为迅速。具体制定控制策略时，负荷低时，如果凝泵转速控制和除氧器水位调节阀控制都投入自动方式，除氧器水位调节阀应自动调节除氧器水位，而凝泵转速应自动调节凝结水母管压力；但两者如果只有一个投入自动方式时，其控制目标均为除氧器水位，凝泵出口压力控制变成一种保护控制；当变频凝泵运行，备用工频凝泵启动时，凝泵转速的转速指令跳变到额定转速，凝泵转速控制切手动，除氧器水位调节阀超驰到X位（X位与不同机组负荷相对应），然后投入自动。
3、 岱海电厂当前采取的控制策略
a） 机组负荷小于350MW时，变频器频率维持在28～32Hz，除氧器上水调门投自动，由上水调门调节除氧器水位。在维持变频凝泵出口压力在1.2～1.3MPa的情况下，除氧器上水调门开度应尽可能开大，以减小节流，同时保证足够上水压差，增加低负荷时除氧器水位调节抗扰动能力和保证低旁减温水压力要求。凝结水流量波动较大时可适当提高变频器频率。
b） 机组负荷在350MW以上时除氧器上水调门切为手动，变频器投入自动，由变频器调节除氧器水位，随着负荷增加逐渐开大除氧器上水调门以减小节流，在调节过程中要保证变频凝泵出口压力不低于1.2MPa。高负荷时在保证凝结水压力的情况下，除氧器上水调门开至100%。
c） 事故情况：一台凝泵变频运行，另一台凝泵工频备用，如变频凝泵跳闸（保护信号发）则变频器惯性停止，1～3秒发出变频器停运信号（DCS画面变频器由红变绿），【或变频凝泵故障则变频器跳闸，6KV变频开关跳闸】，备用工频泵联动，同时除氧器上水调门发2秒脉冲快速关闭至工频泵运行时与机组负荷相对应的经验值（300MW对应26%，600MW对应55%，2秒脉冲期间逻辑闭锁操作除氧器上水调门）。
4、 岱海電厂当前控制策略的不足
a） 不管哪种控制方式，均只有除氧器水位有自动控制方式，凝结水压力只能通过手动控制，不能实现凝结水压力的自动调节，增加了运行人员的操作量，而且调整不及时会使凝结水压力不符合要求或不节能。
b） 不同负荷阶段采用不同的控制方式，但需要人工进行切换，不能实现自动切换，增加了人工操作。切换不及时也会影响调节品质和节能效果。
c） 需要手动寻找平衡点。
5、 控制策略的改进探讨
可尝试从以下几点进行改进：
a） 增加凝结水压力的自动控制：
i. 最好采用差压控制方式，即控制凝结水母管压力与除氧器压力之差，为了保证上水能力，应保证差压大于0.28MPa（考虑高度差引起的静压），同时考虑精处理的差压影响，应选择精处理后的压力作为凝结水母管压力，可选择0.4～0.5MPa的差压为控制值，该差压应是可设定改变的。
ii. 如采用凝结水母管压力控制方式，控制压力曲线可根据不同负荷下所需压力获得。
iii. 凝结水母管压力最低限制在1.2MPa（从运行经验看该压力是充足的）
iv. 将差压的控制对象应用到除氧器上水调门和凝泵变频两个对象上，并可进行切换。
b） 不同阶段控制方式的选择：
i. 在350MW以下时，除氧器上水调门调水位，凝泵频率调差压
ii. 在350MW以上，平衡点以下时，凝泵频率调除氧器水位，除氧器上水调门调差压
iii. 在平衡点以上时，凝泵变频调除氧器水位，除氧器上水调门全开。
iv. 对不同阶段的控制方式增加自动切换功能，减少人工操作。切换可按如下方式进行：350MW以下时，除氧器上水调门投入水位自动，凝泵频率投差压自动；负荷上升到350MW后（可设置死区）两个控制对象同时切换到另一个控制器，即投入除氧器上水调门的压力自动和凝泵频率的水位自动。当除氧器开至全开后，自动进入平衡点以上的运行方式。
v. 一个控制对象（除氧器上水调门或凝泵频率）只能选择一种控制方式，如除氧器上水调门投水位自动时就闭锁投入压力控制自动，反之亦然。
6、 结束语
本文通过对岱海电厂一期机组凝泵变频控制策略进行分析，指出了现阶段凝泵变频运行控制策略中存在的不足之处，提出了可行的控制策略，对于采用凝泵变频运行机组具有一定借鉴意义。