本实用新型专利技术提供了一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置，其中，流量计和第一温度计设置在气体输入端，流量计和第一温度计的输出端与前馈控制器的输入端连接，第二温度计的输出端与反馈控制器的输入端连接，前馈控制器输出端与反馈控制器输出端连接形成前馈控制器，前馈控制器的输出端与第三调节器输入端连接，第三调节器输出端与电加热器的输入端连接。通过温度计和流量计检测燃料气入口的温度和流量，通过第二温度计检测燃料气出口温度，形成前馈反馈控制，提高燃料气出口温度的控制精度，优化控制作用的响应时间，解决了燃气轮机入口电加热器调温滞后，导致燃机运行不稳定，频繁停机而损坏燃气轮机组的问题，确保燃气轮机稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置
本技术涉及燃料气体处理
，尤其涉及一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置。
技术介绍
为了保证燃气轮机电站稳定运行，燃料气需要加热到高于露点温度至少20～30度且在不同流量下保持稳定，因此电加热器广泛的应用于常规燃气轮机电站。但常规电加热器的温度控制方案只对出口温度做简单的单回路调节，加热效应的滞后、波动大，不能保证在轮机启机、停机、突甩负荷和突增负荷的情况下快速调节温度，在一定程度上影响了燃气轮机的稳定运行，甚至损坏机组。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置，其包括：用于为燃料气加热的电加热器、流量计、第一温度计、第二温度计、前馈控制器、反馈控制器以及用于启停所述加热元件的第三调节器，所述流量计和所述第一温度计设置在气体输入端，所述流量计和所述第一温度计的输出端与所述前馈控制器的输入端连接，所述第二温度计设置在气体输出端，所述第二温度计的输出端与所述反馈控制器的输入端连接，所述前馈控制器的输出端和所述反馈控制器的输出端与所述第三调节器的输入端连接。本技术的有益效果是：通过流量计和第一温度计检测电加热器气体输入端的流量和温度，通过第二温度计检测电加热器气体输出端的温度，电加热器气体输入端的流量和温度为扰动变量，电加热器气体输出端的温度作为被控对象。当扰动发生时，通过前馈控制提前作用，抵消扰动对被控对象的影响，通过反馈控制控制调节燃料气出口温度，提高燃料气的温度控制精度，有效解决了燃气轮机电加热器调温滞后，导致燃机运行不稳定，频繁停机而损坏燃气轮机组的问题，确保燃气轮机稳定运行，提高了加热装置的可靠性以及精准性。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步地，所述电加热器中设置有多个加热回路以及多个加热元件、每个所述加热回路上设置有一个第三调节器以及至少一个加热元件；所述第三调节器的输出端与所述加热元件连接。采用上述进一步方案的有益效果是：电加热器加热元件按比例分组分束，分组投切，每个加热回路配置一个可控硅功率调节器用于功率连续调节，每组加热管束承担等值的功率，使稳定调节更加精准。进一步地，所述第二温度计设置在所述电加热器的气体输出端，所述第一温度计以及所述第二温度计均为燃料气体温度计，所述第三调节器为可控硅功率调节器。采用上述进一步方案的有益效果是：降低带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置的生产成本，便于带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置的安装以及维护。进一步地，所述流量计为超声波流量计。采用上述进一步方案的有益效果是：在电加热器的燃料气入口设置的超声波流量计，用于监测燃料气流量变化，当燃气轮机因突甩负荷出现流量下降过快时，反馈控制回路不能及时响应，将从前馈控制器发出信号，及时控制可控硅功率调节器的输出，抵消流量变化对电加热器燃料气出口温度的影响。进一步地，所述电加热器的气体输出端与燃气轮机连接，所述电加热器的气体输入端与燃料进气气源连接。采用上述进一步方案的有益效果是：有效解决了目前市场上常规燃气轮机电加热器的技术缺陷，确保燃气轮机组的稳定、良好运行。进一步地，所述加热回路的数量为2个、4个或者6个。采用上述进一步方案的有益效果是：电加热器加热元件按比例分组分束，分组投切，每个加热回路配置一个可控硅功率调节器用于功率连续调节，每组加热管束承担等值的功率，使稳定调节更加精准。附图说明图1为本技术实施实例提供的电加热器的结构示意图。图2为本技术实施实例提供的电加热器的电路原理示意图。图3为本技术实施实例提供的电加热器的前馈反馈控制逻辑框图。附图标号说明：1-电加热器；2-流量计；3-第一温度计；4-第二温度计；5-前馈控制器；6-反馈控制器；7-第三调节器。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1至图3所示，图1为本技术实施例提供的电加热器的结构示意图。图2为本技术实施例提供的电加热器的电路原理示意图。图3为本技术实施例提供的电加热器的前馈反馈控制逻辑框图。图1中的虚线代表信号连接，带箭头的实线代表气体的传输路径；图2中的带箭头实线代表检测信号的传输路径。需要说明的是，说明书以及说明书附图中出现的各个字母的含义为：FT：燃料气入口超声波流量计，TE-1:燃料气出口温度，TC-1:反馈控制模块，TC-2：前馈控制模块，SCR：可控硅功率调节器(SiliconControlledRectifier)。本技术提供了一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置，其包括：用于为燃料气加热的电加热器1、流量计2、第一温度计3、第二温度计4、前馈控制器5反馈控制器6以及用于启停所述加热元件的第三调节器7，所述流量计2和所述第一温度计3设置在气体输入端，所述流量计2和所述第一温度计3的输出端与所述前馈控制器5的输入端连接，所述第二温度计4设置在气体输出端，所述第二温度计4的输出端与所述反馈控制器6的输入端连接。具体地，流量计和第一温度计设置在气体输入端，流量计和第一温度计的输出端与前馈控制器的输入端连接，第二温度计的输出端与反馈控制器的输入端连接，前馈控制器输出端与反馈控制器输出端连接形成前馈反馈控制器，前馈反馈控制器的输出端与第三调节器输入端连接，第三调节器输出端与电加热器的输入端连接。通过第一温度计和流量计检测燃料气入口的温度和流量，通过第二温度计检测燃料气出口温度，形成前馈反馈控制，提高燃料气出口温度的控制精度，优化了控制作用的响应时间，解决了燃气轮机入口电加热器调温滞后，导致燃机运行不稳定，频繁停机而损坏燃气轮机组的问题，确保燃气轮机稳定运行。图2中流量扰动是指气体流量对燃料气出口温度的影响，温度扰动是指气体入口温度对燃料气出口温度的影响。本技术涉及一种带前馈反馈调节控制的燃气轮机燃料气电加热器装置，针对常规电加热器调温滞后大、波动大、容易超温联锁停燃气轮机等问题，重新设计了一套控制方案。所述控制方案硬件设备包括：电加热器、燃料气入口流量计、燃料气入口温度计、燃料气出口温度计、PLC控制器。电加热器加热元件按比例分组分束，分组投切，每个加热回路配置1个可控硅功率调节器用于功率连续调节，使稳定调节更加精准；温度调节采用前馈反馈控制回路，电加热器燃料气出口温度作为调节变量，与反馈控制器构成反馈调节控制回路，由PLC控制器进行PID调节；电加热器燃料气入口流量和温度作为主要干扰变量，与前馈控制器构成前馈调节控制回路；前馈控制器与反馈控制器作用，形成前馈反馈控制系统，有效克服燃料气入口流量和温度波动，提高电加热器燃料气出口温度的控制精度。本技术有效解决了燃气轮机电加热器调温滞后，导致燃机运行不稳定，频繁停机而损坏燃气轮机组的问题。确保燃气轮机稳定运行。一种带前馈反馈调节控制的燃气轮机燃料气电加热器装置，其包括：电加热器、燃料气入口流量计、燃料气入口温度计、燃料气出口温度计、PLC控制器。所述的电加热器，用于将燃料气加热到高于露点温度至少20～30度左本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置，其特征在于，包括：用于为燃料气加热的电加热器(1)、流量计(2)、第一温度计(3)、第二温度计(4)、前馈控制器(5)、反馈控制器(6)以及用于启停加热元件的第三调节器(7)；所述流量计(2)和所述第一温度计(3)设置在气体输入端，所述流量计(2)和所述第一温度计(3)的输出端与所述前馈控制器(5)的输入端连接，所述第二温度计(4)设置在气体输出端，所述第二温度计(4)的输出端与所述反馈控制器(6)的输入端连接，所述前馈控制器(5)的输出端和所述反馈控制器(6)的输出端与所述第三调节器(7)的输入端连接。
【技术特征摘要】
1.一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置，其特征在于，包括：用于为燃料气加热的电加热器(1)、流量计(2)、第一温度计(3)、第二温度计(4)、前馈控制器(5)、反馈控制器(6)以及用于启停加热元件的第三调节器(7)；所述流量计(2)和所述第一温度计(3)设置在气体输入端，所述流量计(2)和所述第一温度计(3)的输出端与所述前馈控制器(5)的输入端连接，所述第二温度计(4)设置在气体输出端，所述第二温度计(4)的输出端与所述反馈控制器(6)的输入端连接，所述前馈控制器(5)的输出端和所述反馈控制器(6)的输出端与所述第三调节器(7)的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种带前馈反馈调节控制的燃料气电加热器装置，其特征在于，所述电加热器(1)中设置有多个加热回路以及多个加热元件，每个所述加热回路上设置有一个所述第三调节器(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄京俊，马坤，黄海棉，吴刚，高彦平，高庆春，陆地，赖欣，梅业伟，郭慧杰，孟晓龙，
申请(专利权)人：中国石油工程建设有限公司北京设计分公司，
类型：新型
国别省市：北京,11
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