循环水泵是为机组凝汽器等系统设备提供冷却水的重要辅机动力设备。循环水的作用为：提供电厂凝汽器、闭式冷却器等设备所需的冷却水，以满足汽轮机冷却循环倍率的要求，维持凝汽器真空，提供最大限度的冷却效果。本文以三河发电厂循环水系统为对象，详细分析了其存在的问题及解决方案，以期起到有效的借鉴作用。三河发电厂每台机组配置2台循环水泵，共用1个冷却塔。循环水泵型号为三菱SPV1500，扬程24
m，流量21700 t/h,功率2020 kW，电压6 kV，转速420 r/min。根据电厂运行规程，2台泵切换组合运行，夏季时2台泵同时运行，冬季或低负荷时1台运行，1台备用。
 

2　存在问题和解决方案

　　 图1为循环水系统示意图。

    

图1　循环水系统　

　　为了节约厂用电，在冬季或低负荷时，一般只运行1台循环水泵。原设计的保护逻辑是：当运行的循环水泵出现6 kV一次系统故障时，循环水泵便跳闸。这个保护是当6
kV开关过流、过热时，此接点信号从6 kV开关室传至SCS进行逻辑判断，从而启动另外1台循环水泵。但这样运行存在潜在危险：①当运行的循环水泵出现电气直流二次系统故障时，运行的循环水泵跳闸；②由于其他原因，如就地误操作“停止”按钮时，使运行的循环水泵停止；③分散控制系统（DCS）误发命令或继电器误动时，使运行的循环水泵停止。
　　由于循环水系统的常规逻辑控制设计是故障切换，即当运行设备本身故障跳闸时，备用泵才能自动启动；当出现以上3种运行情况时，另1台循环水泵是不会自动启动的。如果循环水泵全停，凝汽器真空便将遭到破坏而引起“凝汽器保护”；如果真空进一步降低则将引起汽轮机跳机。为了解决此问题，可采取如下措施。

　　（1） 实时监视循环水泵运行状态，当出现以上3种情况时，或发现凝冷器真空降低时，立即启动备用循环水泵，以确保机组的安全运行。

　　（2） 当出现上述3种情况时，采用联动备用泵的方案。其逻辑设计如下：以1号循环水泵为例，当1号循环水泵发启动命令时，RS触发器记忆启动操作，“置位（SET）”端为“1”，
    1号循环水泵便启动运行；当1号循环水泵在运行过程中因不明原因跳闸，即循环水泵“运行”状态的反馈信号没有回到DCS，且此时2号循环水泵又处在“自动”位置时，2号循环水泵便自动启动。逻辑设计采用RS触发器是基于需要记忆运行人员的“或”逻辑形成的操作指令，也就是说只要曾经发过操作指令，RS触发器就记下了，为以后的另外1台备用泵的自启动准备了条件。运行人员在CRT发出停止命令时RS触发器复位，即输出置位为“0”。如果不用RS触发器，当停机时要求2台循环水泵全停，则会出现停1台泵而启动另1台泵的现象。在设计逻辑时考虑了如下内容：①当机组正常运行时循环水泵跳闸，便立即启动另外1台循环水泵。②当机组停机时运行人员需要停止所有循环水泵的运行，确保不出现停止1台泵而启动另1台泵的现象。就是说必须两台泵都能停得下来。③对异常情况的处理。1号循环水泵在“自动”位置，在CRT上误操作点击了“停止”按钮，使1号循环水泵停运，此种情况下也要启动备用的循环水泵。热工设计逻辑的思想是超驰（Override）优先于手动，手动优先于自动，所以循环水泵在“自动”时可以手动停止。按照这3条设计思想设计的逻辑原理图如图2所示。将逻辑图转换成IEC1131语言后如图3所示。

图2 　循环水泵逻辑原理图

　　对图3中逻辑的解释如下：

　　(1) 自启动回路有3个条件。①1号循环水泵在“DCS模式”控制下且运行人员在CRT发出“自动”位置（这也是1号循环水泵自动许可条件）的情况下，当2号循环水泵在运行过程中发生6kV电气故障时，则发1s的启动脉冲启动1号循环水泵。使用延时模块TOF的目的是：如果2号循环水泵在刚刚启动时就发生６kV电气故障，则在5s内也启动1号泵。②PS在调试中没有调试成功，所以一直没有投入。③当有2号循环水泵启动过的记录，即RS触发器有记忆，此时如果“R”端为“0”，那么输出为“1”，1号循环水泵在“自动”位置且处在“停止”状态，在此情况下如果2号循环水泵突然停了，那么便启动1号循环水泵。在机组停机过程中，运行人员通常是将循环水泵置于“手动”位置停泵的，当1号循环水泵在非“自动”位置，并且有手动停止2号循环水泵命令（PAC10CBF02DK5等于3）时，RS触发器的“R”端为“1”，那么输出“Q”为“0”，因此此时不会启动1号循环水泵。逻辑中用延时5s的目的是防止1台泵频繁启动。如当1号循环水泵刚停止运行，2号循环水泵又没有启动成功，因此需5s后才能再启动1号循环水泵。此条件是逻辑改造时加入的。

    

AND—“与”门；OR—“或”门；TP—脉冲，脉冲宽度由输入设定，如1、15
s；TOF—延时模块（time off），时间可以设定；

TON—延时模块（time on），时间可以设定；INH—禁止为“1”时有效；DSLOGB—MCS公司的

设备驱动控制模块，DBID是设备的代码；Over—超驰，“1”为启动，“0”为停止

图3　IEC1131功能逻辑块

　　(2) 自停止回路有2个条件。①1号循环水泵运行过程中，当其出口门关闭时则跳闸；1号循环水泵刚启动的15s内，如果其出口门全关则跳闸。②在APS投入时，如果存在1号循环水泵自动许可条件且存在APS停止命令时则停止。此条件由于APS没有投入而不起作用。
3　结束语

　　电厂循环水系统的节能主要使现在循环水泵的高效安全运行和流量的有效调节等方面。随着火力发电厂的生产过程经济性方面要求的提高，电厂必须走节能降耗、提高经济效益之路，研究循环水优化运行有十分重要的意义。

　　本文介绍的1号循环水泵的逻辑改造工作于2003年完成，收到了预计效果，提高了循环水系统的可靠性和运行工作效率，经济效益也较显著，如从头年10月到次年3月均采用单泵运行，平均月节电10 000 kWh。可见，为了提高发电厂的经济性，采用更高效、更实用、更安全的控制和其他技术来优化循环水系统的运行，有效地调节循环水流量是非常必要的。同时实现循环水泵控制系统的无人值守也值得探讨。

4　 参考文献

［1］ 万文军，周克毅，胥建群.火电厂优化技术发展趋势.中国电力,2003(7)

［2］ 沈士一.汽轮机原理.北京：中国电力出版社，1992.