一种变速调节水泵的防汽化保护方法技术

本发明专利技术涉及热力发电厂的自动控制技术领域，具体涉及一种变速调节水泵的防汽化保护方法，通过计算变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Qmin，通过对变速调节水泵内流量与Qmin进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵的动作，从而实现变速调节水泵的防汽化保护。本发明专利技术的优点在于：(1)系统负荷较低或启动工况，变速调节水泵可以根据当时转速的最小流量控制变速调节水泵出力，变速调节水泵功耗低，系统运行经济。(2)避免保护不必要的动作，对系统造成冲击或造成系统停运，发生不必要的损失。(3)减少再循环阀的开启次数，设备使用寿命延长。

An Anti-Vaporization Protection Method for Variable Speed Regulating Pump

【技术实现步骤摘要】
一种变速调节水泵的防汽化保护方法
本专利技术涉及热力发电厂的自动控制
，具体涉及一种变速调节水泵的防汽化保护方法。
技术介绍
热力发电厂等工程，会使用大容量水泵，如锅炉给水泵等。水泵流量过小，不足以带走水泵水力损失产生的热量，会造成内部水汽化、水泵损坏。因此，为防止水泵内部水汽化造成水泵损坏，在使用时需要设定一个流量保护值，然后以此控制再循环阀和水泵最小流量保护动作。通常，该流量保护值为一固定值。为适应当前环保节能的要求，目前大容量水泵负荷调节一般采用变速调节，如采用变频器、液力耦合器、变速汽轮机等，系统要求水泵出力改变时，通过改变水泵转速改变水泵出力适应系统需要。随着水泵转速的降低，水泵的扬程降低，水泵水力损失的绝对值逐渐降低，水在水泵内部的吸热量降低，如果流量保护值仍然选用定值，明显偏大，会造成以下危害：(1)系统启动或者低负荷运行时，变速调节水泵低转速运行，若流量保护值过大，造成变速调节水泵耗能增加，运行经济性变差。(2)变速调节水泵再循环阀长期在小流量下运行，容易对设备造成冲刷，设备寿命缩短。(3)流量保护值偏大，在变速调节水泵负荷降低时，最小流量保护在变速调节水泵安全的工况下动作，变速调节水泵停运，对系统造成冲击或系统停运，造成不必要的损失。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术提供一种变速调节水泵的防汽化保护方法，改变流量保护值的确定方式，能够根据变速调节水泵的转速做适应性调整，从而起到变速调节水泵的防汽化保护的作用。本专利技术所述的一种变速调节水泵的防汽化保护方法，其特征在于，通过计算变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Qmin，通过对变速调节水泵内流量与Qmin进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵的动作，从而实现变速调节水泵的防汽化保护。其中，作为优选方式，所述变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Qmin按照以下方法计算：Qmin＝1000P/(1000C△tγ+Hgγ)m3/s式中，P为水泵的轴功率，单位KW；C为水比热容，单位KJ/Kg·℃；H为水泵的扬程，单位m；g为重力加速度，单位N/kg；γ为水的密度，单位kg/m3；△t为水在泵内允许温升，单位为℃。上式中，△t优选按照以下方式确定：汽蚀条件决定了水在泵内的温升△t，其中，汽蚀条件下的饱和蒸汽压力Pv按照下式确定：Pv＝Pv1+NPSHaγg式中，Pv1为进口温度Ts下的饱和蒸汽压力，单位Pa；NPSHa为装置汽蚀余量，单位m；γ为水的密度，单位kg/m3；g为重力加速度，单位N/kg；然后按照压力Pv确定该压力下的饱和温度Tv，水在泵内的允许温升△t＝Tv-Ts，其中，Ts为泵进口水温，单位℃。另外，△t还可以通过经验值确定，比如锅炉给水泵：△t≤8-10℃；清水泵(如IS、S、Sh泵)△t≤15-20℃。通过以上方法计算，可以看出变速调节水泵扬程、功率、温升，均按照当时转速进行计算，很明显，转速越低，扬程越低，允许的最小流量Qmin越小。作为优选方式，通过对变速调节水泵内流量与Qmin进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵最小流量保护的动作的具体方法是：当变速调节水泵内部流量低于Qmin后，自动开启再循环阀，增加变速调节水泵流量，当变速调节水泵内部流量低于Qmin且再循环阀未开启，经过延时后，水泵最小流量保护动作，变速调节水泵停运。作为优选方式，所述的延时的时长为13～17s。本专利技术的优点在于：(1)系统负荷较低或启动工况，变速调节水泵可以根据当时转速的最小流量控制变速调节水泵出力，变速调节水泵功耗低，系统运行经济。(2)避免保护不必要的动作，对系统造成冲击或造成系统停运，发生不必要的损失。(3)减少再循环阀的开启次数，设备使用寿命延长。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1：一种变速调节水泵的防汽化保护方法，通过计算变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Qmin，通过对变速调节水泵内流量与Qmin进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵最小流量保护的动作，从而实现变速调节水泵的防汽化保护。其中，所述变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Qmin按照以下方法计算：Qmin＝1000P/(1000C△tγ+Hgγ)m3/s式中，P为水泵的轴功率，单位KW，可以通过测量原动机功率获取；C为水比热容，单位KJ/Kg·℃；H为水泵的扬程，单位m，可以通过测量水泵进出口压力获取；g为重力加速度，单位N/kg；γ为水的密度，单位kg/m3；△t为水在泵内允许温升，单位为℃。上式中，△t优选按照以下方式确定：汽蚀条件决定了水在泵内的温升△t，其中，汽蚀条件下的饱和蒸汽压力Pv按照下式确定：Pv＝Pv1+NPSHaγg式中，Pv1为进口温度Ts下的饱和蒸汽压力，单位Pa；NPSHa为装置汽蚀余量，单位m；γ为水的密度，单位kg/m3；g为重力加速度，单位N/kg；然后按照压力Pv确定该压力下的饱和温度Tv，水在泵内的允许温升△t＝Tv-Ts，其中，Ts为泵进口水温，单位℃。另外，△t还可以通过经验值确定，比如锅炉给水泵：△t≤8-10℃；清水泵(如IS、S、Sh泵)△t≤15-20℃。通过以上方法计算，可以看出变速调节水泵扬程、功率，均按照当时转速进行计算，很明显，转速越低，扬程越低，温升越低，允许的最小流量Qmin越小。通过对变速调节水泵内流量与Qmin进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵的动作的具体方法是：当变速调节水泵内部流量低于Qmin，自动开启再循环阀，增加变速调节水泵流量，当变速调节水泵内部流量低于Qmin且再循环阀未开启，经过延时15s后，变速调节水泵最小流量保护动作，变速调节水泵停运。通过以上保护方法，系统负荷较低或启动工况，变速调节水泵可以根据当时转速的最小流量控制调节变速水泵出力，水泵功耗低，系统运行经济。又能够避免保护不必要的动作，对系统造成冲击或造成系统停运，发生不必要的损失。还可以减少再循环阀的开启次数，设备使用寿命延长。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变速调节水泵的防汽化保护方法，其特征在于，通过计算变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Qmin，通过对变速调节水泵内流量与Qmin进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵的动作，从而实现变速调节水泵的防汽化保护。

【技术特征摘要】
1.一种变速调节水泵的防汽化保护方法，其特征在于，通过计算变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Qmin，通过对变速调节水泵内流量与Qmin进行比较判断来控制再循环阀和变速调节水泵的动作，从而实现变速调节水泵的防汽化保护。2.根据权利要求1所述的一种变速调节水泵的防汽化保护方法，其特征在于，所述变速调节水泵所运行转速下的允许最小流量Qmin按照以下方法计算：Qmin＝1000P/(1000C△tγ+Hgγ)m3/s式中，P为水泵的轴功率，单位KW；C为水比热容，单位KJ/Kg·℃；H为水泵的扬程，单位m；g为重力加速度，单位N/kg；γ为水的密度，单位kg/m3；△t为水在泵内允许温升，单位为℃。3.根据权利要求2所述的一种变速调节水泵的防汽化保护方法，其特征在于，△t优选按照以下方式确定：汽蚀条件决定了水在泵内的温升△t，其中，汽蚀条件下的饱和蒸汽压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开晶，王奉沛，
申请(专利权)人：大唐郓城发电有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37