一种主蒸汽温度控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种主蒸汽温度控制装置及方法，属于生物质能热电领域。装置包括：过热系统和PID控制模块；过热系统包括四级过热器、三级减温器、三减调阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器；分别用于测量四级过热器的入口蒸汽实时温度、四级过热器的入口烟气温度、四级过热器的出口烟气温度以及四级过热器的出口蒸汽实时温度；PID控制模块用于检测并判断主蒸汽温度是否达到主蒸汽温度设定值，根据入口烟气温度和出口烟气温度调节三减调阀的开度，使入口蒸汽实时温度达到入口温度期望值，进而使主蒸汽温度达到主蒸汽温度设定值。本发明专利技术极大地提高了主蒸汽温度的控制精度和控制稳定性。温度的控制精度和控制稳定性。温度的控制精度和控制稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种主蒸汽温度控制装置及方法


[0001]本专利技术涉及生物质能热电领域，特别是涉及一种主蒸汽温度控制装置及方法。

技术介绍

[0002]以农林废弃物为主要燃料的生物质能热电联产项目，以其经济性、新农村建设示范性、清洁环保等诸多属性，近十年来在中国得到大力发展，但是相较于传统的燃煤发电机组，分布式生物质能热电联产项目又处在一个刚刚起步的阶段，如何连续稳定生产是每一个生物质能热电项目的首要任务。但是在十多年的发展过程中生物质能热电联产项目均以运行人员手动操作为主要控制方式，自动控制投入率极低，大多数情况投不上自动或自动控制效果极差，因此，存在主蒸汽温度自动控制不稳定、目标值和设定值偏差大、无法长期投入的问题。
[0003]随着控制技术的不断发展，新兴的控制策略也逐步得到实践，生物质能热电联产项目如何投自动运行，减少劳动强度、提高工作效率，实现提质、降本、增效，又一次的摆在了生物质能热电联产项目的面前。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种主蒸汽温度控制装置及方法，以解决现有技术中的主蒸汽温度控制不稳定、偏差大的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种主蒸汽温度控制装置，包括：过热系统和PID控制模块；所述过热系统和所述PID控制模块连接；所述PID控制模块用于调节所述过热系统的入口蒸汽温度进而调节所述过热系统的主蒸汽温度；
[0007]所述过热系统包括四级过热器、三级减温器、三减调阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器；
[0008]所述三级减温器与所述四级过热器连接；所述三级减温器用于对三级过热器输出的过热蒸汽进行降温，降温后的过热蒸汽输入到所述四级过热器；所述三级减温器还与所述三减调阀的一端连接；所述三减调阀用于控制进入所述三级减温器的水量；所述三减调阀的另一端与高压给水母管连接；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和第四温度传感器均与所述四级过热器连接；所述第一温度传感器用于测量所述四级过热器的入口蒸汽实时温度；所述第二温度传感器用于测量所述四级过热器的入口烟气温度；所述第三温度传感器用于测量所述四级过热器的出口烟气温度；所述第四温度传感器用于测量所述四级过热器的出口蒸汽实时温度(即主蒸汽温度)；
[0009]所述PID控制模块分别与所述三减调阀、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第四温度传感器连接；所述PID控制模块用于判断所述四级过热器的出口蒸汽实时温度是否达到主蒸汽温度设定值，若所述四级过热器的出口蒸汽实时温度未达到主蒸汽温度设定值，则根据所述入口烟气温度和所述出口烟气温度调节所述
三减调阀的开度，使所述四级过热器的入口蒸汽实时温度达到入口温度期望值，进而使所述四级过热器的出口蒸汽实时温度达到主蒸汽温度设定值。
[0010]可选地，所述过热系统还包括一级过热器、二级过热器、三级过热器、一级减温器、二级减温器、一减调阀和二减调阀；
[0011]所述一级过热器通过所述一级减温器与所述二级过热器连接；所述一级减温器用于对所述一级过热器输出的蒸汽进行降温，进而达到控制二级过热器出口温度的目的；
[0012]所述二级过热器通过所述二级减温器与所述三级过热器连接；所述二级减温器用于对所述二级过热器输出的蒸汽进行降温，进而达到控制三级过热器出口温度的目的；
[0013]所述三级过热器通过所述三级减温器与所述四级过热器连接；
[0014]所述一级减温器还与所述一减调阀的一端连接；所述一减调阀用于控制进入所述一级减温器的水量；所述二级减温器还与所述二减调阀的一端连接；所述二减调阀用于控制进入所述二级减温器的水量；
[0015]所述一减调阀的另一端和所述二减调阀的另一端均与高压给水母管连接。
[0016]一种主蒸汽温度控制方法，所述方法应用于上述的主蒸汽温度控制装置，所述方法包括：
[0017]检测四级过热器的出口蒸汽实时温度，并判断所述四级过热器的出口蒸汽实时温度是否达到主蒸汽温度设定值；
[0018]若所述四级过热器的出口蒸汽实时温度未达到主蒸汽温度设定值，获取四级过热器的入口烟气温度和出口烟气温度；
[0019]根据所述入口烟气温度和所述出口烟气温度计算所述四级过热器的入口和出口的烟气温度变化对所述四级过热器内主蒸汽的影响强度；
[0020]根据所述影响强度，调节三减调阀的开度，使所述四级过热器的入口蒸汽实时温度达到入口温度期望值。
[0021]可选地，所述根据所述入口烟气温度和所述出口烟气温度计算所述四级过热器的入口和出口的烟气温度变化对所述四级过热器内主蒸汽的影响强度，具体包括：
[0022]利用公式计算所述四级过热器的入口和出口的烟气温度变化对所述四级过热器内主蒸汽的影响强度；其中， K为调节系数；T
′
0A
(t)为四级过热器出口烟气温度的实时均值；T
′0(t)
‑
T
′
0A
(t)为四级过热器出口烟气温度与实时均值的变化量；D为四级过热器出口烟气温度对主蒸汽影响因数；T
′
1A
(t)为四级过热器入口烟气温度的实时均值；T
′1(t)
‑
T
′
1A
(t)为四级过热器入口烟气温度与实时均值的变化量；E为四级过热器入口烟气温度对主蒸汽影响因数。
[0023]可选地，所述入口温度期望值包括第一温度期望值和第二温度期望值；
[0024]当实时主蒸汽温度在点P
x2
，x＝{1,3,5,7,...2n+1}时，根据所述影响强度，调节三减调阀的开度，使所述四级过热器的入口蒸汽实时温度达到所述第一温度期望值；所述第一温度期望值T
1SP
＝T
1A
+k(v)*(
△
T)+α
T'(t)
；其中，T
1A
为四级过热器的入口蒸汽实时温度的均值；
△
T为主蒸汽温度T
0PV
和主蒸汽设定温度 T
0SP
的偏差；k(v)为v的时变函数，v为主蒸汽温度在点P
x
或点P
y
的变化速率；
[0025]当实时主蒸汽温度在点P
y2
，y＝{2,4,6,8,...2n}时，且当偏差
△
T<z时，根据所述
影响强度，调节三减调阀的开度，使所述四级过热器的入口蒸汽实时温度达到所述第二温度期望值；所述第二温度期望值T
1SP
＝T
1A
+α
T'(t)
；其中，z为期望控制偏差。
[0026]可选地，所述主蒸汽温度为四级过热器的出口蒸汽实时温度。
[0027]可选地，所述点P
x2
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主蒸汽温度控制装置，其特征在于，包括：过热系统和PID控制模块；所述过热系统和所述PID控制模块连接；所述PID控制模块用于调节所述过热系统的主蒸汽温度，进而调节所述过热系统的主蒸汽温度；所述过热系统包括四级过热器、三级减温器、三减调阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器；所述三级减温器与所述四级过热器连接；所述三级减温器用于对三级过热器输出的过热蒸汽进行降温，降温后的过热蒸汽输入到所述四级过热器；所述三级减温器还与所述三减调阀的一端连接；所述三减调阀用于控制进入所述三级减温器的水量；所述三减调阀的另一端与高压给水母管连接；所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第四温度传感器均与所述四级过热器连接；所述第一温度传感器用于测量所述四级过热器的入口蒸汽实时温度；所述第二温度传感器用于测量所述四级过热器的入口烟气温度；所述第三温度传感器用于测量所述四级过热器的出口烟气温度；所述第四温度传感器用于测量所述四级过热器的出口蒸汽实时温度；所述PID控制模块分别与所述三减调阀、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第四温度传感器连接；所述PID控制模块用于判断所述四级过热器的出口蒸汽实时温度是否达到主蒸汽温度设定值，若所述四级过热器的出口蒸汽实时温度未达到主蒸汽温度设定值，则根据所述入口烟气温度和所述出口烟气温度调节所述三减调阀的开度，使所述四级过热器的入口蒸汽实时温度达到入口温度期望值，进而使所述四级过热器的出口蒸汽实时温度达到主蒸汽温度设定值。2.根据权利要求1所述的主蒸汽温度控制装置，其特征在于，所述过热系统还包括一级过热器、二级过热器、三级过热器、一级减温器、二级减温器、一减调阀和二减调阀；所述一级过热器通过所述一级减温器与所述二级过热器连接；所述一级减温器用于对所述一级过热器输出的蒸汽进行降温，进而达到控制二级过热器出口温度的目的；所述二级过热器通过所述二级减温器与所述三级过热器连接；所述二级减温器用于对所述二级过热器输出的蒸汽进行降温，进而达到控制三级过热器出口温度的目的；所述三级过热器通过所述三级减温器与所述四级过热器连接；所述一级减温器还与所述一减调阀的一端连接；所述一减调阀用于控制进入所述一级减温器的水量；所述二级减温器还与所述二减调阀的一端连接；所述二减调阀用于控制进入所述二级减温器的水量；所述一减调阀的另一端和所述二减调阀的另一端均与高压给水母管连接。3.一种主蒸汽温度控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1
‑
2任一项所述的主蒸汽温度控制装置，所述方法包括：检测四级过热器的出口蒸汽实时温度，并判断所述四级过热器的出口蒸汽实时温度是否达到主蒸汽温度设定值；若所述四级过热器的出口蒸汽实时温度未达到主蒸汽温度设定值，获取四级过热器的入口烟气温度和出口烟气温度；根据所述入口烟气温度和所述出口烟气温度计算所述四级过热器的入口和出口的烟气温度变化对所述四级过热器内主蒸汽的影响强度；根据所述影响强度，调节三减调阀的开度，使所述四级过热器的入口蒸汽实时温度达
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨草元，刘华斌，苏明轩，袁洪波，陈鹏，
申请(专利权)人：山西江河生物质能发电有限公司，
类型：发明
国别省市：