锅炉汽包液位三冲量控制方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种锅炉汽包液位三冲量控制方法、系统、设备及存储介质，该控制方法包括如下步骤：获取锅炉汽包液位E3、锅炉汽包的蒸汽质量流量E1以及锅炉汽包的给水流量E2；根据所述蒸汽质量流量E1和所述给水流量E2获得三冲量控制的修正参数E4；根据所述修正参数E4及监测到的所述锅炉汽包液位E3获得修正后的汽包液位E；根据修正后的汽包液位E获得给水调节阀的给水控制参数；根据所述控制参数控制所述给水调节阀的开度。本发明专利技术的锅炉汽包液位三冲量控制方法通过汽包的汽包液位、给水流量、蒸汽质量流量校正汽包的虚假液位，调节控制汽包给水流量，实现锅炉汽包液位的稳定、精确控制，提高冶金工业锅炉运行的稳定性和安全性。提高冶金工业锅炉运行的稳定性和安全性。提高冶金工业锅炉运行的稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
锅炉汽包液位三冲量控制方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及锅炉控制领域，具体地说，涉及一种锅炉汽包液位三冲量控制方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]工业锅炉中常见的事故有很多，如锅内缺水、锅炉超压、锅内满水、汽水共腾、炉管爆破等，其中以锅炉缺水事故所占的比例最高。若汽包水位过低，则破坏了锅炉的汽水自然循环，致使水冷壁管被烧坏，严重缺水时还会发生爆管等事故；汽包水位过高，直接影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度增大，含盐量增多。因此，维持汽包水位在一定范围内是保证工业锅炉安全生产和正常运行的重要手段。
[0003]汽包水位三冲量控制系统是以汽包水位为主控制信号，蒸汽流量为前馈控制信号，给水流量为反馈控制信号组成的控制系统。汽包水位过去主要的调节手段之一是控制给水调节阀的开度，改变给水量的大小。
[0004]专利CN112066360A公开了一种汽包液位显示的控制方法、存储介质及电子设备，利用下式计算出所述汽包液位输出值：
[0005]OP＝IP1+((IP2
‑
50)*FSBFW/100)
‑
IP3
[0006]其中，OP为所述汽包液位输出值；IP1为所述目标汽包蒸汽流量；IP2为所述目标汽包液位；FSBFW为所述目标给水进水流量；IP3为所述急冷器出水流量；根据所述汽包液位输出值控制所述汽包液位的显示。
[0007]该专利的核心是：所述汽包状态信息还包括至少一个急冷器进水流量，所述预设汽包液位包括第一预设汽包液位和第二预设汽包液位，所述第一预设汽包液位大于所述第二预设汽包液位。
[0008]中国专利CN109780528A公开了一种减少锅炉液位超调的三冲量控制方法，根据汽水失配率确定汽水失配率放大系数K，公式如下：
[0009]k＝0.08
‑
0.3*f(x)/(1
‑
f(x)+f2(x))；
[0010]计算前馈信号，公式如下：
[0011][0012]前馈信号＝汽水失配放大系数K
×
汽水失配率；
[0013]采用上述控制方法，在三冲量控制的基础上，加上了可变的前馈控制信号，通过可变汽水失配放大系数，避免了动态前馈抗干扰能力差的问题，避免了给水调节阀频繁的动作，保持了给水量和蒸汽流量的动态平衡，从而减少了液位超调的现象。
[0014]然而，现代冶金工业锅炉都向着大容量高参数的方向发展，一般来说，锅炉容量越大，汽包的容水量就越小，允许波动的蓄水量也就更少。如果给水中断，可能在很短时间内就会发生危险水位；如果仅是给水量与蒸汽量不相适应，也可能在几分钟内就会出现缺水和满水事故。也即现代冶金工业锅炉对汽包水位控制要求更高。冶金工业锅炉一般没有设
有急冷器进水管，因此专利CN112066360A不适用于冶金工业锅炉；由于冶金工业锅炉蒸汽量变化相对比较平稳，相应地，也就不需要不断修正汽水分配率，因此专利CN109780528A不适用于冶金工业锅炉。
[0015]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0016]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供了锅炉汽包液位三冲量控制方法、系统、设备及存储介质，其中，控制方法通过汽包液位、给水流量、蒸汽质量流量校正汽包的虚假液位，调节控制汽包给水流量，实现锅炉汽包液位的稳定、精确控制，提高冶金工业锅炉运行的稳定性和安全性。
[0017]本专利技术的实施例提供了一种锅炉汽包液位三冲量控制方法，包括以下步骤：
[0018]获取锅炉汽包液位E3、锅炉汽包的蒸汽质量流量E1以及锅炉汽包的给水流量E2；
[0019]根据所述蒸汽质量流量E1和所述给水流量E2获得锅炉汽包液位的修正参数E4；
[0020]根据所述修正参数E4及监测到的所述锅炉汽包液位E3获得修正后的汽包液位E；
[0021]根据修正后的汽包液位E获得给水调节阀的给水控制参数；
[0022]根据所述控制参数控制所述给水调节阀的开度。
[0023]根据本专利技术的一些示例，所述修正后的汽包液位E通过如下方式获得：
[0024]E＝E3+C*E4；
[0025]其中：E4为所述修正参数，且E4＝E1－E2，以及C为调整因子。
[0026]根据本专利技术的一些示例，所述根据修正后的汽包液位E获得给水调节阀的给水控制参数包括如下步骤：
[0027]获取汽包液位的设定值；
[0028]将所述修正后的汽包液位E以及汽包液位的设定值输入汽包液位PI调节器模块获得锅炉汽包所需的给水流量；
[0029]根据所需的给水流量计算对应的所述给水调节阀的给水控制参数。
[0030]根据本专利技术的一些示例，获取所述蒸汽质量流量E1步骤包括：
[0031]获取锅炉汽包的实时蒸汽温度、实时蒸汽压力和实时蒸汽流量；
[0032]根据所述实时蒸汽温度和所述实时蒸汽压力获得实时蒸汽密度；
[0033]根据所述实时蒸汽密度和所述实时蒸汽流量获得蒸汽质量流量E1。
[0034]根据本专利技术的一些示例，所述给水调节阀为气动调节阀。
[0035]本专利技术的实施例还提供了一种锅炉汽包液位三冲量控制系统，用于实现所述锅炉汽包液位三冲量控制方法，包括监测模块.计算模块和控制模块，其中：
[0036]所述监测模块用于获取锅炉汽包液位E3、锅炉汽包的蒸汽质量流量E1以及锅炉汽包的给水流量E2；
[0037]所述计算模块用于根据所述蒸汽质量流量E1和所述给水流量E2获得锅炉汽包液位的修正参数E4；
[0038]所述计算模块还用于根据所述修正参数E4及监测到的所述锅炉汽包液位E3获得修正后的汽包液位E；以及
[0039]用于根据修正后的汽包液位E获得给水调节阀的给水控制参数；
[0040]所述控制模块用于根据所述控制参数控制所述给水调节阀的开度。
[0041]根据本专利技术的一些示例，所述锅炉汽包液位三冲量控制系统适用于锅炉汽包装置；
[0042]所述锅炉汽包装置包括锅炉汽包，与锅炉汽包相连的给水管和蒸汽管，设置于给水管上的给水调节阀，设置于锅炉汽的液位传感器，设置于蒸汽管上的蒸汽流量传感器、温度传感器和压力传感器，以及设置于给水调节阀出水侧的流量传感器；
[0043]所述监测模块分别通过读取所述液位传感器的液位值和所述流量传感器的给水流量值获取锅炉汽包液位E3和锅炉汽包的给水流量E2；
[0044]所述监测模块通过读取所述蒸汽流量传感器的蒸汽流量值、所述温度传感器的温度值和所示压力传感器的压力值，并经所述述计算模块计算获得锅炉汽包的蒸汽质量流量E1。
[0045]本专利技术的实施例还提供了一种电子设备，包括：
[0046]处理器；
[0047]存储器，其中存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉汽包液位三冲量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取锅炉汽包液位E3、锅炉汽包的蒸汽质量流量E1以及锅炉汽包的给水流量E2；根据所述蒸汽质量流量E1和所述给水流量E2获得锅炉汽包液位的修正参数E4；根据所述修正参数E4及监测到的所述锅炉汽包液位E3获得修正后的汽包液位E；根据修正后的汽包液位E获得给水调节阀的给水控制参数；根据所述控制参数控制所述给水调节阀的开度。2.根据权利要求1所述的锅炉汽包液位三冲量控制方法，其特征在于，所述修正后的汽包液位E通过如下方式获得：E＝E3+C*E4；其中：E4为所述修正参数，且E4＝E1－E2，以及C为调整因子。3.根据权利要求1所述的锅炉汽包液位三冲量控制方法，其特征在于，所述根据修正后的汽包液位E获得给水调节阀的给水控制参数包括如下步骤：获取汽包液位的设定值；将所述修正后的汽包液位E以及汽包液位的设定值输入汽包液位PI调节器模块获得锅炉汽包所需的给水流量；根据所需的给水流量计算对应的所述给水调节阀的给水控制参数。4.根据权利要求1所述的锅炉汽包液位三冲量控制方法，其特征在于，获取所述蒸汽质量流量E1步骤包括：获取锅炉汽包的实时蒸汽温度、实时蒸汽压力和实时蒸汽流量；根据所述实时蒸汽温度和所述实时蒸汽压力获得实时蒸汽密度；根据所述实时蒸汽密度和所述实时蒸汽流量获得蒸汽质量流量E1。5.根据权利要求1所述的锅炉汽包液位三冲量控制方法，其特征在于，所述给水调节阀为气动调节阀。6.一种锅炉汽包液位三冲量控制系统，用于实现权利要求1至5任意一项所述锅炉汽包液位三冲量控制方法，其特征在于，包括监测模块、计算模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晋，张磊，谢红辉，徐明，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：