CN108319129A - 凝结水系统的加氨方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种凝结水系统的加氨方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：根据凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率；根据预设频率与机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出机组所需的频率；根据机组所需的频率与由PID计算得出所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据变频频率进行加氨。本发明实施例的技术方案通过对凝结水的精确加氨，保证凝结水pH的稳定性，降低了高效超临界直流炉的腐蚀速率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及火力发电厂技术领域，尤其涉及一种凝结水系统的加氨方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
高效超临界直流炉具有较高的热效率，同时对水质要求极高，当水中杂质较多时，会出现锅炉管壁结垢量增加，热效率下降的技术问题，因此对凝结水的处理至关重要。
目前，高效超临界直流炉凝结水的处理是不断向凝结水中加入氨水，保持凝结水的pH值在9.2至9.6之间，从而降低锅炉的腐蚀速率。通过pH值来反映凝结水的水质，测试结果不够准确，为了提高检测的灵敏度，可由电导率反馈替代pH反馈控制凝结水的品质。
但是，现有技术中的电导率表安装在氨溶液加药点后，由于受到药品混合与取样管路长度的影响，不能够实时获取凝结水的电导率从而确定凝结水的pH值；机组启动阶段在线化学仪表投入少，凝结水水质由人工化验，无法达到凝结水冲洗水量与加氨量匹配，造成凝结水PH波动大，无法有效控制启动阶段的腐蚀问题；在运行的过程中由于取样管路长短不同，导致不同的机组检测存在滞后，以致于机组在升降负荷时，单纯的PID(ProportionIntegration Differentiation，比例-积分-微分控制器)调节无法保证凝结水pH稳定度的技术问题。
发明内容
本发明提供一种凝结水系统的加氨方法、装置、设备及存储介质，通过对凝结水的精确加氨，保证凝结水pH的稳定性，降低了高效超临界直流炉的腐蚀速率。
第一方面，本发明实施例提供了一种凝结水系统的加氨方法，该方法包括：
根据凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率；
根据预设频率与所述机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出所述机组所需的频率；
根据所述机组所需的频率与所述由PID计算得出所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据所述变频频率进行加氨。
第二方面，本发明实施例还提供了一种凝结水系统的加氨装置，该装置包括：
PID控制模块，用于根据凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率；
机组负荷模块，用于根据预设频率与所述机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出所述机组所需的频率；
控制模块，用于根据所述机组所需的频率与所述由PID计算得出所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据所述变频频率进行加氨。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例任一所述的凝结水系统的加氨方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明实施例任一所述的凝结水系统的加氨方法。
本发明实施例通过凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率，通过PID调节凝结水系统的加氨情况，并根据预设频率与机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出机组所需的频率，进一步的考虑机组允许的最大负荷值来确定调节参数，通过调节参数和机组当前负荷建立负荷线性函数，由负荷线性函数确定出机组所需的频率；通过机组所需的频率与由PID计算得出所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据此变频频率进行加氨，即结合PID调节与负荷线性函数对凝结水系统的加氨情况进行调节，解决了现有技术中无法有效控制启动阶的腐蚀问题以及单纯的利用PID调节不准确的技术问题，实现了调节机组在0％MW负荷至100％MW负荷之间的全自动运行，同时在运行的过程中能够有效减小凝结水的当前电导率与预设电导率之间的误差，达到了精确地控制凝结水的电导率，从而稳定了凝结水的pH值以及降低了直流炉腐蚀速率的技术效果。
附图说明
为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
图1是本发明实施例一所提供的一种凝结水系统的加氨方法流程示意图；
图2是本发明实施例二所提供的一种凝结水系统的加氨装置结构示意图；
图3是本发明实施例三所提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一所提供的一种凝结水系统的加氨方法流程示意图，本实施例可适用于在对凝结水进行加氨处理的情况，该方法可以由凝结水系统的加氨装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现。
如图1所述，本实施例的方法包括：
S110、根据凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率。
需要说明的是，凝结水中的电导率能够反映凝结水的pH值，从而确定此时凝结水对高效超临界直流炉的腐蚀速率，因此通过控制当前凝结水的电导率进而实现有效的降低腐蚀速率的技术效果。
示例性地，可基于设置于所述凝结水中的电导率表检测凝结水中的当前电导率。即，可以在凝结水或机组汽水流程中设置电导率表，通过电导率表检测当前的电导率值。进一步地，还可以将电导率表与计算机相连接，在实际使用过程中，可以通过计算机获取当前的电导率值。其中，获取当前电导率方式可选是实时获取或者间隔预设时间获取凝结水当前的电导率值，如每两分钟获取一次凝结水中电导率值；也可以是，电导率检测表根据预设的时间间隔检测凝结水的当前电导率值，并将该电导率值发送至计算机，计算机将接收到的当前电导率值覆盖前一次所接收到的电导率值。当然，还可以根据实际需求设置需要获取凝结水当前的电导率值时的触发条件，进而当检测到所述触发条件时获取凝结水当前的电导率值。
可选地，可以将当前电导率与预设的电导率进行比较，根据比较结果确定是否对凝结水系统进行PID调节。可选地，可获取所述当前电导率，当检测到所述当前电导率的值与预设的电导率值不同时，对凝结水系统进行PID调节；或者还可以预先设置当前电导率与预设电导率之间的误差范围，当检测到所述当前电导率的值与预设的电导率值的差值超出预设的误差范围时，对凝结水系统进行PID调节。其中误差范围的具体取值可以根据实际情况进行设置，在此不做限定。
示例性的，凝结水中电导率值可以处于4.27～10.72μS/cm之间，以确保腐蚀速率较低。例如，预设电导率具体可以为4.4μS/cm。若误差范围可以设置在预设电导率4.4μS/cm的±5％左右，即检测到当前电导率在4.18μS/cm至4.62μS/cm范围之内，则不需要进行PID调节；当检测到当前的电导率不在4.18μS/cm至4.62μS/cm范围之内时，则对凝结水系统进行PID调节。其中，PID调节范围可以设置在-50Hz至50Hz之间。
S120、根据预设频率与所述机组允许的最大负荷值的比值的得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出所述机组所需的频率。
为了保证对凝结水系统加氨的调节更加准确，还需要结合其它调节，以保证加药计量泵频率可与机组的负荷共同变化。其中，最大负荷为机组在运行过程中，所能达到的最大运行功率，由于不同的机组允许的最大负荷值不同，得到的调节参数也不相同，示例性的，机组允许的最大负荷值为660MW。根据凝结水系统中的各项参数以及工艺要求，预设频率的取值范围可以处于20Hz至40Hz之间。例如，预设频率设置为35Hz。根据预设频率35Hz与机组允许的最大负荷值660MW的比值计算得出调节参数为0.053。根据此调节参数0.053与机组的当前负荷的乘积，即可建立负荷的线性函数式，表达式为0.053×机组当前负荷，根据出运算公式能够确定机组所需的频率。需要说明的是，虽然不同机组允许的最大负荷值不同，但是此步骤具备通用性。
在本发明实施例中，通过在PID调节的基础上，增加此线性负荷函数调节，解决了当机组的升、降负荷时无法及时准确调节的问题。
S130、根据所述机组所需的频率与所述由PID计算得出所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据所述变频频率进行加氨。
加药计量泵具备行程可调与交流变频，通过调节加药计量泵的变频频率就可以实现对凝结水系统进行精确加氨，从而使凝结水中的电导率与预设的电导率相同。具体是，加药计量泵所需要的交流变频频率是通过机组当前所需的频率与由PID计算得出所需的控制频率求和得到的，其中，加药计量泵的输出范围在0Hz至50Hz之间，根据此变频频率值对加药计量泵的频率进行调节，实现对凝结水系统精确加氨。其中，氨可以是脱硝用氨气溶液在一定除盐水制备，氨水浓度波动允许±20％。
一般地，机组的运行分四个阶段分别是：启动阶段、升负荷阶段、运行阶段以及降负荷阶段，在不同的阶段，机组的当前负荷不同，因此所需的机组频率也不相同。
在本发明实施例中，将PID调节与机组频率调节相结合，消除了机组的负荷发生变化时，凝结水电导率以及pH值的变化幅度较大的技术问题，从而实现对凝结水系统的精确加氨。示例性的，如当机组处于启动阶段时，机组的当前负荷为0MV，凝结水的加氨量是通过PID调节来稳定凝结水中的电导率，即调节凝结水系统中的pH值；当机组处于升负荷阶段时，负荷函数的输出量增加，即机组所需的频率开始增加，凝结水电导率与pH值略有上升，此时PID调节模块减少输出，直到PID输出量占比下降至一定的范围内时，负荷线性函数进行主要调节功能。机组在快速升、降负荷过程中，由于凝结水水量与负荷成线性正比，本方法可保证升、降负荷情况下，加氨计量泵频率与负荷同时动作，消除PID调节存在滞后性的技术问题。。从上述分析可知：机组在快速升、降负荷过程中，机组的负荷值变化较快，此时PID调节不能够满足需求，因此本发明实施例在PID调节的基础上增设了线性函数调节，这两种调节方式相结合可保证在机组负荷波动的情况下，凝结水电导率的稳定，进而消除PID调节的滞后性。进一步的，实现了在机组运行的过程中凝结水的当前电导率与预设电导率的误差保持在±5％以内。
本发明实施例通过凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率，通过PID调节凝结水系统的加氨情况，并根据预设频率与机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出机组所需的频率，进一步的考虑机组允许的最大负荷值来确定调节参数，通过调节参数和机组当前负荷建立负荷线性函数，由负荷线性函数确定出机组所需的频率；通过机组所需的频率与PID所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据此变频频率进行加氨，即结合PID调节与负荷线性函数对凝结水系统的加氨情况进行调节，解决了现有技术中无法有效控制启动及升负荷阶段的腐蚀问题以及单纯的利用PID调节不准确的技术问题，实现了调节机组在0％MW负荷至100％MW负荷之间的全自动运行，同时在运行的过程中能够有效减小凝结水的当前电导率与预设电导率之间的误差，达到了精确地控制凝结水的电导率，从而稳定了凝结水的pH值以及降低了直流炉腐蚀速率的技术效果。
实施例二
图2为本发明实施例二所提供的一种凝结水系统的加氨装置的结构示意图，该装置包括：PID控制模块210、机组负荷模块220以及控制模块230，其中，PID控制模块210，用于根据凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率；机组负荷模块220，用于根据预设频率与所述机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出所述机组所需的频率；控制模块230，用于根据所述机组所需的频率与所述由PID计算得出所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据所述变频频率进行加氨。
本发明实施例通过凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率，通过PID调节凝结水系统的加氨情况，并根据预设频率与机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出机组所需的频率，进一步的考虑机组允许的最大负荷值来确定调节参数，通过调节参数和机组当前负荷建立负荷线性函数，由负荷线性函数确定出机组所需的频率；通过机组所需的频率与PID所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据此变频频率进行加氨，即结合PID调节与负荷线性函数对凝结水系统的加氨情况进行调节，解决了现有技术中无法有效控制启动及升负荷阶段的腐蚀问题以及单纯的利用PID调节不准确的技术问题，实现了调节机组在0％MW负荷至100％MW负荷之间的全自动运行，同时在运行的过程中能够有效减小凝结水的当前电导率与预设电导率之间的误差，达到了精确地控制凝结水的电导率，从而稳定了凝结水的pH值以及降低了直流炉腐蚀速率的技术效果。
在上述技术方案的基础上，所述预设频率的取值范围在20Hz至40Hz之间。
在上述各技术方案的基础上，所述预设频率为35Hz。
在上述各技术方案的基础上，获取所述当前电导率，当检测到所述当前电导率的值与预设的电导率值不同时，对凝结水系统进行PID调节。
在上述各技术方案的基础上，基于设置于所述凝结水中的电导率表检测凝结水中的当前电导率。
本发明实施例所提供的凝结水系统的加氨装置可执行本发明任意实施例所提供的凝结水系统的加氨方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是，上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施例实施方式的示例性设备30的框图。图3显示的设备30仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，设备30以通用计算设备的形式表现。设备30的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元301，系统存储器302，连接不同系统组件(包括系统存储器302和处理单元301)的总线303。
总线303表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
设备30典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备30访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器302可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)304和/或高速缓存存储器305。设备30可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统306可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线303相连。存储器302可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块307的程序/实用工具308，可以存储在例如存储器302中，这样的程序模块307包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块307通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
设备30也可以与一个或多个外部设备309(例如键盘、指向设备、显示器310等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备30交互的设备通信，和/或与使得该设备30能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口311进行。并且，设备30还可以通过网络适配器312与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器312通过总线303与设备30的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合设备30使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元301通过运行存储在系统存储器302中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的凝结水系统的加氨方法。
实施例四
本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行凝结水系统的加氨方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种凝结水系统的加氨方法，其特征在于，包括：
根据凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率；
根据预设频率与所述机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出所述机组所需的频率；
根据所述机组所需的频率与所述由PID计算得出所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据所述变频频率进行加氨。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设频率的取值范围在20Hz至40Hz之间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设频率为35Hz。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，
获取所述当前电导率，当检测到所述当前电导率的值与预设的电导率值不同时，对凝结水系统进行PID调节。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于设置于所述凝结水中的电导率表检测凝结水中的当前电导率。
6.一种凝结水系统的加氨装置，其特征在于，包括：
PID控制模块，用于根据凝结水的当前电导率与预设电导率的差值，由PID计算得出所需的控制频率；
机组负荷模块，用于根据预设频率与所述机组允许的最大负荷值的比值得到调节参数，根据机组当前负荷与调节参数得出所述机组所需的频率；
控制模块，用于根据所述机组所需的频率与所述由PID计算得出所需的控制频率确定加药计量泵的交流变频频率，并根据所述变频频率进行加氨。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设频率的取值范围在20Hz至40Hz之间。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设频率为35Hz。
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5任一所述的凝结水系统的加氨方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一所述的凝结水系统的加氨方法。
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