基于变频调速技术的电厂循环水系统的优化控制

摘要

循环水系统作为火电厂的重要组成部分,其优化运行对整个火电机组的安全和经济运行有着重要意义.本文针对当前循环水系统运行效率低下以及存在的相关控制问题,提出了一种解决方案.该方案将变频调速技术应用于循环水系统,用调速泵代替定速泵.在分析调速水泵运行特性和高效区约束条件的基础上,给出了基于最小轴功率的循环水泵组效率优化模型,并使用遗传算法对该模型进行优化求解.在此基础上,对整个循环水系统进行分析建模,并给出实际的工程解决方案.通过经济效益分析可以看到,通过变频调速技术的使用以及控制的优化,节能效果明显,同时还解决了循环水系统中存在的一些相关问题.

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2国内外研究动态及相关文献综述

1.3论文的主要工作

1.4本章小结

第二章电厂循环水系统简介和目前存在的问题

2.1循环水系统简介

2.1.1循环水系统的工艺流程

2.1.2汽轮机最有利真空

2.2火电厂循环水系统存在的问题及成因分析

2.2.1目前火电厂循环水系统控制存在的问题

2.2.2循环水系统运行效率低的原因分析

2.3电厂循环水系统的优化控制要求

2.3.1循环水系统的控制要求

2.3.2技术方案的选择

第三章采用变频调速技术优化循环水泵组运行

3.1变频调速技术简介

3.1.1变频调速技术的发展

3.1.2变频调速技术的优点

3.2循环水流量调速控制的节能原理及经济性分析

3.2.1循环水流量调速控制的节能原理及经济性分析

3.2.2调速水泵的运行工况及高效工作区

3.2.3调速水泵的高效工作区流量约束条件

3.3变频泵组的数学模型

3.4遗传算法简介

3.4.1遗传算法的优势

3.4.2遗传算法运算流程

3.5采用遗传算法对循环水系统优化模型进行求解

3.5.1变频泵组数学模型的处理

3.5.2遗传算法参数选择

3.5.3 MATLAB仿真验证

第四章循环水系统优化运行的数学模型及求解方法

4.1汽轮机微增出力特性

4.2凝汽器特性

4.3循环水泵组特性

4.4循环水系统优化的其他约束条件

4.5循环水系统优化运行的数学模型

第五章系统改造方案

5.1高压变频器的选择

5.1.1技术改造前的基本状况

5.1.2高压变频器的特点

5.1.3高压变频器的选择

5.2系统的改造方案

5.2.1“一拖二带工频旁路”的主回路改造方案

5.2.2“一比一带工频旁路”的主回路改造方案

5.2.3联锁保护设计

5.2.4循环水优化控制系统的整体方案

5.3循环水优化控制系统的DCS实现

5.3.1优化控制系统方框图

5.3.2优化控制系统的I/O点和键入参数清单

5.3.3优化控制系统的硬件

5.4经济效益分析

第六章结论与展望

6.1文章的主要工作和成果

6.2方案中有待解决的问题

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况