一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统及方法，包括DCS控制系统及PID控制器；所述水塔的进风口处设置有若干水塔防冻挡板系统，所述水塔的进水口处设置有循环水进水温度测点，所述水塔的出水口处设置有循环水回水温度测点，水塔防冻挡板系统中防冻挡板所在区域内设置有第一防冻区域监测温度测点及第二防冻区域监测温度测点；所述DCS控制系统与第一防冻区域监测温度测点、第二防冻区域监测温度测点、循环水进水温度测点及循环水回水温度测点；DCS控制系统的输出端与PID控制器的输入端相连接，PID控制器的输出端与水塔防冻挡板系统的控制端相连接；该系统及方法能够提高水塔的防冻能力。提高水塔的防冻能力。提高水塔的防冻能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统及方法


[0001]本专利技术属于汽轮机运行
，涉及一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统及方法。

技术介绍

[0002]随着清洁能源装机容量持续快速增长，间歇性、波动性强的清洁能源高比例接入电网，安全稳定的煤电在电力行业作用越来越显著，提高煤电机组的深度调峰能力和供热灵活性能力，已经成为火电机组面临的核心问题。
[0003]湿冷机组的水塔通常按照夏季工况最大换热量进行设计，在冬季深度调峰运行时、特别是在供热调峰运行时，存在着环境温度低、水塔上塔循环水量低，导冬季水塔防冻压力巨大，易造成水塔挂冰、填料层损坏、影响循环水换热效率等问题。针对水塔防冻问题，目前较成熟的方案是加装水塔防冻挡板系统，运行人员按照经验调整水塔防冻挡板开度，控制水塔与环境的换热面积，进而将水塔冷端的换热量与机组本体换热量匹配起来。但是，冷端循环水侧因系统本身原因存在着惯性延迟大的不足，而灵活性调峰对于系统调整的灵敏性要求较高，如何精准、及时、自动调整水塔防冻挡板系统，提升水塔防冻能力是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统及方法，该系统及方法能够提高水塔的防冻能力.
[0005]为达到上述目的，本专利技术公开了一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统，包括DCS控制系统及PID控制器；
[0006]所述水塔的进风口处设置有若干水塔防冻挡板系统，所述水塔的进水口处设置有循环水进水温度测点，所述水塔的出水口处设置有循环水回水温度测点，水塔防冻挡板系统中防冻挡板所在区域内设置有第一防冻区域监测温度测点及第二防冻区域监测温度测点；
[0007]所述DCS控制系统与第一防冻区域监测温度测点、第二防冻区域监测温度测点、循环水进水温度测点及循环水回水温度测点；DCS控制系统的输出端与PID控制器的输入端相连接，PID控制器的输出端与水塔防冻挡板系统的控制端相连接；
[0008]PID控制器先根据循环水进水温度以及防冻挡板所在区域平均监测温度控制水塔防冻挡板系统；再根据循环水回水温度控制水塔防冻挡板系统。
[0009]所述水塔防冻挡板系统包括设置于水塔的进风口处的防冻挡板以及用于控制所述防冻挡板角度的防冻挡板驱动电动机，PID控制器与防冻挡板驱动电动机相连接，通过防冻挡板驱动电动机控制防冻挡板的角度。
[0010]本专利技术公开了一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻方法，包括：
[0011]获取循环水进水温度测点测量得到的水塔的循环水进水温度；
[0012]获取循环水回水温度测点测量得到的水塔的循环水回水温度；
[0013]获取第一防冻区域监测温度测点及第二防冻区域监测温度测点测量得到的防冻区域监测温度；
[0014]将所有第一防冻区域监测温度测点及第二防冻区域监测温度测点测量得到的防冻区域监测温度取平均，得到区域平均监测温度；
[0015]根据区域平均监测温度及循环水进水温度控制防冻挡板驱动电动机，以调节防冻挡板的角度；再根据循环水回水温度控制控制防冻挡板驱动电动机，以调节防冻挡板的角度。
[0016]所述根据区域平均监测温度及循环水进水温度控制防冻挡板驱动电动机，以调节防冻挡板的角度的具体过程为：
[0017]当区域平均监测温度降低ΔT1℃，循环水进水温度降低ΔT1
进水
℃，且ΔT1℃及ΔT1
进水
℃均超过限值T
降低
℃时，则生成第一调节挡风板指令，并根据第一调节挡风板指令控制防冻挡板驱动电动机调节防冻挡板的角度，以增大防冻挡板的挡风面积，减小进风口的进风面积；
[0018]当区域平均监测温度升高ΔT2℃，循环水进水温度升高ΔT2
进水
℃，且ΔT2℃及ΔT2
进水
℃均超过限值T
升高
℃，则生成第二调节挡风板指令，根据所述第二调节挡风板指令控制防冻挡板驱动电动机调节防冻挡板的角度，以减小防冻挡板的挡风面积，增大进风口的进风面积。
[0019]所述第一调节挡风板指令为调节防冻挡板的角度至(|ΔT1
进水
‑
T
降低
|)/T
降低
×
K
关闭
。
[0020]所述第二调节挡风板指令为调节防冻挡板的角度至(|ΔT2
进水
‑
T
升高
|)/T
升高
×
K
开启
。
[0021]所述根据循环水回水温度控制控制防冻挡板驱动电动机，以调节防冻挡板的角度的具体过程为：
[0022]以循环水回水温度T
回水
作为被控对象，当T
回水
小于T
目标
时，则生成第三调节挡风板指令，再根据第三调节挡风板指令控制防冻挡板驱动电动机调节防冻挡板的角度，以增大防冻挡板的挡风面积，减小进风口的进风面积；当T
回水
大于T
目标
时，则生成第四调节挡风板指令，并根据第四调节挡风板指令控制防冻挡板驱动电动机调节防冻挡板的角度，以减小防冻挡板的挡风面积，增大进风口的进风面积。
[0023]所述第三调节挡风板指令为调节防冻挡板的角度至(|T
回水
‑
T
目标
|)/T
目标
×
K
关闭
。
[0024]所述第三调节挡风板指令为调节防冻挡板的角度至(|T
回水
‑
T
目标
|)/T
目标
×
K
开启
。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026]本专利技术所述的基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统及方法在具体操作时，根据区域平均监测温度及循环水进水温度控制防冻挡板驱动电动机，以调节防冻挡板的角度，实现前馈控制；再根据循环水回水温度控制控制防冻挡板驱动电动机，以调节防冻挡板的角度，实现精准、及时、自动调整水塔防冻挡板系统，提升水塔的防冻能力。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的系统结构图；
[0028]图2为本专利技术的方法流程图。
[0029]其中，1为循环水进水温度测点、2为循环水回水温度测点、3为水塔防冻挡板系统、
4为防冻挡板驱动电动机、5为防冻挡板、6为第一防冻区域监测温度测点、7为第二防冻区域监测温度测点、8为DCS控制系统、9为PID控制器。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本专利技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统，其特征在于，包括DCS控制系统(8)及PID控制器(9)；所述水塔的进风口处设置有若干水塔防冻挡板系统(3)，所述水塔的进水口处设置有循环水进水温度测点(1)，所述水塔的出水口处设置有循环水回水温度测点(2)，水塔防冻挡板系统(3)中防冻挡板(5)所在区域内设置有第一防冻区域监测温度测点(6)及第二防冻区域监测温度测点(7)；所述DCS控制系统(8)与第一防冻区域监测温度测点(6)、第二防冻区域监测温度测点(7)、循环水进水温度测点(1)及循环水回水温度测点(2)；DCS控制系统(8)的输出端与PID控制器(9)的输入端相连接，PID控制器(9)的输出端与水塔防冻挡板系统(3)的控制端相连接；PID控制器(9)先根据循环水进水温度以及防冻挡板所在区域平均监测温度控制水塔防冻挡板系统(3)；再根据循环水回水温度控制水塔防冻挡板系统(3)。2.根据权利要求1所述的基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统，其特征在于，所述水塔防冻挡板系统(3)包括设置于水塔的进风口处的防冻挡板(5)以及用于控制所述防冻挡板(5)角度的防冻挡板驱动电动机(4)，PID控制器(9)与防冻挡板驱动电动机(4)相连接，通过防冻挡板驱动电动机(4)控制防冻挡板(5)的角度。3.一种基于水塔运行参数前馈控制的防冻方法，其特征在于，基于权利要求2所述的基于水塔运行参数前馈控制的防冻系统，包括：获取循环水进水温度测点(1)测量得到的水塔的循环水进水温度；获取循环水回水温度测点(2)测量得到的水塔的循环水回水温度；获取第一防冻区域监测温度测点(6)及第二防冻区域监测温度测点(7)测量得到的防冻区域监测温度；将所有第一防冻区域监测温度测点(6)及第二防冻区域监测温度测点(7)测量得到的防冻区域监测温度取平均，得到区域平均监测温度；根据区域平均监测温度及循环水进水温度控制防冻挡板驱动电动机(4)，以调节防冻挡板(5)的角度；再根据循环水回水温度控制控制防冻挡板驱动电动机(4)，以调节防冻挡板(5)的角度。4.根据权利要求3所述的基于水塔运行参数前馈控制的防冻方法，其特征在于，所述根据区域平均监测温度及循环水进水温度控制防冻挡板驱动电动机(4)，以调节防冻挡板(5)的角度的具体过程为：当区域平均监测温度降低ΔT1℃，循环水进水温度降低ΔT1
进水
℃，且ΔT1℃及ΔT1
进水
℃均超过限值T
降低
℃时，则生成第一调节挡风板指令，并根据第一调节挡风板指令控制防冻挡板驱动电动机(4)调节防冻挡板(5)的角度，以增大防冻挡板(5)的挡风面积，减小进风口的进风面积；当区域平均监测温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆祺伟，李刚，解渊，李恒恒，水源，岳军，杨荣祖，张奔，王宏武，于龙文，翟鹏程，王汀，王耀文，
申请(专利权)人：陕西榆林能源集团榆神煤电有限公司，
类型：发明
国别省市：