CN111928920B - 蒸发器液位检测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种蒸发器液位检测方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括:获取宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值;获取宽量程液位差压值和窄量程液位差压值;获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度;根据预设液位计算模型以及蒸发器内蒸汽密度、蒸发器内水密度、宽量程液位差压值和窄量程液位差压值,获取蒸发器的当前液位值。采用本方法通过宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值,可以计算得到宽量程液位差压值以及窄量程液位差压值,并结合宽量程液位差压值、窄量程液位差压值和预设液位计算模型,最终计算得到蒸发器的当前液位值,通过上述过程能够更加准确的得到蒸发器的当前液位值,提高蒸发器液位值测量的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及核电机组技术领域,特别是涉及一种蒸发器液位检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
核电机组蒸汽发生器是一个立式的、自然循环式的、产生饱和蒸汽的装置。在反应堆热停堆及功率运行期间,反应堆冷却剂在传热管内流动,把热量传递给管外的二回路水;二回路水在蒸汽发生器内自然循环,在它流经传热管外时有一部分水变成饱和蒸汽,蒸发器给水经倒J形管向下流到下降通道并进入上升通道的底部,在上升通道内,二回路水吸收一回路经U形管传递的热量,其温度不断升高并产生多种形式的沸腾,所以在运行工况蒸发器内部的液位是处于动态的变化状态的。
传统的蒸发器液位检测主要采用的是宽/窄量程液位相结合的测量方式,宽/窄量程液位计采用差压测量原理,宽量程液位设计工况为机组热停状态,而窄量程液位设计工况为满功率运行状态,这使得当蒸发器处于其它工况时,容易与设计工况发生偏差,导致蒸发器液位检测产生较大的误差。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高蒸发器液位测量精度的蒸发器液位检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种蒸发器液位检测方法,该方法包括:
获取蒸发器中宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值;
根据宽量程液位计的测量值获取宽量程液位差压值,以及根据窄量程液位计的测量值获取窄量程液位差压值;
获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度;
根据预设液位计算模型以及蒸发器内蒸汽密度、蒸发器内水密度、宽量程液位差压值和窄量程液位差压值,获取蒸发器的当前液位值。
上述方法,通过宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值,可以计算得到宽量程液位差压值以及窄量程液位差压值,并结合宽量程液位差压值、窄量程液位差压值和预设液位计算模型,最终计算得到蒸发器的当前液位值,通过上述过程能够更加准确的得到蒸发器的当前液位值,提高蒸发器液位值测量的准确性。
在其中一个实施例中,获取蒸发器中宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值,包括:
获取蒸发器中宽量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到宽量程液位计的测量值;
获取蒸发器中窄量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到窄量程液位计的测量值。
在其中一个实施例中,根据宽量程液位计的测量值获取宽量程液位差压值,以及根据窄量程液位计的测量值获取窄量程液位差压值,包括:
获取宽量程液位计的液位测量范围、宽量程液位计的差压范围、窄量程液位计的液位测量范围以及窄量程液位计的差压范围;
根据宽量程液位计的液位测量范围、宽量程液位计的差压范围和宽量程液位计的测量值,获取宽量程液位差压值;
根据窄量程液位计的液位测量范围、窄量程液位计的差压范围和窄量程液位计的测量值,获取窄量程液位差压值。
在其中一个实施例中,获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度,包括:
获取蒸发器内蒸汽压力过程值,对蒸汽压力过程值进行滤波处理得到蒸汽压力测量值,并根据蒸汽压力测量值获取蒸发器内蒸汽密度;
获取宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,以及宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的高度差;
根据压差值以及高度差,获取蒸发器内水密度。
在其中一个实施例中,获取宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,包括:
ΔPHP=(ΔhHP+ΔhLP)ρrg-ΔhLPρvg-(ΔPW-ΔPN)
上式中,ΔPHP表示压差值,ΔhHP表示高度差,ρr表示取样管水密度,ΔhLP表示冷凝罐高度差,ρv表示蒸发器内蒸汽密度,ΔPW表示宽量程液位差压值,ΔPN窄量程液位差压值,g为常数。
在其中一个实施例中,根据压差值以及高度差,获取蒸发器内水密度,包括:
上式中,ρD表示蒸发器内水密度,ΔPHP表示压差值,ΔhHP表示高度差,g为常数。
在其中一个实施例中,当前液位值包括宽量程液位计的当前液位值和窄量程液位计的当前液位值,预设液位计算模型为:
上式中,L′W表示宽量程液位计的当前液位值,L′N表示窄量程液位计的当前液位值,Drw表示宽量程液位计的取样口至冷凝罐的距离,Drn表示窄量程液位计的取样口至冷凝罐的距离,ρr表示取样管水密度,ρv表示蒸发器内蒸汽密度,ρD表示蒸发器内水密度,ΔPW表示宽量程液位差压值,ΔPN窄量程液位差压值,g为常数。
一种蒸发器液位检测装置,装置包括:
数据获取模块,用于获取蒸发器中宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值;
差压获取模块,用于根据宽量程液位计的测量值获取宽量程液位差压值,以及根据窄量程液位计的测量值获取窄量程液位差压值;
密度获取模块,用于获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度;
液位获取模块,用于根据预设液位计算模型以及蒸发器内蒸汽密度、蒸发器内水密度、宽量程液位差压值和窄量程液位差压值,获取蒸发器的当前液位值。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
附图说明
图1为一个实施例中蒸发器液位检测方法的应用环境图;
图2为又一个实施例中蒸发器液位检测方法的流程示意图;
图3为又一个实施例中蒸发器液位检测方法的流程示意图;
图4为又一个实施例中蒸发器液位检测方法的流程示意图;
图5为又一个实施例中蒸发器液位检测方法的流程示意图;
图6为一个实施例中蒸发器液位检测装置的结构框图;
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图;
图8为一个实施例中蒸发器液位计运行工况分析示意图;
图9为另一个实施例中蒸发器液位检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的蒸发器液位检测方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,MP为压力计,用于测量蒸发器蒸汽压力,图1中采用三个压力计的冗余设计;MN表示液位计,用于蒸发器液位测量,窄量程液位计MNN采用四个冗余设计,宽量程液位计MNW采用单一设计。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种蒸发器液位检测方法,以该方法应用于图1中的蒸发器为例进行说明,包括以下步骤:
S100,获取蒸发器中宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值。
具体的,本申请中的执行主体可以采用具有处理功能的计算机设备等,蒸发器内设置有宽量程液位计和窄量程液位计,宽量程液位计和窄量程液位计的数量不受限制,可以是采用多个冗余设计,也可以采用单一设计,宽量程液位计和窄量程液位计均与计算机设备进行数据通信,采集蒸发器在不同工况下的液位值(即测量值)并发送给计算机设备。
应当说明的是,宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值都为实时数值,如果宽量程液位计或窄量程液位计的数量为多个,则对应的宽量程液位计的测量值或窄量程液位计的测量值可以取均值,这样能够保证采集到的测量值数据的准确性。
步骤S200,根据宽量程液位计的测量值获取宽量程液位差压值,以及根据窄量程液位计的测量值获取窄量程液位差压值。
具体的,宽量程液位计具有其对应的液位测量范围,窄量程液位计也具有其对应的液位测量范围,当计算机设备获取到宽量程液位计的测量值之后,可以根据宽量程液位计的测量值以及宽量程液位计对应的液位测量范围,得到宽量程液位差压值,以及根据窄量程液位计的测量值以及窄量程液位计对应的液位测量范围,得到窄量程液位差压值。
进一步的,也可以直接将具有差压液位测量功能的装置(例如差压液位计)集成在宽量程液位计和窄量程液位计上,这样在宽量程液位计进行测量得到测量值的同时,还可以得到宽量程液位差压值,在窄量程液位计进行测量得到测量值时,还可以得到窄量程液位差压值。
步骤S300,获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度。
具体的,蒸发器内蒸汽密度可以直接通过相应的测量装置测量得到,又或者通过测量其它参数(例如蒸汽压力测量值),然后根据相关的计算公式间接测量得到;蒸发器内水密度也可以直接通过相应的测量装置测量得到,同样,蒸发器内水密度还可以通过先测量其它参数(例如宽/窄量程液位计HP侧取压口之间的实时压差),然后根据相关的计算公式间接测量得到。
步骤S400,根据预设液位计算模型以及蒸发器内蒸汽密度、蒸发器内水密度、宽量程液位差压值和窄量程液位差压值,获取蒸发器的当前液位值。
具体的,预设液位计算模型可以是一个计算公式,可以将蒸发器内蒸汽密度、蒸发器内水密度、宽量程液位差压值和窄量程液位差压值作为预设液位计算模型的输入,将预设液位计算模型的输出作为蒸发器的当前液位值。
上述方法,通过宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值,可以计算得到宽量程液位差压值以及窄量程液位差压值,并结合宽量程液位差压值、窄量程液位差压值和预设液位计算模型,最终计算得到蒸发器的当前液位值,通过上述过程能够更加准确的得到蒸发器的当前液位值,提高蒸发器液位值测量的准确性。
在一个实施例中,如图3所示,步骤S100包括步骤S101和步骤S102,步骤S101,获取蒸发器中宽量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到宽量程液位计的测量值。步骤S102,获取蒸发器中窄量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到窄量程液位计的测量值。
具体的,在宽量程液位计对蒸发器液位进行测量时,测量得到的数据存在有较为频繁的波动,同样,在窄量程液位计对蒸发器液位进行测量时,得到的测量数据也存在有较为频繁的波动,通过对测量数据进行滤波处理,能够保证最终得到的测量值的准确性。
在一个实施例中,如图4所示,步骤S200包括步骤S201,步骤S202和步骤S203。步骤S201,获取宽量程液位计的液位测量范围、宽量程液位计的差压范围、窄量程液位计的液位测量范围以及窄量程液位计的差压范围。步骤S202,根据宽量程液位计的液位测量范围、宽量程液位计的差压范围和宽量程液位计的测量值,获取宽量程液位差压值。步骤S203,根据窄量程液位计的液位测量范围、窄量程液位计的差压范围和窄量程液位计的测量值,获取窄量程液位差压值。
具体的,若宽量程液位计的液位测量范围为LW0~LW100,则宽量程液位计的差压范围对应的为ΔPW0~ΔPW100,若窄量程液位测量范围为LN0~LN100,则窄量程液位计的差压范围对应的为ΔPN0~ΔPN100,其中,以LW表示宽量程液位计的测量值,以LN表示窄量程液位计的测量值,可得到宽量程液位差压值ΔPW:
窄量程液位差压值ΔPN:
在一个实施例中,如图5所示,步骤S300包括步骤S301,步骤S302和步骤S303,步骤S301,获取蒸发器内蒸汽压力过程值,对蒸汽压力过程值进行滤波处理得到蒸汽压力测量值,并根据蒸汽压力测量值获取蒸发器内蒸汽密度。步骤S302,获取宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,以及宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的高度差。步骤S303,根据压差值以及高度差,获取蒸发器内水密度。
具体的,蒸汽压力过程值可以通过相应的测量装置(例如压力测量仪)获得,蒸汽压力过程值通过滤波处理之后,能够得到更加准确的蒸汽压力测量值,此时的蒸汽压力测量值为饱和蒸汽压力测量值,以PS表示蒸汽压力测量值,可以根据饱和蒸汽压力PS=[PS1PS2 ... PSk]与饱和蒸汽密度ρv=[ρv1 ρv2 ... ρvk]的对应关系进行线性插值,获得蒸汽发生器内蒸汽密度ρv。
可以通过宽量程液位差压值ΔPW和窄量程液位差压值ΔPN计算得到蒸发器宽/窄量程液位计HP侧取压口之间的压差ΔPHP(即宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值),同时,宽量程液位计和窄量程液位计在设计安装时一般具有固有的高度差ΔhHP(即宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的高度差),然后即可通过相应的计算公式或者分析模型获取蒸发器内水密度。
需要说明的是,蒸汽压力测量值可以取冗余均值,例如当有多个冗余蒸汽压力过程值经过滤波处理得到多个蒸汽压力测量值时,则可以对多个蒸汽压力测量值取均值,得到冗余均值作为蒸汽压力测量值。
进一步的,在一个实施例中,通过计算公式计算得到宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,该计算公式如下:
ΔPHP=(ΔhHP+ΔhLP)ρrg-ΔhLPρvg-(ΔPW-ΔPN)
上式中,ΔPHP表示压差值,ΔhHP表示高度差,ρr表示取样管水密度,ΔhLP表示冷凝罐高度差,ρv表示蒸发器内蒸汽密度,ΔPW表示宽量程液位差压值,ΔPN窄量程液位差压值,g为常数。
进一步的,在一个实施例中,通过蒸发器内水密度的计算公式计算得到蒸发器内水密度,具体如下:
上式中,ρD表示蒸发器内水密度,ΔPHP表示压差值,ΔhHP表示高度差,g为常数。
在一个实施例中,当前液位值包括宽量程液位计的当前液位值和窄量程液位计的当前液位值,预设液位计算模型为:
上式中,L′W表示宽量程液位计的当前液位值,L′N表示窄量程液位计的当前液位值,Drw表示宽量程液位计的取样口至冷凝罐的距离,Drn表示窄量程液位计的取样口至冷凝罐的距离,ρr表示取样管水密度,ρv表示蒸发器内蒸汽密度,ρD表示蒸发器内水密度,ΔPW表示宽量程液位差压值,ΔPN窄量程液位差压值,g为常数。
应该理解的是,虽然图2-5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2-5中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图6所示,提供了一种蒸发器液位检测装置,包括:数据获取模块100、差压获取模块200、密度获取模块300和液位获取模块400,其中:
数据获取模块100,用于获取蒸发器中宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值;
差压获取模块200,用于根据宽量程液位计的测量值获取宽量程液位差压值,以及根据窄量程液位计的测量值获取窄量程液位差压值;
密度获取模块300,用于获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度;
液位获取模块400,用于根据预设液位计算模型以及蒸发器内蒸汽密度、蒸发器内水密度、宽量程液位差压值和窄量程液位差压值,获取蒸发器的当前液位值。
上述装置,通过宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值,可以计算得到宽量程液位差压值以及窄量程液位差压值,并结合宽量程液位差压值、窄量程液位差压值和预设液位计算模型,最终计算得到蒸发器的当前液位值,通过上述过程能够更加准确的得到蒸发器的当前液位值,提高蒸发器液位值测量的准确性。
在一个实施例中,数据获取模块100包括滤波处理单元,滤波处理单元用于获取蒸发器中宽量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到宽量程液位计的测量值;获取蒸发器中窄量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到窄量程液位计的测量值。
在一个实施例中,差压获取模块200包括范围获取单元,宽量程差压获取单元和窄量程差压获取单元,范围获取单元用于获取宽量程液位计的液位测量范围、宽量程液位计的差压范围、窄量程液位计的液位测量范围以及窄量程液位计的差压范围。宽量程差压获取单元用于根据宽量程液位计的液位测量范围、宽量程液位计的差压范围和宽量程液位计的测量值,获取宽量程液位差压值。窄量程差压获取单元用于根据窄量程液位计的液位测量范围、窄量程液位计的差压范围和窄量程液位计的测量值,获取窄量程液位差压值。
在一个实施例中,密度获取模块300包括蒸汽模块获取单元、高度差获取单元和水密度获取单元,蒸汽模块获取单元用于获取蒸发器内蒸汽压力过程值,对蒸汽压力过程值进行滤波处理得到蒸汽压力测量值,并根据蒸汽压力测量值获取蒸发器内蒸汽密度。高度差获取单元用于获取宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,以及宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的高度差。水密度获取单元用于根据压差值以及高度差,获取蒸发器内水密度。
关于蒸发器液位检测装置的具体限定可以参见上文中对于蒸发器液位检测方法的限定,在此不再赘述。上述蒸发器液位检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种蒸发器液位检测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述蒸发器液位检测方法的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述蒸发器液位检测方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
在一个实施例中,为了对本申请进一步的进行详细说明,参考图8,图8为蒸发器液位计运行工况分析示意图,其中,dr、Dr分别为20℃及正常运行工况下下取样口至冷凝罐中心线之间距离,ρr为取样管水密度,Tr为取样管水温度,dp、Dp分别为20℃及正常运行工况下上下取样口之间距离,ρD为蒸汽发生器内水密度,TD为蒸汽发生器内部水温度,QV为蒸汽流量,ρv为蒸汽发生器内蒸汽密度,QR为循环水流量;ER为循环水焓,QD为下降通道流量,ED下降通道焓,R为循环水倍率:R=QD/QV。
进一步参考图9,宽量程液位计过程值通过滤波处理获得宽量程液位计的液位测量值LW(采用滤波处理的原因为过程值存在较为频繁的波动),窄量程液位计过程值通过滤波处理获得窄量程液位计的液位测量值LN,进而得到宽/窄量程液位差压值ΔPW、ΔPN,通过宽/窄量程液位计设计安装时固有的高度差ΔhHP进行交叉运算获得隐含的宽/窄量程液位计HP侧取压口之间的实时压差ΔPHP,计算得到蒸发器内水密度ρD,同时蒸发器内蒸汽压力过程值经滤波处理后获得饱和蒸汽压力测量值PS,线性插值计算得到蒸发器内饱和蒸汽密度ρv,最后再将将宽量程液位差压值ΔPW、窄量程液位差压值ΔPN、蒸发器内水密度ρD以及饱和蒸汽密度ρv一起输入至差压计算模块(其中包括有上文的预设液位计算模型),最终计算得到蒸发器全工况液位值L′(宽/窄量程液位计分别用L′W、L′N表示),需要说明的是,一般预设液位计算模型的前提条件需要满足三个,一个为正常运行期间蒸发器汽空间为饱和蒸汽;第二个为正常运行期间蒸发器液位均在宽/窄量程液位计测量区间;第三个为蒸发器中沸腾的状态复杂,不同沸腾层的密度存在差异,蒸发器内水密度使用平均密度近似,具体的计算过程如下:
宽量程液位测量值LW,液位测量范围LW0~LW100,对应差压范围ΔPW0~ΔPW100,计算宽量程测量值LW时对应的宽量程液位差压值ΔPW:
窄量程液位测量值LN,可取冗余均值液位测量范围LN0~LN100,对应差压范围ΔPN0~ΔPN100,计算窄量程测量值LN时对应的窄量程液位差压值ΔPN:
饱和蒸汽压力测量值PS,可取冗余均值根据饱和蒸汽压力PS=[PS1PS2...PSk]与饱和蒸汽密度ρv=[ρv1 ρv2 ... ρvk]的对应关系进行线性插值,获得蒸汽发生器内蒸汽密度ρv。
宽量程液位计与窄量程液位计HP侧取压口高度差为ΔhHP、冷凝罐高度差为ΔhLP,理论上宽量程液位计与窄量程液位计安装上满足一下公式:
L′W=L′N+ΔhHP
Drw=Drn+ΔhHP+ΔhLP
通过差压计算得到的宽/窄量程液位差压值ΔPW、ΔPN:
ΔPW=Drwρrg-L′WρDg-(Drw-L′W)ρvg
ΔPN=Drnρrg-L′NρDg-(Drn-L′N)ρvg
通过宽/窄量程液位差压值ΔPW、ΔPN计算得到蒸发器宽/窄量程液位计HP侧取压口之间的压差ΔPHP,此为宽/窄量程液位计交叉运算后获取的隐藏信息,但可以实时反映蒸汽内差压的动态变化。
ΔPHP=(ΔhHP+ΔhLP)ρrg-ΔhLPρvg-(ΔPW-ΔPN)
宽/窄量程液位计HP侧取压口之间的高度差ΔhHP在安装之初就已确定的,是一个常量,进而得到蒸发器内水平均密度,用此近似蒸发器内水密度ρD:
使用计算得到的蒸发器内水密度ρD以及饱和蒸汽密度ρv可以计算出修正后的蒸发器液位值L′W、L′N:
上式中,dr、Dr分别为20℃及正常运行工况下取样口至冷凝罐中心线之间距离(宽/窄量程液位计分别用drw/drn、Drw/Drn表示);ρr、ρv、ρD分别为取样管水密度、蒸汽发生器内蒸汽密度、蒸汽发生器内水密度。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种蒸发器液位检测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取蒸发器中宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值;
根据所述宽量程液位计的测量值获取宽量程液位差压值,以及根据所述窄量程液位计的测量值获取窄量程液位差压值;
获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度;
根据预设液位计算模型以及所述蒸发器内蒸汽密度、蒸发器内水密度、宽量程液位差压值和窄量程液位差压值,获取所述蒸发器的当前液位值;
所述当前液位值包括宽量程液位计的当前液位值和窄量程液位计的当前液位值,所述预设液位计算模型为:
上式中,L′W表示宽量程液位计的当前液位值,L′N表示窄量程液位计的当前液位值,Drw表示宽量程液位计的取样口至冷凝罐的距离,Drn表示窄量程液位计的取样口至冷凝罐的距离,ρr表示取样管水密度,ρv表示蒸发器内蒸汽密度,ρD表示蒸发器内水密度,ΔPW表示宽量程液位差压值,ΔPN窄量程液位差压值,g为常数;
所述获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度,包括:
获取蒸发器内蒸汽压力过程值,对所述蒸汽压力过程值进行滤波处理得到蒸汽压力测量值,并根据所述蒸汽压力测量值获取蒸发器内蒸汽密度;
获取宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,以及宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的高度差;
根据所述压差值以及所述高度差,获取蒸发器内水密度;
所述获取宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,包括:
ΔPHP=(ΔhHP+ΔhLP)ρrg-ΔhLPρvg-(ΔPW-ΔPN)
上式中,ΔPHP表示压差值,ΔhHP表示高度差,ρr表示取样管水密度,ΔhLP表示冷凝罐高度差,ρv表示蒸发器内蒸汽密度,ΔPW表示宽量程液位差压值,ΔPN窄量程液位差压值,g为常数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取蒸发器中宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值,包括:
获取蒸发器中宽量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到所述宽量程液位计的测量值;
获取蒸发器中窄量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到所述窄量程液位计的测量值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述宽量程液位计的测量值获取宽量程液位差压值,以及根据所述窄量程液位计的测量值获取窄量程液位差压值,包括:
获取所述宽量程液位计的液位测量范围、所述宽量程液位计的差压范围、所述窄量程液位计的液位测量范围以及所述窄量程液位计的差压范围;
根据所述宽量程液位计的液位测量范围、所述宽量程液位计的差压范围和所述宽量程液位计的测量值,获取宽量程液位差压值;
根据所述窄量程液位计的液位测量范围、所述窄量程液位计的差压范围和所述窄量程液位计的测量值,获取窄量程液位差压值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述压差值以及所述高度差,获取蒸发器内水密度,包括:
上式中,ρD表示蒸发器内水密度,ΔPHP表示压差值,ΔhHP表示高度差,g为常数。
5.一种蒸发器液位检测装置,其特征在于,所述装置包括:
数据获取模块,用于获取蒸发器中宽量程液位计的测量值和窄量程液位计的测量值;
差压获取模块,用于根据所述宽量程液位计的测量值获取宽量程液位差压值,以及根据所述窄量程液位计的测量值获取窄量程液位差压值;
密度获取模块,用于获取蒸发器内蒸汽密度和蒸发器内水密度;
液位获取模块,用于根据预设液位计算模型以及所述蒸发器内蒸汽密度、蒸发器内水密度、宽量程液位差压值和窄量程液位差压值,获取所述蒸发器的当前液位值;
所述当前液位值包括宽量程液位计的当前液位值和窄量程液位计的当前液位值,所述预设液位计算模型为:
上式中,L′W表示宽量程液位计的当前液位值,L′N表示窄量程液位计的当前液位值,Drw表示宽量程液位计的取样口至冷凝罐的距离,Drn表示窄量程液位计的取样a至冷凝罐的距离,ρr表示取样管水密度,ρv表示蒸发器内蒸汽密度,ρD表示蒸发器内水密度,ΔPW表示宽量程液位差压值,ΔPN窄量程液位差压值,g为常数;
所述密度获取模块包括蒸汽模块获取单元、高度差获取单元和水密度获取单元,蒸汽模块获取单元用于获取蒸发器内蒸汽压力过程值,对蒸汽压力过程值进行滤波处理得到蒸汽压力测量值,并根据蒸汽压力测量值获取蒸发器内蒸汽密度;高度差获取单元用于获取宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,以及宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的高度差;水密度获取单元用于根据压差值以及高度差,获取蒸发器内水密度;
所述获取宽量程液位计的取压口与窄量程液位计的取压口之间的压差值,包括:
ΔPHP=(ΔhHP+ΔhLP)ρrg-ΔhLPρvg-(ΔPw-ΔPN)
上式中,ΔPHP表示压差值,ΔhHP表示高度差,ρr表示取样管水密度,ΔhLP表示冷凝罐高度差,ρv表示蒸发器内蒸汽密度,ΔPW表示宽量程液位差压值,ΔPN窄量程液位差压值,g为常数。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述数据获取模块包括滤波处理单元,所述滤波处理单元用于获取蒸发器中宽量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到所述宽量程液位计的测量值;获取蒸发器中窄量程液位计的测量数据并进行滤波处理,得到所述窄量程液位计的测量值。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述差压获取模块包括范围获取单元,宽量程差压获取单元和窄量程差压获取单元,范围获取单元用于获取宽量程液位计的液位测量范围、宽量程液位计的差压范围、窄量程液位计的液位测量范围以及窄量程液位计的差压范围;宽量程差压获取单元用于根据宽量程液位计的液位测量范围、宽量程液位计的差压范围和宽量程液位计的测量值,获取宽量程液位差压值;窄量程差压获取单元用于根据窄量程液位计的液位测量范围、窄量程液位计的差压范围和窄量程液位计的测量值,获取窄量程液位差压值。
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述水密度获取单元具体用于:
上式中,ρD表示蒸发器内水密度,ΔPHP表示压差值,ΔhHP表示高度差,g为常数。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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