一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统及方法，将热端扇形板和冷端扇形板相结合，实现了当前机组负荷变化频繁情况下综合控制冷热端密封间隙，其中，通过激光传感器采集冷热端转子形变量，通过温度传感器建立不同负荷下转子变形的温度场，得出转子径向方向上各个点的形变量，以建立工况不同负荷下转子的转子形变模型，寻找最优控制位置分别驱动热端扇形板和冷端扇形板至最佳控制位，分别驱动热端扇形板和冷端扇形板至最佳控制位，保证热端和冷端密封间隙同时达到最小安全间隙，达到冷热端综合漏风率最佳状态，从而降低锅炉煤耗和厂用电，达到节能环保的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统及方法
本专利技术属于锅炉热交换
，尤其涉及一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统及方法。
技术介绍
锅炉设备是火力发电厂中的三大主要设备之一。空气预热器是锅炉的重要部件之一，它利用锅炉尾部烟气温度来加热锅炉燃烧用空气的一种热交换的设备，是锅炉系统中的主要余热回收设备。空预器在正常运行过程中，转子在高温及自重的作用下产生蘑菇状形变。空预器冷端扇形板和热端扇形板与转子间存在漏风间隙不断变化，由此产生的漏风对空预器运行效率与风机机组运行效率有着很大的负面影响。目前，国内存在的几种空预器漏风控制系统安装在空预器热端，主要用于控制热端扇形板，其基本传动原理大体一致，均为一部马达驱动两只螺旋升降机同步运动，提升扇形板上下运动。冷端扇形板为固定式，其与转子冷端径向密封片之间的间隙在空预器安装时已经设定，但是，实际运行时，转子的实际形变量与理论设计之间存在偏差，冷端的漏风量得不到有效控制。且目前机组负荷变化频率较快，冷热端间隙变化也随之变化较大，如何综合高效地控制冷热端扇形板同时动作，优化各个负荷区间冷热端扇形板漏风间隙，是业内人员共同研究的一项课题。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统及方法，实现各个负荷区间冷热端扇形板间隙综合同步优化控制，保持冷热端间隙值保持在最佳间隙位置。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统，用于自动调节空气预热器的冷热端扇形板与转子角钢平面之间的间隙值，包括：测距传感器、绝对位移传感器、温度传感器、处理控制器、扇形板调节装置，其中，测距传感器、绝对位移传感器、温度传感器、扇形板调节装置分别设于空气预热器的冷热端；温度传感器用于检测空气预热器冷热端的各测点温度，得到空气预热器从中心筒位置至转子外侧的温度场，测距传感器用于检测空气预热器冷热端的转子形变量，绝对位移传感器用于检测冷热端扇形板的绝对位置；处理控制器用于结合转子形变量与温度场，得到空气预热器冷热端的最小热形变量，并根据工况的不同负荷段温度对应的最小热形变量进行曲线拟合得到转子形变模型，以及根据转子形变模型和绝对位置控制扇形板调节装置自动调节空气预热器的冷热端扇形板与转子角钢平面之间的间隙值。根据本专利技术一实施例，处理控制器还用于根据实时检测的转子形变量和空气预热器的马达电流自动校正转子形变模型。根据本专利技术一实施例，处理控制器还用于根据转子形变量对空气预热器进行保护。根据本专利技术一实施例，温度场为以中心筒轴线为中心纵向温度分布、轴向温度分布、圆周向温度分布的全转子温度场。根据本专利技术一实施例，扇形板调节装置为螺旋升降机，绝对位移传感器为直线电位器，测距传感器为激光传感器，空气预热器热端的温度传感器为热电偶传感器，空气预热器冷端的温度传感器为红外传感器，直线电位器设于螺旋升降机的顶部。根据本专利技术一实施例，还包括上下行限位开关，用于限制扇形板的上下最大行程。一种全工况恒定漏风量自适应智能控制方法，包括以下步骤：S1：获取空气预热器从中心筒位置至转子外侧的温度场、空气预热器冷热端的转子形变量、冷热端扇形板的绝对位置；S2：结合转子形变量与温度场，得到空气预热器冷热端的最小热形变量；S3：将全工况划分为若干个负荷段，根据工况的不同负荷段温度对应的最小热形变量进行曲线拟合得到转子形变模型；S4：根据转子形变模型和绝对位置自动调节空气预热器的冷热端扇形板与转子角钢平面之间的间隙值。根据本专利技术一实施例，步骤S4进一步包括：S41：根据转子形变模型和绝对位置得到空气预热器冷热端的最小间隙；S42：将最小间隙与预设的设定间隙比较：若最小间隙大于设定间隙，则调小间隙值；若最小间隙小于设定间隙，则调大间隙值。根据本专利技术一实施例，步骤S4还包括：根据实时检测的转子形变量和空气预热器的马达电流自动校正转子形变模型。根据本专利技术一实施例，步骤S1中，获取空气预热器从中心筒位置至转子外侧的温度场进一步包括：检测空气预热器冷热端的各测点温度，并以中心筒轴线为中心纵向温度分布、轴向温度分布、圆周向温度分布建立空气预热器的全转子温度场。本专利技术与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：本专利技术为了机组在不同负荷区间使空气预热器的漏风率始终保持在最优恒定状态，系统通过测距传感器采集冷热端转子形变量、温度传感器采集转子的温度场，以建立工况不同负荷下转子的转子形变模型，寻找最优控制位置分别驱动热端扇形板和冷端扇形板至最佳控制位，保证热端和冷端密封间隙同时达到最小安全间隙，从而降低锅炉煤耗和厂用电，达到节能环保的目的；其中，本专利技术将热端扇形板和冷端扇形板相结合，将系统划分为多个负荷段，再通过温度场建立，对于温度场分布，以中心筒轴线为中心，对于每个转角截面具有纵向分布和轴向分布，再计算圆周向的温度分布，可建立一个全转子温度场，得出转子径向方向上各个点的形变量，最终拟合出负荷、温度与冷热端最小转子形变量之间的温度形变摸模型，根据拟合出的负荷、温度与最小转子形变量曲线进行自动控制，将冷热端扇形板自动投放至最佳位置，另外，根据激光传感器检测的转子形变量及空预器马达电流实时辅助进行在线修正，减小了间隙控制的误差，达到冷热端综合漏风率最佳状态。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。图1为本专利技术的一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统的结构示意图；图2为本专利技术的一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统的电路示意图；图3为本专利技术的一种全工况恒定漏风量自适应智能控制方法的流程示意图。附图标记说明：1-测距传感器；2-绝对位移传感器；3-扇形板调节装置。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统及方法作进一步详细说明。参看图1和图2，本申请提供了一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统，用于自动调节空气预热器的冷热端扇形板与转子角钢平面之间的间隙值，包括：测距传感器1、绝对位移传感器2、温度传感器、处理控制器、扇形板调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统，其特征在于，用于自动调节空气预热器的冷热端扇形板与转子角钢平面之间的间隙值，包括：测距传感器、绝对位移传感器、温度传感器、处理控制器、扇形板调节装置，其中，所述测距传感器、所述绝对位移传感器、所述温度传感器、所述扇形板调节装置分别设于空气预热器的冷热端；/n所述温度传感器用于检测空气预热器冷热端的各测点温度，得到空气预热器从中心筒位置至转子外侧的温度场，所述测距传感器用于检测空气预热器冷热端的转子形变量，所述绝对位移传感器用于检测冷热端扇形板的绝对位置；/n所述处理控制器用于结合所述转子形变量与所述温度场，得到空气预热器冷热端的最小热形变量，并根据工况的不同负荷段温度对应的所述最小热形变量进行曲线拟合得到转子形变模型，以及根据所述转子形变模型和所述绝对位置控制所述扇形板调节装置自动调节空气预热器的冷热端扇形板与转子角钢平面之间的间隙值。/n

【技术特征摘要】
1.一种全工况恒定漏风量自适应智能控制系统，其特征在于，用于自动调节空气预热器的冷热端扇形板与转子角钢平面之间的间隙值，包括：测距传感器、绝对位移传感器、温度传感器、处理控制器、扇形板调节装置，其中，所述测距传感器、所述绝对位移传感器、所述温度传感器、所述扇形板调节装置分别设于空气预热器的冷热端；
所述温度传感器用于检测空气预热器冷热端的各测点温度，得到空气预热器从中心筒位置至转子外侧的温度场，所述测距传感器用于检测空气预热器冷热端的转子形变量，所述绝对位移传感器用于检测冷热端扇形板的绝对位置；
所述处理控制器用于结合所述转子形变量与所述温度场，得到空气预热器冷热端的最小热形变量，并根据工况的不同负荷段温度对应的所述最小热形变量进行曲线拟合得到转子形变模型，以及根据所述转子形变模型和所述绝对位置控制所述扇形板调节装置自动调节空气预热器的冷热端扇形板与转子角钢平面之间的间隙值。


2.根据权利要求1所述的全工况恒定漏风量自适应智能控制系统，其特征在于，所述处理控制器还用于根据实时检测的所述转子形变量和空气预热器的马达电流自动校正所述转子形变模型。


3.根据权利要求2所述的全工况恒定漏风量自适应智能控制系统，其特征在于，所述处理控制器还用于根据所述转子形变量对空气预热器进行保护。


4.根据权利要求1至3任意一项所述的全工况恒定漏风量自适应智能控制系统，其特征在于，所述温度场为以中心筒轴线为中心纵向温度分布、轴向温度分布、圆周向温度分布的全转子温度场。


5.根据权利要求1所述的全工况恒定漏风量自适应智能控制系统，其特征在于，所述扇形板调节装置为螺旋升降机，所述绝对位移传感器为直线电位器，所述测距传感器为激光传感器，空气预热器热端的所述温度传感器为热电偶传感器，空气预热器冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡钟，王立刚，张春晖，刘顺，汪健，邵晓樑，沈海钢，吴毅贤，王昭利，
申请(专利权)人：上海市东方海事工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31