CN102817653B - 加热器空气排放自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加热器空气排放自动控制系统，属于机电一体化领域，是一种火力发电厂的汽轮机辅机设备系统。该系统包括PLC可编程控制器、上位机、#1加热器排空气手动截门、#2加热器排空气手动截门、#1加热器空气管路上的电磁阀及#2加热器空气管路上的电磁阀组成。本发明的空气排放方式为间断式自动排放方式，克服了现有系统的缺点，减少了机组不必要的热能损失，提高了机组的经济性。本发明还大大降低了运行人员的劳动强度，可以作为产品生产，其带来的经济效益可观。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热器空气排放自动控制系统，属于机电一体化领域，是一种火力发电厂的汽轮机辅机设备系统。
背景技术
目前国内外在火力发电厂汽轮机辅机设备中，高、低压加热器空气排放系统设计结构为，如图1所示，一般每台汽轮发电机组均配备7台加热器，在图中仅举两台加热器为例加以说明。#1加热器2和#2加热器3的加热蒸汽是从汽轮机1内抽出，蒸汽管上分别设有#1加热器入口蒸汽压力变送器6和#2加热器入口蒸汽压力变送器7加热器水侧是串联连接，并分别在出入口水管上设有#1加热器出口水温度变送器8、#2加热器出口水温度变送器9和#2加热器入口水温度变送器10；两台加热器分别设有#1加热器疏水温度变送器11和#2加热器疏水温度变送器12；在#1加热器2和#2加热器3排空气分支管路上，分别装有#1加热器排空气手动截门4和#2加热器排空气手动截门5，作为控制加热器空气排出用。
在现有技术中电站加热器空气排放系统中，#1加热器排空气手动截门4和#2加热器排空气手动截门5，始终保持在常开状态，即无论加热器内是否存有空气，总是有一股蒸汽从加热器内流向压力较低的容器内。
这种控制方式的主要缺点为，不管加热器内是否存在空气，空气门始终保持常开状态，这样在加热器内不存在空气时，从空气管内排出的应全部为蒸汽，这样势必要有一股蒸汽热能被损失掉了，造成了不必要的能量损失。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种加热器空气排放自动控制系统，其目的是提高机组效率、减少加热器空气管排出的热能损失。
本发明是通过以下技术方案实现的：
加热器空气排放自动控制系统：包括PLC可编程控制器、上位机、#1加热器排空气手动截门、#2加热器排空气手动截门、#1加热器排空气管路上的电磁阀及#2加热器排空气管路上的电磁阀组成；
其中PLC可编程控制器的信号输入端分别与#1加热器入口蒸汽压力变送器、#2加热器入口蒸汽压力变送器、#1加热器出口水温度变送器、#2加热器出口水温度变送器和#2加热器入口水温度变送器、#1加热器疏水温度变送器、#2加热器疏水温度变送器相连接；同时，PLC可编程控制器的信号输出端分别与#1加热器排空气管路上的电磁阀、#2加热器排空气管路上的电磁阀相连接。
优点及有益效果：
本发明的空气排放方式为间断式自动排放方式，即在每台加热器的空气分支管路上，分别加装一个电磁阀，并对所有加热器的排空气电磁阀配备一个控制系统，当检测到哪台加热器内积存一定量的空气后，哪台加热器排空气电磁阀自动开启，空气排除后自动关闭。克服了现有系统的缺点，减少了机组不必要的热能损失，提高了机组的经济性；为电厂节能减排拓宽了思路。据不完全统计，一台300MW机组，关闭空气门比未关闭空气门汽耗率减少约0.00383Kg/kWh；热耗率减少约8.859KJ/kWh，每年可以节省标准煤约512吨。本发明自动控制方式，对节能减排，更具有实际意义，同时还大大降低了运行人员的劳动强度；可以作为产品生产，其带来的经济效益可观。
附图说明
以下结合附图与具体实施方式对本发明作进行进一步的详细说明。
图1为背景技术中采用空气排放系统的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
图中：汽轮机1，#1加热器2，#2加热器3，#1加热器排空气手动截门4，#2加热器排空气手动截门5，#1加热器入口蒸汽压力变送器6，#2加热器入口蒸汽压力变送器7，#1加热器出口水温度变送器8,#2加热器出口水温度变送器9,#2加热器入口水温度变送器10,#1加热器疏水温度变送器11，#2加热器疏水温度变送器12，PLC可编程控制器13,上位机14，#1加热器排空气管路上的电磁阀15，#2加热器排空气管路上的电磁阀16。
具体实施方式
本发明是应用于火力发电厂的汽轮机辅机设备系统中，一般每台汽轮发电机组均配备7台加热器，在本发明中仅举两台加热器为例加以说明。
如图2所示，包括PLC可编程控制器13、一台上位机14、#1加热器排空气手动截门4、#2加热器排空气手动截门5、#1加热器排空气管路上的电磁阀15及#2加热器排空气管路上的电磁阀16组成；所谓的上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机,屏幕上实时显示各种采集信号变化及加热器端差计算结果。
其中PLC可编程控制器13的信号输入端分别与#1加热器入口蒸汽压力变送器6、#2加热器入口蒸汽压力变送器7、#1加热器出口水温度变送器8、#2加热器出口水温度变送器9和#2加热器入口水温度变送器10、#1加热器疏水温度变送器11、#2加热器疏水温度变送器12相连接；同时，PLC可编程控制器13的信号输出端分别与#1加热器排空气管路上的电磁阀15、#2加热器排空气管路上的电磁阀16相连接。
根据加热器内积存空气将会引起加热器端差变化，对加热器换热效果产生影响的原理，一般采用：
a.上位机14能够在线显示加热器的端差及运行工况；
b. 连续监视、计算加热器端差变化；
c. 根据加热器端差大小，发出控制加热器排空气管路上的电磁阀开关指令，并同时发出报警信号。
PLC可编程控制器13是由一台上位机14和部分硬件组成的运算平台，它可以将模拟量和开关量通过输入接口传入信号，经过逻辑判断和运算后，再将以模拟量和开关量的形式通过输出接口传给加热器排空气管路上的电磁阀及信号报警装置。
采集输入信号。包括各台加热器入口蒸汽压力、入口水温度、出口水温度、疏水温度等均为原有系统中的信号源。
建立数学模型。根据加热器内空气量增多，加热器上端差增大的理论关系，编制数学模型，并用数学模型计算得出端差值，进行比较、分析、判断。
实施开环计算控制。用控制对象的实测参数，通过焓熵图表，计算出加热器端差，并与原端差值进行比较，一旦大于原端差某一值，将发出加热器排空气管路上的电磁阀开启指令，并发出报警信号；反之，将发出电磁阀关闭指令。
设置输入参数保护程序。目的为防止因输入参数不可信时，发出错误指令，确保计算结果的准确性。
Claims (1)
1.加热器空气排放自动控制系统，包括#1加热器排空气手动截门（4）、#2加热器排空气手动截门（5），其特征是：
还包括PLC可编程控制器（13）、上位机（14）、#1加热器排空气管路上的电磁阀（15）及#2加热器排空气管路上的电磁阀（16）；
其中PLC可编程控制器（13）的信号输入端分别与#1加热器入口蒸汽压力变送器（6）、#2加热器入口蒸汽压力变送器（7）、#1加热器出口水温度变送器(8)、#2加热器出口水温度变送器(9)和#2加热器入口水温度变送器(10)、#1加热器疏水温度变送器（11）、#2加热器疏水温度变送器（12）相连接；同时，PLC可编程控制器（13）的信号输出端分别与#1加热器排空气管路上的电磁阀（15）、#2加热器排空气管路上的电磁阀（16）相连接；
根据加热器内空气量增多，加热器上端差增大的理论关系，编制数学模型，并用数学模型计算得出端差值；用控制对象的实测参数，通过焓熵图表，计算出加热器端差，并与原端差值进行比较，一旦大于原端差某一值，将发出加热器排空气管路上的电磁阀开启指令，并发出报警信号；反之，将发出电磁阀关闭指令。
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