[發明專利]基于熱值計算的減溫水控制方法、系統、設備及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202010712047.6
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111664442B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 袁紅蕾;鄔峰;劉新龍;樊濤;閻欣軍;王偉;劉沙河
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司
• 主分類號: F22G5/12
• 分類號: F22G5/12;G05B11/42;F22G5/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明公開的一種基于熱值計算的減溫水精細控制方法、系統、設備及可讀存儲介質，在對減溫水流量進行控制的過程中，當減溫水流量實際流量較低，流量測量裝置精度無法滿足控制要求時，對當前工況下減溫水系統內各流體的焓值進行計算，并通過熱量守恒的原理計算出減溫水的理論需求量當減溫水流量足夠高，流量測量裝置精度滿足控制要求時，采用串級PID控制系統來控制減溫器后蒸汽溫度；減溫水流量控制不再是采用單一變量的簡單控制回路，是基于換熱過程熱量守恒及串級控制策略，應用于電廠旁路系統噴水減溫控制、抽汽供熱機組對外供汽減溫器的噴水減溫控制，保證了整個系統的安全穩定運行，確保工藝系統不因蒸汽溫度的不合格導致非停。

技術領域

本發明屬于汽輪機發電技術領域，涉及一種基于熱值計算的減溫水精細控制方法、系統、設備及可讀存儲介質。

背景技術

目前能源、化工行業大部分蒸汽溫度控制系統均采用噴水減溫的控制方式，從控制策略角度講往往采用單回路PID控制方案，即通過蒸汽溫度的實際測量值對減溫水閥門開度進行正反饋調節，如圖7所示。

這種控制方式思路明確，策略清晰，但是在實際工程應用中，系統需要在噴水減溫裝置后設置溫度測點，測點位置設置距離噴水減溫裝置較近，減溫水調節閥響應速度快，但溫度測量值易受到減溫水流量波動的干擾，不一定能真正反應蒸汽溫度，不利于控制系統穩定；測點位置設置距離噴水減溫裝置較遠，則控制對象延遲較大，蒸汽溫度控制難度加大；另外溫度控制對象往往具有非線性的特性，進一步導致實際控制效果欠佳。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于熱值計算的減溫水精細控制方法、系統、設備及可讀存儲介質，所述方法考慮在實際使用過程中，減溫水流量測量裝置在低流量工況下往往難以保證精度的問題，對減溫水調節閥實行分段控制。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：一種基于熱值計算的減溫水精細控制方法，包括以下步驟：

S1、分別獲取減溫器前、后蒸汽以及減溫水的壓力及溫度測量值，并計算出減溫器前蒸汽焓值、減溫器后蒸汽焓值以及減溫水焓值；

S2、根據減溫器前蒸汽焓值、減溫器后蒸汽焓值以及減溫水焓值，確定當前蒸汽流量下所需要的減溫水流量；

S3、根據S2所得當前減溫水流量與設定值的關系，采取前饋加反饋的控制策略或串級PID控制策略控制減溫水流量；

若減溫水流量低于設定值，則采取前饋+反饋的控制策略對減溫水流量進行控制；

若減溫水流量高于設定值，則采取串級PID控制策略對減溫水流量進行控制。

在步驟S1中將系統中減溫器前和減溫器后蒸汽和減溫水的壓力及溫度信號進行濾波處理，然后將濾波后的溫度壓力信號通過對應介質的物性表轉化為減溫器前、后蒸汽以及減溫水的焓值信號。

步驟S2中得到當前蒸汽流量下所需要的減溫水流量的具體方法如下：

步驟S21，減溫器前蒸汽焓值減去減溫器后蒸汽焓值，得到蒸汽經過減溫器后的焓值減少量；

步驟S22，減溫器后蒸汽焓值減去減溫水焓值，得到減溫水經過減溫器后的焓值增加量；

步驟S23，蒸汽焓值減少量與減溫水焓值增加量的比值為減溫水流量系數；

步驟S24，減溫水流量系數乘以蒸汽流量值，得到所需減溫水流量。

步驟S3中通過前饋-反饋的控制策略對減溫水流量進行控制的方法如下：

步驟S311，根據當前工況所需減溫水流量及減溫器前后壓力，通過減溫水閥門特性計算公式得到減溫水閥門前饋開度指令；

步驟S312，蒸汽溫度設定值和反饋值通過PID計算得到減溫水閥門開度指令；