一种燃煤电厂过热器的流量调整方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种燃煤电厂过热器的流量调整方法和系统，应用于过热器，过热器包括管屏，管屏包括多根支管，每个支管包括多个最小管段，方法包括：响应用户的调整请求，对最小管段进行编号，得到最小管段的层级关系并结合获取最小管段的管段参数，构建管屏数据表，对管屏数据包进行数据预处理，生成管屏数据矩阵；基于管屏数据矩阵和预设的阻力系数算法，确定管屏的每根支管的阻力系数；根据阻力系数，计算每个支管的当前流量；基于当前流量与预设流量阈值的比较结果，从多个支管中选择待调整支管，调整待调整支管的当前流量。该方法达到了调整受热面管屏的流量分配均匀性的目的，有效防止过热器管屏出现爆管现象，进而提高工作人员的作业安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤电厂过热器的流量调整方法和系统
本专利技术涉及过热器调整
，尤其涉及一种燃煤电厂过热器的流量调整方法和系统。
技术介绍
屏式过热器通常也称半辐射式过热器，是指布置在炉膛上部或炉膛出口烟窗处，既接受炉内的直接辐射热，又吸收烟气的对流热的受热面。屏式过热器相邻两屏间保持较大距离，可起到降低炉膛出口烟气温度及凝渣的作用，防止后面的受热面结渣。同时，它也是现代大型锅炉过热器受热面的主要组成部分。近年来，随着超临界燃煤机组投运，屏式过热器或高温过热器超温爆管经常发生，严重影响了锅炉安全稳定运行，其中一个主要原因是由于受热面设计不合理，受热面温度不均匀，从而导致过热器可能超温爆管，威胁作业人员的安全。
技术实现思路
本专利技术提供了一种燃煤电厂过热器的流量调整方法和系统，解决了现有技术中由于过热器的受热面设计不合理，导致可能超温爆管，作业人员的安全性较低的技术问题。本专利技术提供的一种燃煤电厂过热器的流量调整方法，应用于过热器，所述过热器包括管屏，所述管屏包括多根支管，每个所述支管包括多个最小管段，所述方法包括：响应用户输入的调整请求，对所述最小管段进行编号，得到所述最小管段的层级关系；获取所述最小管段的管段参数，结合所述层级关系，构建管屏数据表；对所述管屏数据表进行数据预处理，生成管屏数据矩阵；基于所述管屏数据矩阵和预设的阻力系数算法，确定所述管屏的每根支管的阻力系数；根据所述阻力系数，计算每个所述支管的当前流量；基于所述当前流量与预设流量阈值的比较结果，从多个所述支管中选择待调整支管，调整所述待调整支管的当前流量。可选地，所述获取所述最小管段的管段参数，结合所述层级关系，构建管屏数据表的步骤，包括：获取所述最小管段的管段参数；按照所述最小管段的编号的顺序，分别构建管段数据行；其中，每个所述管段数据行包括多个按照所述层级关系排序的数据单元；在所述管段数据行的最后一个数据单元加载所述管段参数；采用所述管段数据行，构建管屏数据表。可选地，所述管屏数据表具有表头，所述对所述管屏数据表进行数据预处理，生成管屏数据矩阵的步骤，包括：删除所述管屏数据表的表头，生成管屏数据矩阵。可选地，所述基于所述管屏数据矩阵和预设的阻力系数算法，确定所述管屏的每根支管的阻力系数的步骤，包括：按倒序逐行读取所述管段数据行中设有第一数据单元头的数据单元，得到所述最小管段的管段参数；其中，第一数据单元头用于表征所述最小管段的阻力类型；根据所述阻力类型，采用所述管段参数和预设的第一阻力系数计算公式，确定所述最小管段的阻力系数；当所述最小管段属于第一管组时，读取所述第一管组的管组类型；依据所述第一管组的管组类型，采用预设的第二阻力系数计算公式计算所述第一管组所包括的所有最小管段的第一等效阻力系数，并将所述第一等效阻力系数作为所述第一管组的阻力系数；当所述第一管组不属于第二管组时，确定所述第一管组的阻力系数为所述支管的阻力系数；返回所述按倒序逐行读取所述管段数据行中设有第一数据单元头的数据单元，得到所述最小管段的管段参数的步骤继续执行，直至确定全部所述支管的阻力系数。可选地，所述方法还包括：当所述第一管组属于第二管组时，读取所述第二管组的管组类型；依据所述第二管组的管组类型，采用预设的第二阻力系数计算公式计算所述第二管组所包括的所有第一管组的第二等效阻力系数，确定所述第二管组的阻力系数并将所述第二管组的阻力系数作为所述支管的阻力系数；返回所述按倒序逐行读取所述管段数据行中设有第一数据单元头的数据单元，得到所述最小管段的管段参数的步骤继续执行，直至确定全部所述支管的阻力系数。可选地，所述方法还包括：采用全部所述支管的阻力系数和所述第二阻力系数计算公式，确定所述管屏的总阻力系数。可选地，所述阻力类型包括局部阻力和摩擦阻力，所述管段参数包括管长、管径、工质密度和第一系数，所述根据所述阻力类型，采用所述管段参数和预设的第一阻力系数计算公式，确定所述最小管段的阻力系数的步骤，包括：若所述阻力类型为所述局部阻力，则所述第一系数为摩擦阻力系数，所述最小管段的阻力系数Z1为：其中，λ为所述摩擦阻力系数，l为所述管长，d为所述管径，ρ为所述工质密度；若所述阻力类型为所述摩擦阻力，则所述第一系数为局部阻力系数，所述最小管段的阻力系数Z2为：Z2＝ξjbρ2其中，ξjb为局部阻力系数，ρ为所述工质密度。可选地，所述第一管组的管组类型和所述第二管组的管组类型均包括并联和串联；若所述第一管组的管组类型或所述第二管组的管组类型为所述并联，则所述第二阻力系数计算公式包括：其中，di为第i个第一管组的等效管长；dc为最长下级分支管组的等效管径；Zi为第i个第一管组的阻力系数；为第i个第一管组以dc为内径的等效阻力系数；Zc为第二阻力系数；若所述第一管组的管组类型或所述第二管组的管组类型为所述串联，则所述第二阻力系数计算公式包括：其中，为第i个第一管组的等效横截面积；fb为并联的全部第一管组的等效横截面积；为第i个第一管组的等效阻力系数；Zb为第二阻力系数。可选地，所述基于所述当前流量与预设流量阈值的比较结果，从多个所述支管中选择待调整支管，调整所述待调整支管的当前流量的步骤，包括：若所述当前流量小于所述预设流量阈值，则确定所述当前流量对应的支管为待调整支管；调整所述待调整支管的当前流量直至达到所述预设流量阈值。本专利技术还提供了一种燃煤电厂过热器的流量调整系统，应用于过热器，所述过热器包括管屏，所述管屏包括多根支管，每个所述支管包括多个最小管段，所述系统包括：层级关系确定模块，用于响应用户输入的调整请求，对所述最小管段进行编号，得到所述最小管段的层级关系；管屏数据表构建模块，用于获取所述最小管段的管段参数，结合所述层级关系，构建管屏数据表；管屏数据矩阵生成模块，用于对所述管屏数据表进行数据预处理，生成管屏数据矩阵；阻力系数确定模块，用于基于所述管屏数据矩阵和预设的阻力系数算法，确定所述管屏的每根支管的阻力系数；流量确定模块，用于根据所述阻力系数，计算每个所述支管的当前流量；流量调整模块，用于基于所述当前流量与预设流量阈值的比较结果，从多个所述支管中选择待调整支管，调整所述待调整支管的当前流量。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术通过响应用户输入的调整请求，对最小管段进行编号以确定最小管段之间的层级关系；结合所述层级关系和和最小管段的管段参数构建管屏数据表，再对管屏数据表进行数据预处理得到数据矩阵，基于数据矩阵和预设的阻力系数算法，确定每根支管的阻力系数，最后根据阻力系数计算每根支管的当前流量，比较所述当前流量和预设流量阈值，从多根支管中选择待本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤电厂过热器的流量调整方法，其特征在于，应用于过热器，所述过热器包括管屏，所述管屏包括多根支管，每个所述支管包括多个最小管段，所述方法包括：/n响应用户输入的调整请求，对所述最小管段进行编号，得到所述最小管段的层级关系；/n获取所述最小管段的管段参数，结合所述层级关系，构建管屏数据表；/n对所述管屏数据表进行数据预处理，生成管屏数据矩阵；/n基于所述管屏数据矩阵和预设的阻力系数算法，确定所述管屏的每根支管的阻力系数；/n根据所述阻力系数，计算每个所述支管的当前流量；/n基于所述当前流量与预设流量阈值的比较结果，从多个所述支管中选择待调整支管，调整所述待调整支管的当前流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃煤电厂过热器的流量调整方法，其特征在于，应用于过热器，所述过热器包括管屏，所述管屏包括多根支管，每个所述支管包括多个最小管段，所述方法包括：
响应用户输入的调整请求，对所述最小管段进行编号，得到所述最小管段的层级关系；
获取所述最小管段的管段参数，结合所述层级关系，构建管屏数据表；
对所述管屏数据表进行数据预处理，生成管屏数据矩阵；
基于所述管屏数据矩阵和预设的阻力系数算法，确定所述管屏的每根支管的阻力系数；
根据所述阻力系数，计算每个所述支管的当前流量；
基于所述当前流量与预设流量阈值的比较结果，从多个所述支管中选择待调整支管，调整所述待调整支管的当前流量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述最小管段的管段参数，结合所述层级关系，构建管屏数据表的步骤，包括：
获取所述最小管段的管段参数；
按照所述最小管段的编号的顺序，分别构建管段数据行；其中，每个所述管段数据行包括多个按照所述层级关系排序的数据单元；
在所述管段数据行的最后一个数据单元加载所述管段参数；
采用所述管段数据行，构建管屏数据表。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述管屏数据表具有表头，所述对所述管屏数据表进行数据预处理，生成管屏数据矩阵的步骤，包括：
删除所述管屏数据表的表头，生成管屏数据矩阵。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述管屏数据矩阵和预设的阻力系数算法，确定所述管屏的每根支管的阻力系数的步骤，包括：
按倒序逐行读取所述管段数据行中设有第一数据单元头的数据单元，得到所述最小管段的管段参数；其中，第一数据单元头用于表征所述最小管段的阻力类型；
根据所述阻力类型，采用所述管段参数和预设的第一阻力系数计算公式，确定所述最小管段的阻力系数；
当所述最小管段属于第一管组时，读取所述第一管组的管组类型；
依据所述第一管组的管组类型，采用预设的第二阻力系数计算公式计算所述第一管组所包括的所有最小管段的第一等效阻力系数，并将所述第一等效阻力系数作为所述第一管组的阻力系数；
当所述第一管组不属于第二管组时，确定所述第一管组的阻力系数为所述支管的阻力系数；
返回所述按倒序逐行读取所述管段数据行中设有第一数据单元头的数据单元，得到所述最小管段的管段参数的步骤继续执行，直至确定全部所述支管的阻力系数。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一管组属于第二管组时，读取所述第二管组的管组类型；
依据所述第二管组的管组类型，采用预设的第二阻力系数计算公式计算所述第二管组所包括的所有第一管组的第二等效阻力系数，确定所述第二管组的阻力系数并将所述第二管组的阻力系数作为所述支管的阻力系数；
返回所述按倒序逐行读取所述管段数据行中设有第一数据单元头的数据单元，得到所述最小管段的管段参数的步骤继续执行，直至确定全部所述支管的阻力系数。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李德波，陈兆立，
申请(专利权)人：广东电科院能源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44