一种用于钢铁企业余热发电循环水系统及其控制方法与流程

专利2026-07-06  31


本发明涉及一种系统及其控制方法,尤其是涉及一种用于钢铁企业余热发电循环水系统及其控制方法,它属于余热发电循环水系统领域。


背景技术:

1、钢铁企业余热发电主蒸汽的产气量受生产因素制约流量不稳定,波动范围较大。循环冷却水给水控制方式,按照电厂传统定量控制方式,则存在很大浪费,主蒸汽流量减小时易产生凝汽器过冷度大,机组经济性差,机组热耗率上升,制约了钢铁企业余热发电运行经济性指标发展。

2、公开日为2023年07月11日,公开号为cn116412011a的中国专利中,公开了一种名称为“一种汽轮发电机润滑油余热发电方法及发电系统”的发明专利。该专利是将汽轮发电机润滑油所携带的余热利用蒸发器传递给有机工质,使有机工质吸收热量后发生相变,发生相变的有机工质通过有机朗肯循环将热能转化为机械能,并带动发电机输出电能,实现汽轮发电机润滑油的余热发电;本发明系统包括余热吸收系统、有机工质循环系统和发电系统;本发明使汽轮发电机中润滑油回油携带的余热得到有效利用,减少能量损失。该专利的系统并不适用于钢铁企业余热发电循环水系统,且方法也明显不同,故其不能解决上述的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种系统设计合理,安全可靠,通过计算得出的频率值,控制循环水泵的供水量,有效降低循环水系统耗电量,保持凝结水过冷度最低,提高机组运行效率,降低生产成本的用于钢铁企业余热发电循环水系统及其控制方法。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该用于钢铁企业余热发电循环水系统,包括发电机、汽轮机、凝汽器系统和循环水系统,其特征在于:所述凝汽器系统包括凝汽器、循环水泵和去凝结水泵,主蒸汽进入汽轮机做功使汽轮机带动发电机发电,做完功的蒸汽从汽轮机低压缸末级排出进入凝汽器,循环水泵使循环水连续流过吸收并带走热量使做完功的蒸汽在凝汽器中凝结成水并建立凝汽器高度真空同时保持凝汽器过冷度经济性指标;凝结水由去凝结水泵抽出最后作为锅炉给水,循环水系统控制的改善,使循环水根据主蒸汽进汽量,循环水温度,凝汽器真空值自动调节循环水泵变频器频率,从而使循环水量始终保持生产工艺需求最佳用量;用于提高凝汽器热交换效率,改善循环水泵定频运行时凝结水的过冷度和循环水泵电能浪费等经济性指标,彻底解决循环水泵变频器频率人工手动调整不能及时响应主蒸汽流量波动变化,凝汽器热交换需求,从而造成电能浪费制约生产发展。

3、作为优选,本发明还包括主蒸汽流量计,控制系统采用plc或dcs,蒸汽流量通过主蒸汽流量计测量,温度测量为热电阻,负压测量通过差压变送器、循环水泵通过变频器驱动,组成一个闭环的测量控制系统。

4、作为优选,本发明所述循环水泵包括相互并联的1号循环水泵、2号循环水泵和3号循环水泵。

5、本发明还提供一种用于钢铁企业余热发电循环水系统的控制方法,其特征在于:具体步骤如下:

6、通过将实时测量到的主蒸汽进汽流量与设计最大进汽流量的比值乘以循环水进水温度与循环水受环境温度影响出现的最高温度的比值再乘以循环水泵最大频率与循环水泵设定的最低频率的差再加上循环水泵设定的最低频率最后加上频率补偿值,得出的值即控制循环水泵的频率值,其计算公式如下:

7、hz=(q\qmax)*(t/tmax)*(hzmax-hzmin)+hzmin+hz补偿;

8、式中:hz—频率;

9、q—主蒸汽流量

10、qmax—主蒸汽最大流量;

11、t—循环水进水温度;

12、tmax—循环水进水最高温度;

13、hzmax—循环水泵最大频率;

14、hzmin—循环水泵最小频率;

15、hz补偿—凝汽器真空值>-85kpa时为hzmax*10%,凝汽器真空值<-95kpa时为hzmin*-10%。

16、本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:整体系统设计合理,安全可靠,以生产工艺要求、经济性指标要求和运行控制为依据,形成plc控制系统或dcs控制系统将测量到的主蒸汽流量、循环水进水温度、凝汽器真空值,经过公式计算得出循环水泵变频器的频率给定值,从而调节循环水泵的供水量,可有效降低循环水系统耗电量,保持凝结水过冷度最低,提高机组运行效率。解决提高企业生产能力、增强企业核心竞争力、降低生产成本,提高整体生产效率。



技术特征:

1.一种用于钢铁企业余热发电循环水系统,包括发电机、汽轮机、凝汽器系统和循环水系统,其特征在于:所述凝汽器系统包括凝汽器、循环水泵和去凝结水泵,主蒸汽进入汽轮机做功使汽轮机带动发电机发电,做完功的蒸汽从汽轮机低压缸末级排出进入凝汽器,循环水泵使循环水连续流过吸收并带走热量使做完功的蒸汽在凝汽器中凝结成水并建立凝汽器高度真空同时保持凝汽器过冷度经济性指标;凝结水由去凝结水泵抽出最后作为锅炉给水,循环水系统控制的改善,使循环水根据主蒸汽进汽量,循环水温度,凝汽器真空值自动调节循环水泵变频器频率,从而使循环水量始终保持生产工艺需求最佳用量;用于提高凝汽器热交换效率,改善循环水泵定频运行时凝结水的过冷度和循环水泵电能浪费的经济性指标,彻底解决循环水泵变频器频率人工手动调整不能及时响应主蒸汽流量波动变化,凝汽器热交换需求,从而造成电能浪费、制约生产发展的问题。

2.根据权利要求1所述的用于钢铁企业余热发电循环水系统,其特征在于:还包括主蒸汽流量计,系统采用plc或dcs,蒸汽流量通过主蒸汽流量计测量,温度测量为热电阻,负压测量通过差压变送器、循环水泵通过变频器驱动,组成一个闭环的测量控制系统。

3.根据权利要求1所述的用于钢铁企业余热发电循环水系统,其特征在于:所述循环水泵包括相互并联的1号循环水泵、2号循环水泵和3号循环水泵。

4.一种用于钢铁企业余热发电循环水系统的控制方法,采用如权利要求1~3任一项所述的,其特征在于:具体步骤如下:


技术总结
本发明涉及一种用于钢铁企业余热发电循环水系统及其控制方法,它属于余热发电循环水系统领域。本发明以生产工艺要求、经济性指标要求和运行控制为依据,形成PLC控制系统或DCS控制系统将测量到的主蒸汽流量、循环水进水温度、凝汽器真空值经过公式计算得出循环水泵变频器的频率给定值从而调节循环水泵的供水量。本发明可有效降低循环水系统耗电量,保持凝结水过冷度最低,提高机组运行效率;解决提高企业生产能力、增强企业核心竞争力、降低生产成本,提高整体生产效率。

技术研发人员:杨莉佳,邱春鸣,施建飞,杨茂
受保护的技术使用者:振石集团东方特钢有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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