CN105652657B - 一种用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法，步骤包括：1)打开受控制的蒸汽管道疏水阀门；2)确定开度y，发出控制指令使受控制的蒸汽管道进汽阀门增加开度y；3)确定时间t，并等待时间t；4)判断受控制的蒸汽管道暖管完成条件是否得到满足，若受控制的蒸汽管道暖管完成条件得到满足，则结束并退出；否则，跳转执行步骤5)；5)判断受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x是否满足预设的过快判断条件，如果满足则跳转执行步骤4)；否则跳转执行步骤2)。本发明能够对蒸汽管道的进汽阀门和疏水阀门进行自动控制以保证合适的暖管速度，提高热力系统在蒸汽管道暖管期间的安全经济性能、切实降低运行人员劳动强度。

Description

一种用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法
技术领域
本发明涉及热力系统控制领域，具体涉及一种用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法。
背景技术
在火电、核电以及其他多种热力系统中，都包括很多蒸汽管道。在系统启动过程中，一般需要先对这些蒸汽管道进行暖管，以保证管道金属在受热过程中膨胀均匀，防止产生裂纹和变形。目前蒸汽管道暖管一般采用人工控制，由运行人员手动控制蒸汽管道疏水阀门，并根据经验逐步开大蒸汽管道进汽阀门。但蒸汽管道暖管过程受蒸汽管道长短、管壁厚度、管径大小、管道材质及蒸汽参数等多方面因素影响，运行人员经验很难适用于所有管道，经常导致暖管过快或者过慢。由于暖管过快可能损坏蒸汽管道，暖管过慢又会导致系统启动时间过长，因此目前人工控制蒸汽管道暖管的方法不但使运行人员劳动强度很大，而且对热力系统的安全和经济性能有不利影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够对蒸汽管道的进汽阀门和疏水阀门进行自动控制以保证合适的暖管速度，提高热力系统在蒸汽管道暖管期间的安全经济性能、切实降低运行人员劳动强度的用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法，步骤包括：
1)发出控制指令打开受控制的蒸汽管道疏水阀门；
2)根据受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x确定开度y，发出控制指令使受控制的蒸汽管道进汽阀门增加开度y；
3)根据受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x确定时间t，并等待时间t；
4)判断受控制的蒸汽管道暖管完成条件是否得到满足，若受控制的蒸汽管道暖管完成条件得到满足，则结束并退出；否则，跳转执行步骤5)；
5)判断受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x是否满足预设的过快判断条件，如果满足预设的过快判断条件，则跳转执行步骤4)；否则跳转执行步骤2)。
优选地，所述步骤2)中确定开度y的函数表达式如式(1)所示；
式(1)中，y表示待确定的开度，单位为％；x表示受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率，单位为℃/min。
优选地，所述步骤3)中确定时间t的函数表达式如式(2)所示；
式(2)中，t表示待确定的时间，单位为s；x表示受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率，单位为℃/min。
优选地，所述步骤5)中预设的过快判断条件包括同时满足下述两个条件：条件①、受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x在预设温度变化速率区间范围内；条件②、受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x连续指定时长小于预设温度变化速率临界值。
优选地，所述条件①中的预设温度变化速率区间为-1～3℃/min。
优选地，所述条件②中的指定时长为20秒～60秒之间。
优选地，所述条件②中的预设温度变化速率临界值为0.1℃/min/s～0.5℃/min/s。
本发明用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法具有下述优点：本发明的自动暖管方法根据受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x确定开度y，发出控制指令使受控制的蒸汽管道进汽阀门增加开度y；根据受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x确定时间t，并等待时间t，从而能够根据相关参数的实时变化情况，对蒸汽管道进汽阀门和疏水阀门进行自动控制，从而实现蒸汽管道暖管期间的自动控制。应用本发明的自动暖管方法，可提高热力系统在蒸汽管道暖管期间的安全经济性能，切实降低运行人员劳动强度。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
具体实施方式
下文以火电机组热力系统中的四段抽汽管道为待控制的蒸汽管道为例，对本发明用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法进行进一步的详细说明。
如图1所示，本实施例用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法的步骤包括：
1)发出控制指令打开受控制的蒸汽管道疏水阀门；
2)根据受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x确定开度y，发出控制指令使受控制的蒸汽管道进汽阀门增加开度y；
3)根据受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x确定时间t，并等待时间t；
4)判断受控制的蒸汽管道暖管完成条件是否得到满足，若受控制的蒸汽管道暖管完成条件得到满足，则结束并退出；否则，跳转执行步骤5)；
5)判断受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x是否满足预设的过快判断条件，如果满足预设的过快判断条件，则跳转执行步骤4)；否则跳转执行步骤2)。
本实施例中，具体是指使用常规方法编写蒸汽管道暖管自动控制程序，步骤1)通过蒸汽管道暖管自动控制程序发出控制指令打开待控制的蒸汽管道上的疏水阀门，其后续步骤2)～5)中的控制指令均为通过蒸汽管道暖管自动控制程序发送的。
本实施例中，步骤2)中确定开度y的函数表达式如式(1)所示；
式(1)中，y表示待确定的开度，单位为％；x表示受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率，单位为℃/min。步骤2)中确定的开度y不是一个固定值，而是一个变化值，其数值与受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x相关。通过上述式(1)，使得当受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x值较大时，待控制的蒸汽管道进汽阀门增加的开度y值较小，使增加的蒸汽管道进汽流量较小，从而减小下一阶段(下一次执行步骤2)的阶段)蒸汽管道的出口温度变化速率x；而当受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x值较小时，待控制的蒸汽管道进汽阀门增加的开度y值较大，使增加的蒸汽管道进汽流量较大，从而增大下一阶段蒸汽管道的出口温度变化速率x，所以能够克服现有技术暖管过快或过慢的缺陷。
本实施例中，步骤3)中确定时间t的函数表达式如式(2)所示；
式(2)中，t表示待确定的时间，单位为s；x表示受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率，单位为℃/min。本实施例中，步骤3)中确定的时间t不是一个固定值，而是一个变化值，其数值与受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x相关。通过上述式(2)，使得当受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x值较大时，等待的时间t值较大，使单位时间内增加的蒸汽管道进汽流量较小，从而减小下一阶段的受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x；而当受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x值较小时，等待时间t值较小，使单位时间内增加的蒸汽管道进汽流量较大，从而增大下一阶段受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x，所以能够克服现有技术暖管过快或过慢的缺陷。
本实施例中，步骤5)中预设的过快判断条件包括同时满足下述两个条件：条件①、受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x在预设温度变化速率区间范围内；条件②、受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x连续指定时长小于预设温度变化速率临界值。本实施例中，所述条件①中的预设温度变化速率区间为-1～3℃/min。一般来说，条件②中的指定时长为20秒～60秒之间，条件②中的预设温度变化速率临界值为0.1℃/min/s～0.5℃/min/s。因此，条件②连续指定时长小于预设温度变化速率临界值为“连续20秒小于0.5℃/min/s”(最宽松)和“连续60秒小于0.1℃/min/s”(最严格)之间。本实施例中，条件②连续指定时长小于预设温度变化速率临界值具体为连续30秒小于0.2℃/min/s的条件。
综上所述，本实施例中所编写的蒸汽管道暖管自动控制程序能够根据火电机组四段抽汽管道出口温度变化速率的实时变化情况，对火电机组四段抽汽管道进汽阀门和疏水阀门进行自动控制，从而实现了火电机组四段抽汽管道暖管过程的自动控制，提高了热力系统在蒸汽管道暖管期间的安全经济性能，切实降低了运行人员劳动强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法，其特征在于步骤包括：
1)发出控制指令打开受控制的蒸汽管道疏水阀门；
2)根据受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x确定开度y，发出控制指令使受控制的蒸汽管道进汽阀门增加开度y；
3)根据受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x确定时间t，并等待时间t；
4)判断受控制的蒸汽管道暖管完成条件是否得到满足，若受控制的蒸汽管道暖管完成条件得到满足，则结束并退出；否则，跳转执行步骤5)；
5)判断受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x是否满足预设的过快判断条件，如果满足预设的过快判断条件，则跳转执行步骤4)；否则跳转执行步骤2)；
所述步骤2)中确定开度y的函数表达式如式(1)所示；
式(1)中，y表示待确定的开度，单位为％；x表示受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率，单位为℃/min。
2.根据权利要求1所述的用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法，其特征在于，所述步骤3)中确定时间t的函数表达式如式(2)所示；
式(2)中，t表示待确定的时间，单位为s；x表示受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率，单位为℃/min。
3.根据权利要求1或2所述的用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法，其特征在于，所述步骤5)中预设的过快判断条件包括同时满足下述两个条件：条件①、受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x在预设温度变化速率区间范围内；条件②、受控制的蒸汽管道的出口温度变化速率x连续指定时长小于预设温度变化速率临界值。
4.根据权利要求3所述的用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法，其特征在于，所述条件①中的预设温度变化速率区间为-1～3℃/min。
5.根据权利要求4所述的用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法，其特征在于，所述条件②中的指定时长为20秒～60秒之间。
6.根据权利要求5所述的用于热力系统蒸汽管道的自动暖管方法，其特征在于，所述条件②中的预设温度变化速率临界值为0.1℃/min/s～0.5℃/min/s。
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