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基于DCS的给水泵防汽蚀系统研究
作者:管理员    发布于:2017-11-01 09:12:51    文字:【】【】【

  基于DCS的给水泵防汽蚀系统研究盛赛,黎国强(武汉大学,武汉市,430072)汽蚀是大型给水泵经常出现的问题。在分析给水泵汽蚀的形成机理及大流量工况下出现汽蚀的原因后,根据给水泵的基本原理和实际性能曲线,创建了新的流量和临界汽蚀余量的数学模型。为了防止大型给水泵发生汽蚀,采用在DCS上实现给水泵防汽蚀的控制策略以及监视画面,事实表明这是一种有效解决给水泵汽蚀的方大型给水泵汽蚀临界流量DCS实现们都与流量有关。随着流量增加,有效汽蚀余量减小,必需汽蚀余量增大,当后者大于前者时,便出现汽蚀。给水泵的有效汽蚀余量可用(1)式表示:Pv―当前进口水温下的饱和汽化压力;C一水的密度;Vs泵吸入口流体的速度;H――给水泵的倒灌高度;hw一吸入装置的水力损失。博山消防泵

  给水泵压力、有效汽蚀余量、必需汽蚀余量三者与流量的关系见。因h.w与流量平方成正比,Pv、Hg为常数,所以NPSHa随流量增加而减小。

  给水泵的必需汽蚀余量可表示为(2)式:汽蚀是给水泵常见的故障之一。为避免给水泵汽蚀损坏设备,传统做法是控制泵的小进口流量和小进口压力来避免小流量时发生汽蚀,博山消防泵而忽略了大流量、低扬程时发生汽蚀。另外,由于汽蚀的不可预见性,操作人员无法实时监控给水泵的运行状态,因此经常导致给水泵在大流量时发生汽蚀。

  下面从给水泵的运行特性曲线入手,利用分散控制系统(简称DCS)的强大功能算法,尤其是便捷的组态手段,提出基于汽蚀余量的给水泵防汽蚀控制策略,实现0IS操作员站给水泵运行状态监视画面的可视化,使运行人员能够实时监视给水泵的运行工况,以便做出相应的调整,避免汽蚀的发生。

  1给水泵防汽蚀控制策略1.1给水泵防止汽蚀的控制思路汽蚀余量是表征泵汽蚀性能的重要参数。在给水泵中,又分为有效汽蚀余量和必需汽蚀余量,它黎国强(1977-),男,江西南城人,硕士,研究方向为计算机控制技术及应用。

  任何时候泵的流量都不应超过该工况下的临界流量,因此本系统的方案设计是通过监视可视化的给水泵运行工况画面来调节转速和流量,使泵出口流量小于临界流量。因博山消防泵的汽蚀会影响给水系w―工作轮入口处的流体平均相对速度;K―实验系数。

  流量Q的关系是上升曲线。在Q的变化过程中,当NPSHa与NPSHr相等时,即为发生汽蚀的临界状态,此时的流量为临界流量Qc.为了确保给水泵不发生汽蚀,必须满足:博山消防泵在任何工况下,泵的有效汽蚀余量均大于必需汽蚀余量,使泵的流量小于1.2给水泵防止汽蚀的控制方案设某转速下给水泵流量超过该转速的临界流量时发生汽蚀,下面采用根据给水泵有效汽蚀余量和必需汽蚀余量的关系来确定临界流量的数学模型。

  给水泵的流量和临界流量可用(3),(4)式而得:其中―比转速;―给水泵在额定转速下的/流量-扬程‘曲线拟合系数;―必需汽蚀余量-流量曲线拟合系数;―流量的组合系数。

  后再作处理,而应采取预测措施。为此,在大流量工作区域设置报警区,一般取95~100的临界流量,即给流量预置偏置信号。当工作流量位于报警区内时,系统将发出报警信号及操作指导。

  2在DCS中实现防止给水泵汽蚀2.1防止给水泵汽蚀的安全性与可靠性分析本系统的主要目的是:针对DCS的安全性和经济性的要求,在不添加新的软、硬件及外部接口的前提下,应用DCS现有的软、硬件环境来实现防止给水泵汽蚀。该系统本身的安全性、可靠性是系统能否可靠运行的基础。为了使该系统可靠工作,不发生误报和漏报,可靠性设计从以下2方面体现:(1)所有的控制功能均在DCS内部实现,所用数据为系统共享数据,使该系统融合在DCS内,成为其中的一部分,保证了DCS的运行安全。(2)本系统所计算出的给水泵流量可作为实际测量流量,其中较大值与临界流量相比较,看是否发生汽蚀,使系统不误报和漏报。

  2.2控制组态实现该图利用乘法块、除法块、开方运算块、偏差块及定值块等,组态后计算给水泵的流量和临界流量。

  并且计算流量和实际测量流量互相比较取其大值,若博山消防泵的流量大于临界流量,则应马上调节泵的转速和流量,使泵的工作点避开汽蚀区。

  2.3画面组态实现DCS还有功能强大的画面组态工具,可根据用户的需要绘制不同的监视画面。因此,在DCS中可监视画面主要由给水泵的静态性能曲线和动态工作点组成,工作点的横坐标为给水流量,纵坐标为压力。在中,有管道阻力曲线和转速曲线,它们把整个画面分为安全区、报警区及汽蚀区3部分。根据实时计算的压力和流量,工作点会相应随之移动,当进入报警区时,会发声光报警,当进入汽蚀区时,则参与控制并提供相应的操作指导。

  3结论3.1给水泵汽蚀故障在电厂运行中时有发生,威胁机组安全运行。本保护系统可在给水泵接近汽蚀时,发出报警并同时采取相应的保护措施。

  3.2该保护系统功能软件嵌入到DCS中,具有资源共享,控制与保护协调,节约投资等优点。

  3.3在DCS的防汽蚀回路中具有投运的灵活性、修改的便利性及控制效果的可视性。

  3.4该系统已在300MW机组成功实现,运行效果良好,得到用户的认可。

  (责任编辑:王苹志)(上接第45页)流的队伍创建监理部就是一句空话。的队伍首先要配备结构合理的监理部班子,实行总监负责制,并赋予和责任相适应的人事权、财权和管理权,使总监负责制落到实处。总监是创监理部的核心,总监的素质至关重要。在队伍配备上要求监理人员既有丰富的实践经验,又懂经济、懂管理。目前,监理部共有4个全国注册监理工程师,具有中、技术职称的占80,使创监理部有了组织保证。

  (责任编辑:马明)(上接第49页)3000l/h的分离装置为例,当进油含水质量分数大于2.2,而出油含水的质量分数小于0.2时,随进油含水的质量分数增大和出油含水的质量分数变小,则要求油的流量减小。具有同样额定流量的聚结分离油处理器,可将含水质量分数为15的进油处理成含水质量分数小于100mgg的出油。如果离心分离机要求具有这样的含水质量分数指标,则处理量比额定流量小得多,单位能耗也大大增加。

  3.3振动小、噪声低、故障少、寿命长除了输油泵外,聚结分离油处理器没有其他任何运动部件,这使它的振动、噪声以及故障率大为降低,而使用寿命大大延长。该装置的主要振动源、噪声源是齿轮输油泵。一般情况下,与高速旋转的离心机相比,其振动和噪声要小得多。

  该装置的主要故障有2种:一是输油泵失效,博山消防泵可以通过更换备用泵使装置恢复正常运转;二是滤芯堵塞,滤芯是成型的标准化产品,互换性强,更换容易,一般情况下,约10min就能更换1只滤芯。加上各级滤芯都安装有差压发讯器,能提前预报故障并指出具体部位,所以堵塞故障很容易排除。

  4结束语将聚结分离油处理技术用于汽轮机油净化没有任何技术障碍,油液经过该技术处理后的品质大大优于离心分离机处理后的品质。聚结分离油处理器具有体积小、能耗低、故障少、寿命长、节省油处理时间、降低运行费用、减轻劳动强度等优点。

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