Esquema de otimização do controle de água de alimentação para unidade ultra-supercrítica de 1000 MW

Resumo: As informações sobre o plano de otimização do controle de água de alimentação de unidades ultrassupercríticas de 1000 MW são fornecidas por excelentes fabricantes de medidores de vazão e medidores de vazão, além de fabricantes de cotações. A diferença significativa entre a unidade supercrítica e a unidade subcrítica é que a caldeira adota um forno de passagem única. A característica notável da caldeira de passagem única é que não há tambor de vapor. A caldeira de passagem única é um objeto de controle com múltiplas entradas e saídas, a fim de atender às características de resposta dinâmica rápida e pequena inércia da caldeira de passagem única. Para que mais fabricantes de medidores de vazão selecionem modelos e preços, você pode perguntar. A seguir estão os detalhes do artigo sobre a otimização do controle de água de alimentação para unidades ultrassupercríticas de 1000 MW. A diferença significativa entre a unidade supercrítica e a unidade subcrítica é que a caldeira adota um forno de passagem única. A característica notável da caldeira de passagem única é que não há tambor de vapor. A caldeira de passagem única é um objeto de controle com múltiplas entradas e saídas. Para atender às características de resposta dinâmica rápida e baixa inércia da caldeira de passagem única, a estratégia de controle de avanço paralelo e ajuste de desvio pequeno é adotada para o controle do lado da caldeira. Ou seja, a saída do controle principal da caldeira é enviada para cada sistema de sub-regulação de combustível, volume de ar e suprimento de água em paralelo, e o ajuste de desvio é realizado com base nisso para garantir que a caldeira possa ser ajustada sem desvio em um estado estacionário. O controle da água de alimentação é a principal dificuldade de controle das caldeiras ultrassupercríticas, que são muito diferentes das subcríticas. A tarefa de controle do sistema de controle da água de alimentação é manter o fluxo de água de alimentação não inferior ao fluxo mínimo de água de alimentação necessário da caldeira em baixa carga e manter uma relação combustível-água adequada quando a caldeira entra no modo de operação de passagem única. A seguir, são apresentados dois turbogeradores a carvão ultrassupercríticos de 1000 MW da quarta fase da Usina Hidrelétrica de Zouxian, no Huadian International, como exemplo para introduzir o sistema de controle do suprimento de água ultrassupercrítica. 1. Objeto de controle de água de alimentação O sistema de água de alimentação da caldeira é equipado com 2 conjuntos de bombas de alimentação de velocidade variável acionadas por vapor com capacidade de 50% e 1 conjunto de bombas de alimentação elétricas de velocidade variável com capacidade de 25% BMCR (evaporação contínua máxima da caldeira) como reserva. A bomba de alimentação acionada por vapor é projetada com duas fontes de vapor de alta e baixa pressão, que podem ser alternadas automaticamente. A fonte de vapor de alta pressão é o vapor de reaquecimento frio, a fonte de vapor de baixa pressão é o vapor de extração de quatro estágios, o vapor auxiliar usado na fábrica é usado como fonte de vapor de partida e depuração, e a pequena máquina expele o vapor para o condensador principal. O controle da bomba de alimentação é controlado pelo DCS e pelo controlador Siemens WOODWARD505. O controlador 505 recebe o sinal de velocidade do controle remoto enviado pelo DCS, controla a abertura da porta de alta e baixa pressão, ajusta a velocidade da pequena máquina e atende aos requisitos de fornecimento de água do sistema. O controle em malha fechada do fluxo de água é realizado no DCS, e o controlador WOODWARD505 realiza o controle em malha fechada da velocidade da bomba. O controlador WOODWARD505 adota o modo de operação 505 único, e as funções de operação de alguns operadores do painel de operação 505 são feitas em telas de operação especiais no DCS para realizar a operação remota. A transmissão de sinal adota dois métodos: fiação fixa e comunicação. O 505 emite duas válvulas para controlar fontes de vapor de alta e baixa pressão. Durante a operação normal da unidade, o vapor de entrada de quatro extrações é utilizado. Quando a válvula reguladora de baixa pressão está totalmente aberta e a fonte de vapor de quatro extrações não consegue atender às necessidades operacionais da pequena unidade, a válvula reguladora de alta pressão é aberta para introduzir vapor frio e reaquecido. A válvula reguladora de alta pressão está localizada na frente da válvula principal do pequeno motor no layout do sistema. As fontes de ar de alta e baixa pressão são misturadas na frente da válvula principal e, em seguida, entram na turbina através da válvula reguladora de baixa pressão. A bomba de alimentação elétrica altera a curva de desempenho da bomba ajustando a posição do tubo de colher do acoplamento hidráulico para alterar a velocidade da bomba de alimentação, de modo que o ponto de trabalho seja movido, de modo a atingir o objetivo de ajustar a vazão da bomba. O mecanismo de regulação de velocidade do tubo de colher da unidade de controle de velocidade rotacional adota um servomecanismo eletro-hidráulico. O tubo de colher atua de acordo com o sinal de controle e aciona o eixo de engrenagem em forma de leque para girar através da manivela e da biela. A quantidade de óleo liberada pode realizar o ajuste contínuo da velocidade de saída. O modo de operação do tubo de colher adota um servomecanismo eletro-hidráulico, e o sistema servo eletro-hidráulico consiste em um atuador eletromagnético, um cilindro hidráulico de dupla ação e um detector de posição. O atuador eletromagnético recebe o sinal de controle de 4-2OmA, e a posição do atuador é controlada por este sinal. A posição do sistema servo eletro-hidráulico é controlada por uma válvula solenoide posicionadora interna. O sinal aciona a ação do controlador magnético. A força eletromagnética é controlada pelo controle do pistão da válvula hidráulica multidirecional. O detector de posição detecta a diferença de posição e envia o sinal de volta ao posicionador, permitindo que o sistema opere com precisão e rapidez. Isso permite uma "partida suave" do acoplamento. 2. Esquema de controle: Todas as unidades modernas de grande porte utilizam bombas de velocidade variável para controlar o fluxo de água de alimentação. As unidades ultrassupercríticas Zou Power Fase IV de 1000 MW utilizam 2 bombas de velocidade variável acionadas a vapor como bombas de alimentação principais, 1 bomba de alimentação elétrica como bomba de alimentação de partida e como bomba de reserva para o sistema. Vários tipos de bombas de velocidade variável possuem sua própria área de trabalho segura. Para evitar a cavitação da bomba e melhorar sua eficiência de trabalho, ao controlar a bomba de velocidade variável, é necessário garantir que a bomba opere em uma área de trabalho segura, alterando a velocidade, a pressão e o fluxo. Internamente, a área de trabalho segura da bomba está relacionada à pressão. Quando a pressão é alta, a área de segurança é mais ampla e, quando a pressão é baixa, a área de segurança se estreita. Para garantir que a bomba funcione na área de trabalho, as seguintes medidas são tomadas: ①Em baixa carga, quando a vazão da bomba é menor que a vazão mínima, a porta de recirculação é aberta automaticamente para aumentar a vazão no corpo da bomba. Portanto, o ponto de trabalho da bomba de alimentação no estágio de baixa carga também está dentro da curva característica do limite superior. ② Quando a vazão é maior que um determinado valor, a porta de recirculação fecha automaticamente. Quando a quantidade é grande, se a área de trabalho segura for estreita, o ponto de trabalho pode estar fora da área característica do limite inferior. Para evitar a ocorrência desse fenômeno, o método utilizado é aumentar a resistência da tubulação de água superior, ou seja, fechar a válvula de controle de fluxo na saída da pequena bomba para aumentar a pressão de saída da bomba e mover o ponto de trabalho de volta para a área segura.

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