CN105020773A - 升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法 - Google Patents

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甘智勇
张利
张宇
周连升
刘卫平
王建
屈斌
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Abstract

本发明涉及一种升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，包括步骤：采集模块采集所需升温型热泵实时运行数据；采集网对接收的传输数据进行重新编码，隔离与外部联系；数据处理模块对接收数据完成判断和取平均值；计算模块对接收数据计算总制热量、回收循环水余热量及总体性能系数；数据存储服务器同时接收采集网和计算模块的数据，并完成数据的分类和存储；在显示屏上以表格和曲线的形式呈现升温型热泵回收循环水余热总体性能系数及历史运行数据。本发明以图表和曲线形式反映升温型热泵总体性能系数，为升温型热泵系统的经济运行提供参考。

Description

升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法
技术领域
本发明属于火力发电节能技术领域，特别是一种升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法。
背景技术
随着企业间竞争的加剧和日趋严格的节能减排及环保要求，进一步降低汽轮机冷源损失，节省燃料消耗，减少污染排放，利用升温型热泵对汽轮机凝汽器循环冷却水进行余热回收，可以增大机组对外供热量，又能够达到节能减排的目的。但是，综合反映升温型热泵回收循环水余热能力的总体性能系数只能通过试验计算获得，目前没有能够实时监测升温型热泵总体性能系数的方法，致使升温型热泵的经济运行缺乏必要的技术支持。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，包括步骤如下：
⑴升温型热泵实时运行数据采集模块从升温型热泵分散控制系统服务器采集所需升温型热泵实时运行数据，并将实时运行数据发送至升温型热泵实时数据采集网；
⑵升温型热泵实时数据采集网对接收的传输数据进行重新编码，隔离与外部其它数据传输网络的联系；并将重新编码结果发送至实时数据处理模块和数据存储服务器；
⑶实时数据处理模块通过接收到的数据对升温型热泵原始运行数据进行判断和处理，对于数据信号依次完成数据范围的判断和取平均值，并将处理结果发送至总体性能系数计算模块；
⑷总体性能系数计算模块对接收数据计算当前运行工况下升温型热泵总制热量和回收循环水余热量，进而计算出升温型热泵总体性能系数，并将计算结果发送至升温型热泵回收循环水余热总体性能系数监测系统主显示屏和数据存储服务器；
⑸数据存储服务器同时接收来自于升温型热泵实时数据采集网和总体性能系数计算模块的数据，并完成数据的分类和存储，以供使用人员对历史数据的调取和后续处理；
⑹升温型热泵回收循环水余热总体性能系数监测系统主显示屏以表格和曲线的形式同时呈现升温型热泵实时运行总体性能系数以及历史运行总体性能系数。
而且，所述步骤⑴中升温型热泵实时运行数据具体包括：循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh。
而且，所述步骤⑵中对接收的传输数据进行重新编码是将接收的循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh传输数据重新与时间数据包进行组合П进制数据编码。
而且，所述步骤⑶中对于数据信号依次完成数据范围的判断具体方法是：
①实时数据处理模块中设定每种数据信号的高低限量程范围；
②将实时数据处理模块接收到的每种数据信号分别与高低限量程范围进行比较，如果在量程范围内，则判断数据合理可用，如果不在量程范围内，则判断数据不合理，并进行报警提示；
③对于采用双重或多重测点的数据，在完成数据合理性判断之后，对所有测点数据进行算术平均，并将平均值作为该测点的最终值。
而且，所述步骤⑷中升温型热泵总制热量的具体计算方法是：
①由热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin，计算进升温型热泵热网水的焓值Hhin，用函数Hhin＝f(Phin,Thin)表示；
②由热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout，计算出升温型热泵热网水的焓值Hhout，用函数Hhout＝f(Phout,Thout)表示；
③升温型热泵总制热量Qh＝Dh×(Hhout-Hhin)，其中Dh为热网水流量。
而且，所述步骤⑷中回收循环水余热量的具体计算方法是：
①由循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin，计算进升温型热泵循环水的焓值Hcin，用函数Hcin＝f(Pcin,Tcin)表示；
②由循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout，计算出升温型热泵循环水的焓值Hcout，用函数Hcout＝f(Pcout,Tcout)表示；
③回收循环水余热量Qc＝Dc×(Hcout-Hcin)，其中Dc为循环水流量。
而且，所述步骤⑷中升温型热泵总体性能系数的具体计算方法为：
升温型热泵总体性能系数β＝Qh/(Qh-Dc)。
而且，所述步骤⑸中数据分类的具体方法是：
①数据分为升温型热泵实时运行数据和计算结果数据，其中升温型热泵实时运行数据包括：循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh；
②由于升温型热泵实时运行数据采集自升温型热泵分散控制系统服务器，在本数据存储服务器中不再进行保存，只完成计算结果数据同时间数据包同步存储。
而且，所述步骤⑹中表格具体包括循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh；所述曲线具体包括升温型热泵总制热量随时间变化的曲线、回收循环水余热量随时间变化的曲线及升温型热泵总体性能系数随时间变化的曲线。
本发明的优点和积极效果是：
本发明将升温型热泵实时运行数据采集模块、升温型热泵实时数据采集网、实时数据处理模块、总体性能系数计算模块、数据存储服务器、升温型热泵回收循环水余热总体性能系数监测系统主画面连接在一起，构成升温型热泵总体性能系数在线监测系统。该系统通过实时计算能够反映升温型热泵运行状态的升温型热泵总制热量、回收循环水余热量和升温型热泵总体性能系数，并以图表和历史曲线的形式呈现给运行人员，帮助运行人员掌握升温型热泵回收循环水余热的总体性能，为升温型热泵系统的经济运行提供参考。
附图说明
图1是本发明方法使用的硬件系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本发明保护的范围。
一种升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，如图1所示，该方法使用的硬件系统包括：升温型热泵实时运行数据采集模块、升温型热泵实时数据采集网、实时数据处理模块、总体性能系数计算模块、数据存储服务器、升温型热泵回收循环水余热总体性能系数监测系统主显示屏及升温型热泵分散控制系统服务器，该方法的具体步骤如下：
⑴升温型热泵运行数据采集模块从升温型热泵分散控制系统服务器采集所需升温型热泵实时运行数据，并将实时运行数据发送至升温型热泵实时数据采集网；
其中，升温型热泵实时运行数据具体包括：循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh。
⑵升温型热泵实时数据采集网对接收的传输数据进行重新编码，隔离与外部其它数据传输网络的联系；并将重新编码结果发送至实时数据处理模块和数据存储服务器；
其中，对接收的传输数据进行重新编码是将接收的循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh传输数据重新与时间数据包进行组合П进制数据编码。
⑶实时数据处理模块通过接收到的数据对升温型热泵原始运行数据进行判断和处理，对于数据信号依次完成数据范围的判断和取平均值，并将处理结果发送至总体性能系数计算模块；
⑷总体性能系数计算模块对接收数据计算当前运行工况下升温型热泵总制热量和回收循环水余热量，进而计算出升温型热泵总体性能系数，并将计算结果发送至升温型热泵回收循环水余热总体性能系数监测系统主显示屏和数据存储服务器；
⑸数据存储服务器同时接收来自于升温型热泵实时数据采集网和总体性能系数计算模块的数据，并完成数据的分类和存储，以供使用人员对历史数据的调取和后续处理；
⑹升温型热泵回收循环水余热总体性能系数监测系统主显示屏以表格和曲线的形式同时呈现升温型热泵实时运行总体性能系数以及历史运行总体性能系数。
而且，所述步骤⑴中升温型热泵实时运行数据具体包括：循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh。
在本发明的具体实施中，所述步骤⑵中对接收的传输数据进行重新编码是将接收的循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh传输数据重新与时间数据包进行组合П进制数据编码。
在本发明的具体实施中，所述步骤⑶中对于数据信号依次完成数据范围的判断具体步骤是：
①实时数据处理模块中设定每种数据信号的高低限量程范围；
②将实时数据处理模块接收到的每种数据信号分别与高低限量程范围进行比较，如果在量程范围内，则判断数据合理可用，如果不在量程范围内，则判断数据不合理，并进行报警提示；
③对于采用双重或多重测点的数据，在完成数据合理性判断之后，对所有测点数据进行算术平均，并将平均值作为该测点的最终值。
在本发明的具体实施中，所述步骤⑷中所述升温型热泵总制热量的具体计算方法是：
①由热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin，计算进升温型热泵热网水的焓值Hhin，用函数Hhin＝f(Phin,Thin)表示；
②由热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout，计算出升温型热泵热网水的焓值Hhout，用函数Hhout＝f(Phout,Thout)表示；
③升温型热泵总制热量Qh＝Dh×(Hhout-Hhin)，其中Dh为热网水流量。
在本发明的具体实施中，所述步骤⑷中回收循环水余热量的具体计算方法是：
①由循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin，计算进升温型热泵循环水的焓值Hcin，用函数Hcin＝f(Pcin,Tcin)表示；
②由循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout，计算出升温型热泵循环水的焓值Hcout，用函数Hcout＝f(Pcout,Tcout)表示；
③回收循环水余热量Qc＝Dc×(Hcout-Hcin)，其中Dc为循环水流量。
在本发明的具体实施中，所述步骤⑷中所述升温型热泵总体性能系数的具体计算方法为：
升温型热泵总体性能系数β＝Qh/(Qh-Dc)。
在本发明的具体实施中，所述步骤⑸中数据分类的具体分类方法是：
①数据分为升温型热泵实时运行数据和计算结果数据，其中升温型热泵实时运行数据包括：循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh；
②由于升温型热泵实时运行数据采集自升温型热泵分散控制系统服务器，在本数据存储服务器中不再进行保存，只完成计算结果数据同时间数据包同步存储。
在本发明的具体实施中，所述步骤⑹中，所述表格具体包括循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh；所述曲线具体包括：
①升温型热泵总制热量随时间变化的曲线；
②回收循环水余热量随时间变化的曲线；
③升温型热泵总体性能系数随时间变化的曲线。

Claims (9)

1.一种升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于包括步骤如下：
⑴升温型热泵实时运行数据采集模块从升温型热泵分散控制系统服务器采集所需升温型热泵实时运行数据，并将实时运行数据发送至升温型热泵实时数据采集网；
⑵升温型热泵实时数据采集网对接收的传输数据进行重新编码，隔离与外部其它数据传输网络的联系；并将重新编码结果发送至实时数据处理模块和数据存储服务器；
⑶实时数据处理模块通过接收到的数据对升温型热泵原始运行数据进行判断和处理，对于数据信号依次完成数据范围的判断和取平均值，并将处理结果发送至总体性能系数计算模块；
⑷总体性能系数计算模块对接收数据计算当前运行工况下升温型热泵总制热量和回收循环水余热量，进而计算出升温型热泵总体性能系数，并将计算结果发送至升温型热泵回收循环水余热总体性能系数监测系统主显示屏和数据存储服务器；
⑸数据存储服务器同时接收来自于升温型热泵实时数据采集网和总体性能系数计算模块的数据，并完成数据的分类和存储，以供使用人员对历史数据的调取和后续处理；
⑹升温型热泵回收循环水余热总体性能系数监测系统主显示屏以表格和曲线的形式同时呈现升温型热泵实时运行总体性能系数以及历史运行总体性能系数。
2.根据权利要求1所述的升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于：所述步骤⑴中升温型热泵实时运行数据具体包括：循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh。
3.根据权利要求1所述的升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于：所述步骤⑵中对接收的传输数据进行重新编码是将接收的循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh传输数据重新与时间数据包进行组合П进制数据编码。
4.根据权利要求1所述的升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于：所述步骤⑶中对于数据信号依次完成数据范围的判断具体方法是：
①实时数据处理模块中设定每种数据信号的高低限量程范围；
②将实时数据处理模块接收到的每种数据信号分别与高低限量程范围进行比较，如果在量程范围内，则判断数据合理可用，如果不在量程范围内，则判断数据不合理，并进行报警提示；
③对于采用双重或多重测点的数据，在完成数据合理性判断之后，对所有测点数据进行算术平均，并将平均值作为该测点的最终值。
5.根据权利要求1所述的升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于：所述步骤⑷中升温型热泵总制热量的具体计算方法是：
①由热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin，计算进升温型热泵热网水的焓值Hhin，用函数Hhin＝f(Phin,Thin)表示；
②由热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout，计算出升温型热泵热网水的焓值Hhout，用函数Hhout＝f(Phout,Thout)表示；
③升温型热泵总制热量Qh＝Dh×(Hhout-Hhin)，其中Dh为热网水流量。
6.根据权利要求1所述的升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于：所述步骤⑷中回收循环水余热量的具体计算方法是：
①由循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin，计算进升温型热泵循环水的焓值Hcin，用函数Hcin＝f(Pcin,Tcin)表示；
②由循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout，计算出升温型热泵循环水的焓值Hcout，用函数Hcout＝f(Pcout,Tcout)表示；
③回收循环水余热量Qc＝Dc×(Hcout-Hcin)，其中Dc为循环水流量。
7.根据权利要求1所述的升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于：所述步骤⑷中升温型热泵总体性能系数的具体计算方法为：
升温型热泵总体性能系数β＝Qh/(Qh-Dc)。
8.根据权利要求1所述的升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于：所述步骤⑸中数据分类的具体方法是：
①数据分为升温型热泵实时运行数据和计算结果数据，其中升温型热泵实时运行数据包括：循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh；
②由于升温型热泵实时运行数据采集自升温型热泵分散控制系统服务器，在本数据存储服务器中不再进行保存，只完成计算结果数据同时间数据包同步存储。
9.根据权利要求1所述的升温型热泵回收循环水余热性能系数在线监测方法，其特征在于：所述步骤⑹中表格具体包括循环水进升温型热泵压力Pcin和温度Tcin、循环水出升温型热泵压力Pcout和温度Tcout、循环水流量Dc、热网水进升温型热泵压力Phin和温度Thin、热网水出升温型热泵压力Phout和温度Thout、热网水流量Dh；所述曲线具体包括升温型热泵总制热量随时间变化的曲线、回收循环水余热量随时间变化的曲线及升温型热泵总体性能系数随时间变化的曲线。
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