一种高压加热器疏水装置的控制系统及方法与流程

1.本发明涉及汽轮机技术领域，特别是涉及一种高压加热器疏水装置的控制系统及方法。


背景技术：

2.现有的电厂中，汽轮机系统中通常配置三台高压加热器，高压加热器的作用是提高给水温度，提高经济效益。高压加热器的疏水系统利用加热器之间的压差，使疏水由高到低逐级自流，最后3号高压加热器的正常疏水回到除氧器。然而现有技术中，高压加热器的正常疏水进口管道系统中的调节阀或逆至阀有缺陷造成节流迫不得已常开事故疏水阀，但是由于常开事故疏水阀会导致造成机组煤耗增加，提高成本，并且不利于节约资源，因此，如何提供一种高压加热器疏水装置的控制系统及方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种高压加热器疏水装置的控制系统及方法，本发明通过对压加热器疏水装置进行结构改进，并增设自动化控制系统，有效地降低了机组的煤耗，提高了机组的工作效率。
4.为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
5.一种高压加热器疏水装置的控制系统，所述高压加热器疏水装置包括：至少一个高压加热器、液位传感器、液位调节器，所述液位传感器与所述高压加热器连接，所述液位传感器通过汽阀以及气相管与所述液位调节器汽连接，所述液位调节器的入口阀与所述高压加热器的疏水口连接，所述液位调节器的出口阀处设置有并联旁路，所述并联旁路上设置有旁路阀门；
6.所述控制系统包括：
7.检测单元，所述检测单元用于获取所述液位传感器检测到的液位高度h；
8.控制单元，所述控制单元用于根据所述液位传感器检测到的液位高度h控制所述出口阀的打开时间。
9.在本技术的一些实施例中，所述控制单元内设定有预设液位高度矩阵t0和预设出口阀打开时间矩阵a，对于所述预设出口阀打开时间矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设出口阀打开时间，a2为第二预设出口阀打开时间，a3为第三预设出口阀打开时间，a4为第四预设出口阀打开时间，且a1＜a2＜a3＜a4；对于所述预设液位高度矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设液位高度，t02为第二预设液位高度，t03为第三预设液位高度，t04为第四预设液位高度，且t01＜t02＜t03＜t04；
10.所述控制单元用于根据h与所述预设液位高度矩阵t0之间的关系选定相应的出口阀打开时间作为控制所述出口阀的打开时间；
11.当h＜t01时，选定所述第一预设出口阀打开时间a1作为控制所述出口阀的打开时
间；
12.当t01≤h＜t02时，选定所述第二预设出口阀打开时间a2作为控制所述出口阀的打开时间；
13.当t02≤h＜t03时，选定所述第三预设出口阀打开时间a3作为控制所述出口阀的打开时间；
14.当t03≤h＜t04时，选定所述第四预设出口阀打开时间a4作为控制所述出口阀的打开时间。
15.在本技术的一些实施例中，所述检测单元还用于确定汽轮发电机组的疏水方式，并根据所述汽轮发电机组的疏水方式计算不同疏水方式下与正常疏水位置时所述高压加热器疏水装置做功的差值；
16.所述检测单元还用于计算不同疏水方式下与正常疏水位置时所述汽轮发电机组的换热器吸收热量的差值；
17.所述控制单元还用于根据所述高压加热器疏水装置做功的差值和所述换热器吸收热量的差值对所述汽轮发电机组进行等效热降计算；其中，
18.所述汽轮发电机组的疏水方式包括所述高压加热器分别输水至其它若干个所述高压加热器和除氧器疏水位置的疏水方式。
19.在本技术的一些实施例中，所述控制单元还用于根据对所述汽轮发电机组进行等效热降计算的计算结果对所述加热器疏水装置的疏水位置进行调节。
20.在本技术的一些实施例中，还包括：
21.危机疏水管道，所述危机疏水管道上设置有疏水阀；
22.所述液位调节器的出口阀设置有疏水管道。
23.为了实现上述目的，本发明还相应地提供了一种高压加热器疏水装置的控制方法，应用于所述的高压加热器疏水装置的控制系统中，包括：
24.获取液位传感器检测到的液位高度h；
25.根据所述液位传感器检测到的液位高度h控制出口阀的打开时间。
26.在本技术的一些实施例中，预先设定有预设液位高度矩阵t0和预设出口阀打开时间矩阵a，对于所述预设出口阀打开时间矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设出口阀打开时间，a2为第二预设出口阀打开时间，a3为第三预设出口阀打开时间，a4为第四预设出口阀打开时间，且a1＜a2＜a3＜a4；对于所述预设液位高度矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设液位高度，t02为第二预设液位高度，t03为第三预设液位高度，t04为第四预设液位高度，且t01＜t02＜t03＜t04；
27.根据h与所述预设液位高度矩阵t0之间的关系选定相应的出口阀打开时间作为控制所述出口阀的打开时间；
28.当h＜t01时，选定所述第一预设出口阀打开时间a1作为控制所述出口阀的打开时间；
29.当t01≤h＜t02时，选定所述第二预设出口阀打开时间a2作为控制所述出口阀的打开时间；
30.当t02≤h＜t03时，选定所述第三预设出口阀打开时间a3作为控制所述出口阀的打开时间；
31.当t03≤h＜t04时，选定所述第四预设出口阀打开时间a4作为控制所述出口阀的打开时间。
32.在本技术的一些实施例中，还包括：
33.确定汽轮发电机组的疏水方式，并根据所述汽轮发电机组的疏水方式计算不同疏水方式下与正常疏水位置时所述高压加热器疏水装置做功的差值；
34.计算不同疏水方式下与正常疏水位置时所述汽轮发电机组的换热器吸收热量的差值；
35.根据所述高压加热器疏水装置做功的差值和所述换热器吸收热量的差值对所述汽轮发电机组进行等效热降计算；其中，
36.所述汽轮发电机组的疏水方式包括所述高压加热器分别输水至其它若干个所述高压加热器和除氧器疏水位置的疏水方式。
37.在本技术的一些实施例中，还包括：
38.根据对所述汽轮发电机组进行等效热降计算的计算结果对所述加热器疏水装置的疏水位置进行调节。
39.本发明提供了一种高压加热器疏水装置的控制系统及方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
40.本发明通过对现有的高压加热器疏水装置增设自动化控制系统，在根据检测到的液位高度对出口阀的打开时间进行自动化控制，可在正常疏水管道故障情况下使用，无需打开事故疏水，并且结合等效热降计算对加热器疏水装置的疏水位置进行调节，有效地降低了机组煤耗，提高了机组工作效率。本发明具有自动化、准确化以及高效化等优点。
附图说明
41.图1是本发明实施例中高压加热器疏水装置的结构示意图；
42.图2是本发明实施例中高压加热器疏水装置的控制系统的功能框图；
43.图3是本发明实施例中高压加热器疏水装置的控制方法的流程图。
44.图中：1、高压加热器；2、液位传感器；3、汽阀；4、入口阀；5、液位调节器；6、出口阀；7、旁路阀门；8、疏水阀。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
46.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
47.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
48.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内侧的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
49.参阅图1所示，本发明的公开实施例提供了一种高压加热器疏水装置的控制系统，高压加热器疏水装置包括：至少一个高压加热器、液位传感器、液位调节器，液位传感器与高压加热器连接，液位传感器通过汽阀以及气相管与液位调节器汽连接，液位调节器的入口阀与高压加热器的疏水口连接，液位调节器的出口阀处设置有并联旁路，并联旁路上设置有旁路阀门；
50.控制系统包括：
51.检测单元，检测单元用于获取液位传感器检测到的液位高度h；
52.控制单元，控制单元用于根据液位传感器检测到的液位高度h控制出口阀的打开时间。
53.在本技术的一种具体实施例中，控制单元内设定有预设液位高度矩阵t0和预设出口阀打开时间矩阵a，对于预设出口阀打开时间矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设出口阀打开时间，a2为第二预设出口阀打开时间，a3为第三预设出口阀打开时间，a4为第四预设出口阀打开时间，且a1＜a2＜a3＜a4；对于预设液位高度矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设液位高度，t02为第二预设液位高度，t03为第三预设液位高度，t04为第四预设液位高度，且t01＜t02＜t03＜t04；
54.控制单元用于根据h与预设液位高度矩阵t0之间的关系选定相应的出口阀打开时间作为控制出口阀的打开时间；
55.当h＜t01时，选定第一预设出口阀打开时间a1作为控制出口阀的打开时间；
56.当t01≤h＜t02时，选定第二预设出口阀打开时间a2作为控制出口阀的打开时间；
57.当t02≤h＜t03时，选定第三预设出口阀打开时间a3作为控制出口阀的打开时间；
58.当t03≤h＜t04时，选定第四预设出口阀打开时间a4作为控制出口阀的打开时间。
59.在本技术的一种具体实施例中，检测单元还用于确定汽轮发电机组的疏水方式，并根据汽轮发电机组的疏水方式计算不同疏水方式下与正常疏水位置时高压加热器疏水装置做功的差值；
60.检测单元还用于计算不同疏水方式下与正常疏水位置时汽轮发电机组的换热器吸收热量的差值；
61.控制单元还用于根据高压加热器疏水装置做功的差值和换热器吸收热量的差值对汽轮发电机组进行等效热降计算；其中，
62.汽轮发电机组的疏水方式包括高压加热器分别输水至其它若干个高压加热器和除氧器疏水位置的疏水方式。
63.在本技术的一种具体实施例中，控制单元还用于根据对汽轮发电机组进行等效热降计算的计算结果对加热器疏水装置的疏水位置进行调节。
64.在本技术的一种具体实施例中，还包括：
65.危机疏水管道，危机疏水管道上设置有疏水阀；
66.液位调节器的出口阀设置有疏水管道。
67.基于相同的技术构思，参阅图2所示，本发明还相应地提供了一种高压加热器疏水装置的控制方法，应用于的高压加热器疏水装置的控制系统中，包括：
68.获取液位传感器检测到的液位高度h；
69.根据液位传感器检测到的液位高度h控制出口阀的打开时间。
70.在本技术的一种具体实施例中，预先设定有预设液位高度矩阵t0和预设出口阀打开时间矩阵a，对于预设出口阀打开时间矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设出口阀打开时间，a2为第二预设出口阀打开时间，a3为第三预设出口阀打开时间，a4为第四预设出口阀打开时间，且a1＜a2＜a3＜a4；对于预设液位高度矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设液位高度，t02为第二预设液位高度，t03为第三预设液位高度，t04为第四预设液位高度，且t01＜t02＜t03＜t04；
71.根据h与预设液位高度矩阵t0之间的关系选定相应的出口阀打开时间作为控制出口阀的打开时间；
72.当h＜t01时，选定第一预设出口阀打开时间a1作为控制出口阀的打开时间；
73.当t01≤h＜t02时，选定第二预设出口阀打开时间a2作为控制出口阀的打开时间；
74.当t02≤h＜t03时，选定第三预设出口阀打开时间a3作为控制出口阀的打开时间；
75.当t03≤h＜t04时，选定第四预设出口阀打开时间a4作为控制出口阀的打开时间。
76.在本技术的一种具体实施例中，还包括：
77.确定汽轮发电机组的疏水方式，并根据汽轮发电机组的疏水方式计算不同疏水方式下与正常疏水位置时高压加热器疏水装置做功的差值；
78.计算不同疏水方式下与正常疏水位置时汽轮发电机组的换热器吸收热量的差值；
79.根据高压加热器疏水装置做功的差值和换热器吸收热量的差值对汽轮发电机组进行等效热降计算；其中，
80.汽轮发电机组的疏水方式包括高压加热器分别输水至其它若干个高压加热器和除氧器疏水位置的疏水方式。
81.在本技术的一种具体实施例中，还包括：
82.根据对汽轮发电机组进行等效热降计算的计算结果对加热器疏水装置的疏水位置进行调节。
83.综上所述，本发明通过对现有的高压加热器疏水装置增设自动化控制系统，在根据检测到的液位高度对出口阀的打开时间进行自动化控制，可在正常疏水管道故障情况下使用，无需打开事故疏水，并且结合等效热降计算对加热器疏水装置的疏水位置进行调节，有效地降低了机组煤耗，提高了机组工作效率。本发明具有自动化、准确化以及高效化等优点。
84.以上仅为本发明的一个实施例子，但不能以此限制本发明的范围，凡依据本发明所做的结构上的变化，只要不失本发明的要义所在，都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。
85.所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
86.需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说
明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
87.本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd－rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
88.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
89.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
90.以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种高压加热器疏水装置的控制系统，其特征在于，所述高压加热器疏水装置包括：至少一个高压加热器、液位传感器、液位调节器，所述液位传感器与所述高压加热器连接，所述液位传感器通过汽阀以及气相管与所述液位调节器汽连接，所述液位调节器的入口阀与所述高压加热器的疏水口连接，所述液位调节器的出口阀处设置有并联旁路，所述并联旁路上设置有旁路阀门；所述控制系统包括：检测单元，所述检测单元用于获取所述液位传感器检测到的液位高度h；控制单元，所述控制单元用于根据所述液位传感器检测到的液位高度h控制所述出口阀的打开时间。2.根据权利要求1所述的一种高压加热器疏水装置的控制系统，其特征在于，所述控制单元内设定有预设液位高度矩阵t0和预设出口阀打开时间矩阵a，对于所述预设出口阀打开时间矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设出口阀打开时间，a2为第二预设出口阀打开时间，a3为第三预设出口阀打开时间，a4为第四预设出口阀打开时间，且a1＜a2＜a3＜a4；对于所述预设液位高度矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设液位高度，t02为第二预设液位高度，t03为第三预设液位高度，t04为第四预设液位高度，且t01＜t02＜t03＜t04；所述控制单元用于根据h与所述预设液位高度矩阵t0之间的关系选定相应的出口阀打开时间作为控制所述出口阀的打开时间；当h＜t01时，选定所述第一预设出口阀打开时间a1作为控制所述出口阀的打开时间；当t01≤h＜t02时，选定所述第二预设出口阀打开时间a2作为控制所述出口阀的打开时间；当t02≤h＜t03时，选定所述第三预设出口阀打开时间a3作为控制所述出口阀的打开时间；当t03≤h＜t04时，选定所述第四预设出口阀打开时间a4作为控制所述出口阀的打开时间。3.根据权利要求1所述的一种高压加热器疏水装置的控制系统，其特征在于，所述检测单元还用于确定汽轮发电机组的疏水方式，并根据所述汽轮发电机组的疏水方式计算不同疏水方式下与正常疏水位置时所述高压加热器疏水装置做功的差值；所述检测单元还用于计算不同疏水方式下与正常疏水位置时所述汽轮发电机组的换热器吸收热量的差值；所述控制单元还用于根据所述高压加热器疏水装置做功的差值和所述换热器吸收热量的差值对所述汽轮发电机组进行等效热降计算；其中，所述汽轮发电机组的疏水方式包括所述高压加热器分别输水至其它若干个所述高压加热器和除氧器疏水位置的疏水方式。4.根据权利要求3所述的一种高压加热器疏水装置的控制系统，其特征在于，所述控制单元还用于根据对所述汽轮发电机组进行等效热降计算的计算结果对所述加热器疏水装置的疏水位置进行调节。5.根据权利要求1所述的一种高压加热器疏水装置的控制系统，其特征在于，还包括：危机疏水管道，所述危机疏水管道上设置有疏水阀；
所述液位调节器的出口阀设置有疏水管道。6.一种高压加热器疏水装置的控制方法，应用于如权利要求1－5任一项所述的高压加热器疏水装置的控制系统中，其特征在于，包括：获取液位传感器检测到的液位高度h；根据所述液位传感器检测到的液位高度h控制出口阀的打开时间。7.根据权利要求6所述的一种高压加热器疏水装置的控制方法，其特征在于，预先设定有预设液位高度矩阵t0和预设出口阀打开时间矩阵a，对于所述预设出口阀打开时间矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设出口阀打开时间，a2为第二预设出口阀打开时间，a3为第三预设出口阀打开时间，a4为第四预设出口阀打开时间，且a1＜a2＜a3＜a4；对于所述预设液位高度矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设液位高度，t02为第二预设液位高度，t03为第三预设液位高度，t04为第四预设液位高度，且t01＜t02＜t03＜t04；根据h与所述预设液位高度矩阵t0之间的关系选定相应的出口阀打开时间作为控制所述出口阀的打开时间；当h＜t01时，选定所述第一预设出口阀打开时间a1作为控制所述出口阀的打开时间；当t01≤h＜t02时，选定所述第二预设出口阀打开时间a2作为控制所述出口阀的打开时间；当t02≤h＜t03时，选定所述第三预设出口阀打开时间a3作为控制所述出口阀的打开时间；当t03≤h＜t04时，选定所述第四预设出口阀打开时间a4作为控制所述出口阀的打开时间。8.根据权利要求6所述的一种高压加热器疏水装置的控制方法，其特征在于，还包括：确定汽轮发电机组的疏水方式，并根据所述汽轮发电机组的疏水方式计算不同疏水方式下与正常疏水位置时所述高压加热器疏水装置做功的差值；计算不同疏水方式下与正常疏水位置时所述汽轮发电机组的换热器吸收热量的差值；根据所述高压加热器疏水装置做功的差值和所述换热器吸收热量的差值对所述汽轮发电机组进行等效热降计算；其中，所述汽轮发电机组的疏水方式包括所述高压加热器分别输水至其它若干个所述高压加热器和除氧器疏水位置的疏水方式。9.根据权利要求8所述的一种高压加热器疏水装置的控制方法，其特征在于，还包括：根据对所述汽轮发电机组进行等效热降计算的计算结果对所述加热器疏水装置的疏水位置进行调节。

技术总结
本发明涉及汽轮机技术领域，特别是涉及一种高压加热器疏水装置的控制系统及方法。包括：至少一个高压加热器、液位传感器、液位调节器，液位传感器与高压加热器连接，液位传感器通过汽阀以及气相管与液位调节器汽连接，液位调节器的入口阀与高压加热器的疏水口连接，液位调节器的出口阀处设置有并联旁路，并联旁路上设置有旁路阀门；检测单元，用于获取液位传感器检测到的液位高度H；控制单元，用于根据液位传感器检测到的液位高度H控制出口阀的打开时间。本发明通过对压加热器疏水装置进行结构改进，并增设自动化控制系统，有效地降低了机组的煤耗，提高了机组的工作效率。提高了机组的工作效率。提高了机组的工作效率。


技术研发人员：韩志勇
受保护的技术使用者：北方联合电力有限责任公司包头第三热电厂
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/28