单元机组循环水节能系统、控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及电厂节能技术领域，具体地涉及一种单元机组循环水节能系统、一种单元机组循环水节能控制方法及一种单元机组循环水节能控制装置。

背景技术

循环水系统是发电厂的重要设备之一，循环水系统又被称为闭式循环单元制供水系统，同一单元机组通常共用一套循环水系统，同一单元机组内的每台凝汽器机组均分别配置有冷却塔、清污机、循环水泵。在机组运转过程中，来自冷却塔的冷凝水经过清污机、循环水泵后，冷凝水连续不断的输送到高、低压凝汽器去冷却汽轮机低压排汽，以维持凝汽器的真空，使得汽水循环得以维持，经过高、低压凝汽器后，经过回水管道被送入到冷却塔中进行冷却，再继续进行利用，但是，当停运单元机组中的某一台凝汽器后，该凝汽器所对应的冷却塔便被空置，造成装置的浪费，因此，通过将经凝汽器的回水输送到被空置的冷却塔中，能够增大冷却塔的利用率，提高冷却效果和冷却效率，并且能够节约能源，降低能耗。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种单元机组循环水节能系统及控制方法，以至少解决上述的冷却塔被空置，冷却塔利用率较低，造成能源浪费的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种单元机组循环水节能系统，所述系统包括：

至少一个单元机组循环水系统，所述单元机组循环水系统包括：

通过管路依次连接的第一冷却塔、第一循泵房前池、第一清污机、第一循环水泵和第一凝汽器；所述第一循环水泵的出水口通过第一进水管道与所述第一凝汽器的进水端连通；所述第一凝汽器的出水端通过第一回水管道与所述第一冷却塔的进水端连通；

通过管路依次连接的第二冷却塔、第二循泵房前池、第二清污机、第二循环水泵和第二凝汽器；所述第二循环水泵的出水口通过第二进水管道与所述第二凝汽器的进水端连通；所述第二凝汽器的出水端通过第二回水管道与所述第二冷却塔的进水端连通；

所述第一回水管道与所述第二回水管道之间设置有第一循环水联络支路；

所述第一进水管道与所述第二进水管道之间设置有第二循环水联络支路。

可选的，所述第一进水管道和所述第一回水管道的管路上均设置有第一阀门，两个第一阀门分别靠近所述第一凝汽器的进水端和出水端。

可选的，所述第二进水管道和所述第二回水管道的管路上均设置有第二阀门，两个第二阀门分别靠近所述第二凝汽器的进水端和出水端。

可选的，所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路上均设置有第三阀门和流量计。

可选的，所述第一循环水联络支路上和所述第二循环水联络支路上各设置有两个第三阀门。

可选的，所述第一冷却塔和所述第二冷却塔内均设置有液位计。

本发明第二方面提供一种单元机组循环水节能控制方法，应用于上述的单元机组循环水节能系统，所述方法包括：

获取单元机组中各机组的运行状态；

若单元机组有机组停运，获取未停运的单元机组的运行负荷；

若所述未停运的单元机组未处于满负荷运行，依次导通所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路。

可选的，所述方法还包括：

确定所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路导通，获取所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的当前液位；

基于所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的当前液位，实时计算出所述第一冷却塔和第二冷却塔的液位差，判断所述液位差是否大于预设标准差；

若经过时间段T

可选的，所述方法还包括：

确定所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路导通，获取所述第一循环水泵的电流值变化率、所述第二循环水泵的电流值变化率、所述第一循环水泵的出水口的压力值变化率和所述第二循环水泵的出水口的压力值变化率；

若所述第一循环水泵的电流值变化率大于预设第一电流变化率阈值和/或所述第二循环水泵的电流值变化率大于预设第二电流变化率阈值和/或所述第一循环水泵的出水口的压力值变化率大于预设第一压力变化率阈值和/或所述第二循环水泵的出水口的压力值变化率大于预设第二压力变化率阈值，断开所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路。

本发明第三方面提供一种单元机组循环水节能控制装置，应用于上述的单元机组循环水节能系统，所述装置包括：

获取模块，用于获取单元机组中各机组的运行状态以及运行负荷；

判断模块，用于根据所述运行状态判断单元机组中是否有机组停运，在单元机组中有机组停运的情况下判断未停运的单元机组是否处于满负荷运行，并在所述未停运的单元机组均未处于满负荷运行的情况下输出导通指令；

执行模块，用于根据所述导通指令依次导通所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路。

本发明通过设置的第一循环水联络支路，可以将凝汽器的回水输送到被空置的冷却塔中，经过冷却塔冷却后，再通过第二循环水联络支路输送到凝汽器进行利用，能够增大冷却塔的利用率，提高冷却效果和冷却效率，并且能够节约能源，降低能耗；本发明还设定用于反映第一冷却塔和所述第二冷却塔的液位的标准高度差和根据循环水泵的电流值变化率和/或所述循环水泵的出水口压力值变化率，判定系统是否正常工作，对装置起到较好的保护作用，提高安全性能。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明提供的单元机组循环水节能系统的结构示意图；

图2是本发明提供的单元机组循环水节能控制方法的流程图；

图3是本发明提供的单元机组循环水节能控制装置的结构示意图。

附图标记说明

10-第一冷却塔； 11-第一循泵房前池； 12-第一清污机；

13-第一循环水泵； 14-第一凝汽器； 15-第一进水管道；

16-第一回水管道； 20-第二冷却塔； 21-第二循泵房前池；

22-第二清污机； 23-第二循环水泵； 24-第二凝汽器；

25-第二进水管道； 26-第二回水管道； 3-第一循环水联络支路；

4-第二循环水联络支路； 5-第一阀门； 6-第二阀门；

7-第三阀门； 8-流量计。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明提供的单元机组循环水节能系统结构示意图。如图1所示，本发明实施方式提供一种单元机组循环水节能系统，所述系统包括：至少一个单元机组循环水系统，所述单元机组循环水系统包括：

通过管路依次连接的第一冷却塔10、第一循泵房前池11、第一清污机12、第一循环水泵13和第一凝汽器14；所述第一循环水泵13的出水口通过第一进水管道15与所述第一凝汽器14的进水端连通；所述第一凝汽器14的出水端通过第一回水管道16与所述第一冷却塔10的进水端连通；

通过管路依次连接的第二冷却塔20、第二循泵房前池21、第二清污机22、第二循环水泵23和第二凝汽器24；所述第二循环水泵23的出水口通过第二进水管道25与所述第二凝汽器24的进水端连通；所述第二凝汽器24的出水端通过第二回水管道26与所述第二冷却塔20的进水端连通；

所述第一回水管道16与所述第二回水管道26之间设置有第一循环水联络支路3；

所述第一进水管道15与所述第二进水管道25之间设置有第二循环水联络支路4。

本技术方案中，仅列举出一个单元机组循环水系统进行说明，多个单元机组循环水系统中的其余单元机组循环水系统均并联设置，且所有的单元机组循环水系统都连接在补给水来水管和化学澄清池来水管管路上，针对系统运转过程中，损耗的水量，可以通过补给水来水管和化学澄清池来水管对损耗的水量进行补充，使得水量充足，保证系统的正常运转。

所述第一凝汽器的凝结水通过第一回水管道进入到第一冷却塔内，经过第一冷却塔冷却后，通过循环泵房前池、第一清污机、第一循环水泵经由第一进水管道到达第一凝汽器，所述第二凝汽器采用相同的方式工作。以第一凝汽器工作，第二凝汽器停运为例，在当单元机组循环水系统内的第二凝汽器所在机组停机时，第二凝汽器所对应的第一冷却塔会处于空闲状态，此时，为了减小未停运机组所对应第一冷却塔的负荷，可以将连接两个机组的第一循环水联络支路和第二循环水联络支路导通，使得第一凝汽器工作产生的回水通过第一循环水联络支路分流到停运机组所对应的第二冷却塔内，经过冷却的凝结水通过第二循环水联络支路进入到第一进水管道，被第一凝汽器进行利用，通过这种方式，能够增大冷却塔的利用率，提高冷却效果和冷却效率，和节约能源，降低能耗冷凝水。所述清污机可以设置为转刷网蓖式清污机。

进一步地，所述第一进水管道15和所述第一回水管道16的管路上均设置有第一阀门5，两个第一阀门5分别靠近所述第一凝汽器14的进水端和出水端。

在第一进水管道和第一回水管道上均设置有两个第一阀门5，所述第一阀门5包括设置在第一进水管道上的进水阀门和设置在第一回水管道上的出水阀门，当所述第一凝汽器停止工作，用于隔离所述第一凝汽器，切断所述第一凝汽器的凝结水。

进一步地，所述第二进水管道25和所述第二回水管道26的管路上均设置有第二阀门6，两个第二阀门6分别靠近所述第二凝汽器24的进水端和出水端。

在第二进水管道和第二回水管道上均设置有两个第二阀门6，所述第二阀门6包括设置在第二进水管道上的进水阀门和设置在第二回水管道上的出水阀门，当所述第二凝汽器停止工作，所述进水阀门和出水阀门用于隔离所述第二凝汽器，切断所述第二凝汽器的凝结水。

进一步地，所述第一循环水联络支路3和所述第二循环水联络支路4上均设置有第三阀门7和流量计8。

设置的第三阀门7用于根据实际使用需求，导通和关闭第一循环水联络支路和第二循环水联络支路，所述第三阀门可设置为电动阀门，通过遥控进行远程操作，或者连接到相应的控制器，通过控制信号进行自动化控制；设置的流量计8能够反映出第一循环水联络支路和第二循环水联络支路的管路内部是否存在水流，作为第三阀门是否导通的辅助判断。

进一步地，所述第一循环水联络支路3上和所述第二循环水联络支路4上各设置有两个第三阀门7。

将第一循环水联络支路和第二循环水联络支路上第三阀门7的数量设置为两个，能够确保所述第一循环水联络支路和第二循环水联络支路的密闭性，避免在单元机组循环水系统正常工作的时候，密封不严导致第一冷却塔和第二冷却塔各自的压强产生变化，影响凝结水的输送，其中，两个所述第三阀门7可以将其中的一个设置为单向阀，避免在使用过程中产生回流水。

进一步地，所述第一冷却塔10和所述第二冷却塔20内均设置有液位计(未示出)。

设置的液位计能够反映第一冷却塔和第二冷却塔内的液位高度，从辅助判断第一冷却塔和第二冷却塔的进水和出水是否正常，避免冷却塔进出水异常导致设备的损坏。

图2是本发明提供的单元机组循环水节能控制方法流程图。如图2所示，本发明实施方式还提供一种单元机组循环水节能控制方法，应用于上述的单元机组循环水节能系统，所述方法包括：

步骤101、获取单元机组中各机组的运行状态；

步骤102、若单元机组中有机组停运，获取未停运的单元机组的运行负荷；

步骤103、若所述未停运的单元机组未处于满负荷运行，依次导通所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路。

本实施方式中，仅仅以在一个单元机组循环水系统内设置两组具有相同配置的机组为例，对于一个单元机组循环水系统内的机组数量大于两组的情况下，本方法同样适用，当其中一个机组停机时，该机组所对应的凝汽器停运，该凝汽器所对应的冷却塔会处于空闲状态，此时，为了减小未停运机组所对应冷却塔的负荷，可以将连接两个机组的第一循环水联络支路和第二循环水联络支路导通，使得未停运机组产生的回水通过第一循环水联络支路分流到停运机组所对应的冷却塔内，经过冷却的凝结水通过第二循环水联络支路再进行利用，通过这种方式，能够增大冷却塔的利用率，提高冷却效果和冷却效率，节约能源，降低能耗。

在停运单元机组中某一机组后，首先获取未停运机组的运行负荷，若所述为停运机组处于满负荷运行，则不导通第一循环水联络支路和第二循环水联络支路，具体地，导通第一循环水联络支路和第二循环水联络支路，会使得冷凝水的冷却效率增加，会增加未停运机组凝汽器的真空压力，从而增加机组的负荷，为了防止未停运机组的凝汽器真空上升，造成机组超负荷、主汽压超压，因此，在导通第一循环水联络支路和第二循环水联络支路之前，必须获取未停运机组的运行负荷，避免损坏机组，造成安全事故。

具体地，在单元机组中某一机组停运后，获取停运机组的热炉放水状态和热源隔离状态，所述停运机组的热炉放水结束且热源已隔离，关闭停运机组的进水阀门和出水阀门。

进一步地，所述方法还包括：

确定所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路导通，获取所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的当前液位；

基于所述第一冷却塔和所述第二冷却塔的当前液位，实时计算所述第一冷却塔和第二冷却塔的液位差，判断所述液位差是否大于预设标准差；

若经过时间段T

在调整第一循环水联络支路和第二循环水联络支路的导通量时，通过控制设置在第一循环水联络支路和/或第二循环水联络支路上的阀门的开度，实现第一循环水联络支路和第二循环水联络支路导通量的改变；在调整的过程中，如果第二冷却塔液位高于第一冷却塔，可以通过先减小第一循环水联络支路上阀门的开度，而不改变第二循环水联络支路上阀门的开度，在经过一点时间后，观察第一冷却塔和第二冷却塔的液位差进行调整，直到第一冷却塔和第二冷却塔的液位差小于预设的标准高度差。

进一步地，所述方法还包括：

确定所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路导通，获取所述第一循环水泵的电流值变化率、所述第二循环水泵的电流值变化率、所述第一循环水泵的出水口的压力值变化率和所述第二循环水泵的出水口的压力值变化率；

若所述第一循环水泵的电流值变化率大于预设第一电流变化率阈值和/或所述第二循环水泵的电流值变化率大于预设第二电流变化率阈值和/或所述第一循环水泵的出水口的压力值变化率大于预设第一压力变化率阈值和/或所述第二循环水泵的出水口的压力值变化率大于预设第二压力变化率阈值，断开所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路。

在单元机组内两个机组均正常运行的时候，不间断采集第一循环水泵和第二循环水泵的电流值以及第一循环水泵和第二循环水泵的出水口压力值，并通过计算得出在正常工作的情况下，所述第一循环水泵和第二循环水泵的电流值变化率区间及第一循环水泵和第二循环水泵的出水口的压力值的变化率区间；根据所述第一循环水泵的电流值变化率区间对所述第一循环水泵设置相应的的第一电流变化率阈值、根据所述第二循环水泵的电流值变化率区间对所述第二循环水泵设置相应的的第二电流变化率阈值、根据所述第一循环水泵的出水口的压力值的变化率区间设置相应的第一压力变化率阈值和根据所述第二循环水泵的出水口的压力值变化区间设置相应的第二压力变化率阈值，并且在导通第一循环水联络支路和第二循环水联络支路之后，再一次间断获取第一循环水泵和第二循环水泵对应的的电流值和第一循环水泵和第二循环水泵对应的出水口的压力值，并计算出此时的运转情况下的各自的电流值变化率和循环水泵的出水口的压力值变化率，对比循环水泵各自对应的电流变化率阈值和压力变化率阈值，若所述第一循环水泵的电流值变化率大于预设第一电流变化率阈值和/或所述第二循环水泵的电流值变化率大于预设第二电流变化率阈值和/或所述第一循环水泵的出水口的压力值变化率大于预设第一压力变化率阈值和/或所述第二循环水泵的出水口的压力值变化率大于预设第二压力变化率阈值，则说明两个循环水泵中存在电流值和/或出水口压力值产生了突变，第一循环水泵和/或第二循环水泵可能处于非正常工作情况，应该及时断开第一循环水联络支路和第二循环水联络支路。

图3是本发明提供的单元机组循环水节能控制装置结构示意图，如图3所示，本发明还提供一种单元机组循环水节能控制装置，应用于上述的单元机组循环水节能系统，包括：

获取模块201，用于获取单元机组中各机组的运行状态以及运行负荷；

判断模块202，用于根据所述运行状态判断单元机组中是否有机组停运，在单元机组中有机组停运的情况下判断未停运的单元机组是否处于满负荷运行，并在所述未停运的单元机组均未处于满负荷运行的情况下输出导通指令；；

执行模块203，用于根据所述导通指令依次导通所述第一循环水联络支路和所述第二循环水联络支路。

本发明通过设置的第一循环水联络支路，可以将凝汽器的回水输送到被空置的冷却塔中，经过冷却塔冷却后，再通过第二循环水联络支路输送到凝汽器进行利用，能够增大冷却塔的利用率，提高冷却效果和冷却效率，并且能够节约能源，降低能耗；本发明还设定用于反映第一冷却塔和所述第二冷却塔的液位的标准高度差和根据循环水泵的电流值变化率和/或所述循环水泵的出水口压力值变化率，判定系统是否正常工作，对装置起到较好的保护作用，提高安全性能。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。