CN101414318A

CN101414318A - 汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台

Info

Publication number: CN101414318A
Application number: CNA2008100553574A
Authority: CN
Inventors: 郭江龙; 常澍平; 杨海生; 王兴国; 姚立强
Original assignee: Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2009-04-22

Abstract

本发明涉及一种汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台，它包括有一套完整的汽轮机组热力系统模拟图形组件包及汽轮机组热力系统能耗定量分析软件。汽轮机组热力系统模拟图形组件包包含本体类图形组件、组态区图形组件、回收区图形组件、备选区图形组件和辅汽类图形组件，具有良好的兼容性和扩展性，适用于系统软件开发人员对各种类型机组进行二次开发。汽轮机组热力系统能耗定量分析软件是在上述组件的基础上进行的图形化开发，适于普通工程技术人员推广使用，使能耗定量分析过程以“搭积木”形式灵活组态，实现了热力系统的自动识别和能耗的准确定量分析，可方便应用于热力系统的优化和节能诊断。

Description

汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台

技术领域

本发明涉及一种汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台。

背景技术

火电机组热力系统定量分析方法的研究日趋成熟，但对于普通工程技术人员而言，进行精确的热力系统局部定量分析仍具有一定难度：一方面传统以手工计算为基点的分析方法，如循环函数法、等效热降法等，不仅精确性不足，而且要求使用者对方法有较深的理解和掌握；而另一方面现行的以计算机计算为基点的分析方法，如热力系统拓朴矩阵等，尽管其通用性、精确度和智能化都大为提高，但所采用的矩阵表达形式，对使用者的数学功底要求较高。因此，开发一套便于普通工程技术人员应用的发电机组热力系统定量分析系统平台，以简便快捷地完成热力系统局部定量分析计算，具有重要的工程意义和使用价值。

目前，国内相关系统平台的研究大多处于开发实践阶段，较为普遍的是将特定机型的热力系统固化在系统中，使用者只能调用、分析计算这些特定预设的机型热力系统，不能实现任意热力系统的组态，灵活性较差；另外当前的研究多局限于对主系统的计算分析，对辅助系统的定量分析考虑不足，难以有效的进行能耗局部定量分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种便于普通工程技术人员应用的、并且简便快捷地完成热力系统局部定量分析计算的汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

本发明由汽轮机组热力系统模拟图形组件包和汽轮机组热力系统能耗定量分析软件组成：

以能效分布距阵方程为数学模型开发的所述汽轮机组热力系统模拟图形组件包包括有以下5种组件：本体类图形组件、组态区图形组件、回收区图形组件、备选区图形组件和辅汽类图形组件；

所述汽轮机组热力系统能耗定量分析软件是汽轮机组热力系统模拟图形组件包的堆砌，是汽轮机组热力系统模拟图形组件的“界面化”，所有功能代码均在汽轮机组热系统模拟图形组件包中，所述系统软件本身仅提供不同组件的连接、过渡代码。

本发明的有益效果如下：

(1)汽轮机组热力系统模拟图形组件包适用于系统软件开发人员，通过对这些模拟组件的继承、重构等二次开发，一方面可以对组件功能进行拓展，另一方面可以根据汽轮机组热力系统的发展，以此为基础开发新的热力系统模拟图形组件。

(2)汽轮机组热力系统能耗定量分析软件，适于普通工程技术人员使用，使用者通过简单的鼠标、键盘操作即可完成热力系统复杂的定量分析计算，系统界面友好，组态方式灵活，操作简单，对用户的计算机知识要求低。

附图说明

图1为是汽轮机组热力系统模拟图形组件包集成在DELPHI软件开发平台的屏幕截图。

图2为本体类图形组件的设计框图。

图3为辅汽类图形组件的设计框图。

图4为组态区图形组件的设计框图。

图5为本发明的主界面图。

在图1-5中：1、本体类图形组件；2、回收区图形组件；3、组态区图形组件；4、备选区图形组件；5、辅汽类图形组件；6、菜单栏；7、标题栏；8、工具栏；9、本体类图形组件；10、组件备选区；11、组态区；12、组件回收区。

具体实施方式

本实施例由汽轮机组热力系统模拟图形组件包和汽轮机组热力系统能耗定量分析软件组成：

汽轮机组热力系统模拟图形组件包可以根据用户需要集成在不同的开发平台，图1是汽轮机组热力系统模拟图形组件包集成在DELPHI软件开发平台的屏幕截图。其中：

1)本体类图形组件

基本功能：是汽轮机组热力系统中主设备的图形库，采用专业常用的图形符号表示，能够实现组件的拖放、移动等基本功能，并能够识别、记录辅汽类图形组件5在其上的拖放等操作，组件本身没有计算功能。

本组件的设计框图如图2所示，设计流程如下：

a.设备图形符号化：将组成汽轮机热力系统可能的所有相关设备进行汇总，然后根据系统开发所选用的能耗定量分析方法进行分类，并采用专业常用的图形符号表示。本发明采用能效分布矩阵方程为定量分析方法，将其分为汇集式加热器、表面式加热器、锅炉、再热器、凝汽器等16种形态，并采用数组形式表达相应设备形态；

b.鼠标操作对应基本功能设计：

鼠标双击dblClick功能——弹出用户输入界面，用以输入相关热力参数。所弹出用户输入界面前，系统首先判定热力系统形态，以确定输入界面中输入参数。

鼠标移动MouseMove功能——实现组件的自由拖动、放大、缩小。

鼠标左击MouseDown功能——根据组件所在位置，判定组件执行删除、移动功能；

鼠标DragOver和DragDrop功能——接受辅汽类图形组件5拖动到本体类图形组件1中，以实现系统的不同组合。

c.在开发平台中安装所开发的本体类图形组件。

本体类图形组件相关代码如下：

type

THeaterState＝(BOILER，//锅炉

REHEATER，//再热器

H_1， //锅炉带疏水泵的混合式加热器

H_2， //除氧器

H_3， //带疏水泵的混合式加热器

S_1， //表面式加热器，不带疏水、蒸汽冷却器

S_2， //表面式加热器，带疏水、蒸汽冷却器

S_3， //表面式加热器，带疏水冷却器

S_4， //表面式加热器，带蒸汽冷却器

S_5， //表面式加热器，无疏水进入

S_6， //表面式加热器，无疏水进入、带蒸汽冷却器

S_7， //表面式加热器，无疏水进入、带疏水冷却器

S_8， //表面式加热器，无疏水进入、带蒸汽、疏水冷却器

C_1， //凝汽器，相邻加热器为混合式加热器

C_2， //凝汽器，加热器疏水补入热井

C_3 //凝汽器，加热器疏水补入凝汽器

)； //定义本体类图形组件的16种形态

THeater＝class(TPanel)

private

protected

procedure dblClick；override；

procedure MouseDown(Button:TMouseButton；Shift:TShiftState；X，Y:

Integer)；override；

procedure MouseMove(Shift:TShiftState；X，Y:Integer)；override；

procedure DoEndDrag(Target:TObject；X，Y:Integer)；override；

procedure DragOver(Source:TObject；X，Y:Integer；State:TDragState；var

Accept:Boolean)；override；

procedure DragDrop(Source:TObject；X，Y:Integer)；override；

public

published

end；

2)辅汽类图形组件

基本功能：是汽轮机组热力系统中辅助设备的图形库，采用专业常用的图形符号表示，能够实现组件的拖放、移动等基本功能，组件本身没有计算功能。

组件设计流程如下：

a.设备图形符号化：将纷繁复杂的汽轮机组热力系统辅助系统抽象化，概括为几种通用类型，并采用专业常用的图形符号表示。本发明采用能效分布矩阵方程定量分析方法，将汽轮机组热力系统辅助系统划分为如下3类辅汽类别：

加热器汽空间进出系统类辅汽；

加热器水空间进出系统类辅汽；

热量进出系统类辅汽。

b.鼠标操作对应基本功能设计：

鼠标双击dblClick功能——弹出用户输入界面，用以输入相关热力参数。所弹出用户输入界面前，系统首先判定辅汽种类，以确定输入界面中输入参数，界面中设计有复选框，用以选择该辅汽是否来自汽轮机本体、是否来源于再热冷段前。

c.在开发平台中安装所设计的辅汽类图形组件。

辅汽类图形组件设计框图如图3所示，相关代码如下：

type

TAuxilianState＝(SteamSide，//工质从加热器汽空间进入

WaterSide，//工质加热器水空间进入

PureHeat //纯热量

)；//定义辅汽的3种形态

TAuxilian＝class(TPanel)

private

FAuxilianState:TAuxilianState；

protected

procedure dblClick；override；

procedure MouseDown(Button:TMouseButton；Shift:TShiftState；X，Y:

Integer)；override；

procedure MouseMove(Shift:TShiftState；X，Y:Integer)；override；

procedure DoEndDrag(Target:TObject；X，Y:Integer)；override；

public

published

end；

3)组态区图形组件

基本功能：是本发明中热力系统模拟图形组件包的核心，识别由本体类图形组件1、辅汽类图形组件5所组成的汽轮机组热力系统，并进行能耗指标的自动计算。

组态区图形组件设计框图如图4所示，相关代码如下：

type

TWorkhouse＝class(TPanel)

private

protected

procedure DragOver(Source:TObject；X，Y:Integer；State:TDragState；var

Accept:Boolean)；override；

procedure DragDrop(Source:TObject；X，Y:Integer)；override；

procedure MouseMove(Shift:TShiftState；X，Y:Integer)；override；

public

constructor Create(AOwner:TCOmponent)；override；

destructor destroy；override；

procedure ManipulateControl(Control:TControl；Shift:TShiftState；X，Y，

Precision:integer)；

procedure DoIdentify；//汽轮机组热力系统主系统识别

procedure DoIdentifyALL；//实际汽轮机组热力系统(含辅助系统)识别

procedure NewModelFile://新建组态文件

procedure SaveAsModelFile(FileName:string)；//保存组态文件

procedure OpenModelFile(FileName:string)；//打开组态文件

published

end；

4)备选区图形组件

基本功能：是16种本体类图形组件1、3种辅汽类图形组件5的容器，不包括计算、识别功能。

备选区图形组件相关代码如下：

type

THeaterZone＝class(TScrollBox)

private

protected

public

constructor Create(AOwner:TCOmponent)；override；

destructor destroy；override；

published

end；

5)回收区图形组件

基本功能：本体类图形组件1、辅汽类图形组件5由组态区图形组件3内拖动到该区域内后，实现自动删除的功能，不包括计算、识别功能。为浮动式窗体组件设计。

回收区图形组件相关代码如下：

type

TRecycleBox＝class(TPanel)

private

protected

procedure DragOver(Source:TObject；X，Y:Integer；State:TDragState；var

Accept:Boolean)；override；

procedure DragDrop(Source:TObject；X，Y:Integer)；override；

procedure MouseMove(Shift:TShiftState；X，Y:Integer)；override；

public

constructor Create(AOwner:TCOmponent)；override；

destructor destroy；override；

published

end；

上述5种组件在发明中统称为汽轮机组热力系统模拟图形组件包，这些组件适用对象为系统软件开发人员，通过对这些模拟组件的继承、重构等二次开发，一方面可以对组件功能进行拓展，另一方面可以根据汽轮机组热力系统的发展，以此为基础开发新的热力系统模拟图形组件。

以本发明的以上述5种组件为核心，开发了汽轮机组热力系统能耗定量分析软件，软件适用对象为普通工程技术人员，通过简单的鼠标操作对汽轮机组热力系统进行能耗诊断工作。

本发明的主界面如图5所示，其中：

菜单栏6、标题栏7、工具栏8属于通用界面设计；

组件备选区10是汽轮机组热力系统模拟图形组件包中“备选区图形组件”，在其上依次排列着“本体类图形组件”的16种形态和“辅汽类图形组件”的3种形态；

组态区11是汽轮机组热力系统模拟图形组件包中“组态区图形组件”；

组件回收区12是汽轮机组热力系统模拟图形组件包中“回收区图形组件”；

汽轮机组热力系统能耗定量分析软件是汽轮机组热力系统模拟图形组件包的堆砌，是汽轮机组热力系统模拟图形组件的“界面化”，所有功能代码均在汽轮机组热力系统模拟图形组件包中，系统软件本身仅提供不同组件的连接、过渡代码。

本发明的使用基本方法如下：

a.用户根据所需要分析的汽轮机组热力系统，将组件备选区10内相关图形符号(即：本体类图形组件和辅汽类图形组件)拖动到组态区11中，拖动顺序不限，只要能完成所分析的汽轮机组热力系统的搭建即可；

b.通过移动位置、改变大小等方式将上述步骤a中拖动到组态区11中的组件按所分析的汽轮机组热力系统进行连接，并输入相关热力参数；

c.点击菜单栏6或工具栏8中相关菜单或按钮，系统软件根据组态区内所搭建的热力系统自动完成热经济指标的计算，并能以文本方式输出相应的能效分布矩阵方程计算源码，以便于使用者进行校核。

应用“汽轮机组热力系统能耗定量分析软件”，可以使普通工程技术人员将复杂的汽轮机组热力系统能耗定量分析过程以“搭积木”形式灵活组态，实现了热力系统的自动识别和能耗的准确定量分析，可方便应用于热力系统的优化和节能诊断，通过实际机组的应用，验证计算结果正确，具有广阔的应用前景。

Claims

1、汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台，其特征在于它由汽轮机组热力系统模拟图形组件包和汽轮机组热力系统能耗定量分析软件组成：

2、根据权利要求1所述的汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台，其特征在于所述本体类图形组件是汽轮机组热力系统中主设备的图形库，它包括有以下16种形态：8种表面式加热器、2种汇集式加热器、3种凝汽器、锅炉，再加热器，除氧器。

3、根据权利要求2所述的汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台，其特征在于所述辅汽类图形组件是汽轮机组热力系统中辅助设备的图形库，它包括有以下3类辅汽类别：加热器汽空间进出系统类辅汽、加热器汽水空间进出系统类辅汽、热量进出系统类辅汽。

4、根据权利要求3所述的汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台，其特征在于所述组态区图形组件用于识别本体类图形组件和辅汽类图形组件所组成的汽轮机组热力系统，并进行能耗指标的自动计算。

5、根据权利要求4所述的汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台，其特征在于所述备选区图形组件是本体类图形组成件和辅汽类图形组件的容器。

6、根据权利要求5所述的汽轮机组热力系统能耗定量分析软件平台，其特征在于所述回收区图形组件实现自动删除功能，将由组态区图形组件内拖动到该区内的本体类图形组件和辅汽类图形组件自动删除掉。