CN112113204A - 一种空预器的温度控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

一种空预器的温度控制方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种空预器的温度控制方法、装置及电子设备，该方法包括：根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模式；在所述控制模式为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。通过本发明实施例，实现了对于暖风器出口的二次风温的实时调整，以提高空预器的运行效率，防止设备故障。

Description

一种空预器的温度控制方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及发电站技术领域，尤其涉及一种空预器的温度控制方法、装置及电子设备。
背景技术
燃煤电站锅炉运行中，通过空预器将锅炉尾部烟道中的烟气与将进入锅炉前的空气进行热交换，以降低烟气温度并加热进入的空气，从而了降低能量消耗。其中，空预器综合冷端温度(空预器综合冷端温度＝空预器出口烟气温度+空预器空气入口风温)是保证空预器安全、经济运行的重要指标，是由锅炉设计制造厂家根据锅炉燃用煤种硫含量给出的设定值。
为防止空预器因综合冷端温度过低发生低温腐蚀，因此，在空预器入口处设置了暖风器对进入的空气预先进行加热，将经过暖风器加热后进入空预器前的空气温度称为二次风温。目前暖风器的出口的二次风温只能维持在一定范围，存在以下两种弊端：(1)锅炉低负荷工况排烟温度相应的低，空预器综合冷端温度低于设计值，易发生空预器低温腐蚀；(2)高负荷工况排烟温度高，综合冷端温度远高于设计值，锅炉排烟损失增加，机组经济性下降，同时过高的综合冷端温度会导致空预器蓄热元件过度膨胀发生动静摩擦。
综上可知，现有技术对于暖风器出口的二次风温的调整使空预器的工作效率低下，无法适应各种应用环境。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种空预器的温度控制方法、装置及电子设备，以解决现有技术对于暖风器出口的二次风温的调整使空预器的工作效率低下，无法适应各种应用环境的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种空预器的温度控制方法，包括：
根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模块；
在所述控制模块为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；
根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。
第二方面，本发明实施例提供了一种空预器的温度控制装置，包括：
模式切换单元，用于根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模块；
温度设定单元，用于在所述控制模块为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；
温度控制单元，用于根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序，实现如第一方面所述的空预器的温度控制方法步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的空预器的温度控制方法步骤。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模式；在所述控制模式为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。通过本发明实施例，实现了对于暖风器出口的二次风温的实时调整，以提高空预器的运行效率，防止设备故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的空预器的温度控制方法的第一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的空预器的温度控制方法的第二种流程示意图；
图3为本发明实施例提供的空预器的温度控制装置的模块组成示意图；
图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种空预器的温度控制方法、装置及电子设备。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种空预器的温度控制方法，该方法具体可以包括以下步骤：
步骤S01、根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模式。
由于机组的运行状态将影响空预器的出口烟气的排放量和温度，因此，需要根据运行状态对暖风器的控制模式进行相应地切换。具体的模式数量可以根据实际的需要进行设定。
当机组运行正常时，暖风器的控制模式称为综合冷端模式。
步骤S02、在所述控制模式为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值。
在机组正常运行的过程中，由于锅炉产生的烟气中含有大量的硫化物，为了防止低温腐蚀，需要先根据锅炉燃用煤的硫含量，预设空预器的综合冷端温度的第一设定值，例如，150度等。
在所述空预器的烟气出口处，测量经过空预器冷却后的实际出口烟气温度。具体可以在烟气出口处设置多个温度传感器，并计算平均值来获取。
已知，空预器的综合冷端温度＝空预器的出口烟气温度+空预器的空气入口风温，而所述空气入口与暖风器的出口相连，可知，所述空气入口风温即为所述暖风器出口的二次风温。
将所述空预器的综合冷端温度的第一设定值与所述实际出口烟气温度相减，得到差值可作为所述暖风器的第二设定值，具体为所述暖风器电动调节阀PID的设定值。
步骤S03、根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。
通过测量得到所述暖风器出口当前的实际二次风温，将所述暖风器的第二设定值和实际二次风温相减，然后用得到的差值，对所暖风器的电动调节阀进行调节，从而控制暖风器的加热状态，使暖风器出口的实际二次风温达到第二设定值。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模式；在所述控制模式为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。通过本发明实施例，实现了对于暖风器出口的二次风温的实时调整，以提高空预器的运行效率，防止设备故障。
进一步的，如图2所示，上述S02的具体处理方式可以多种多样，以下再提供一种可选的处理方式，具体可以参见下述步骤S021-S022的处理。
步骤S021、将所述第一设定值和所述实际出口烟气温度相减，得到第一差值；
步骤S022、若所述第一差值在预设的温度阈值区间内，则将所述第一差值作为所述第二设定值。
为防止空预器的损坏，需要将暖风器出口的二次风温限定在一个预设的温度阈值区间内，设定所述二次风温的最低风温和最高风温。
上述得到的第一差值，与所述温度阈值区间进行比对，若所述第一差值在所述温度阈值区间内，则将所述第一差值，作为所述暖风器的第二设定值。
而若所述第一差值不在所述温度阈值区间内，则可以发出相应的预警信息，以便运维人员查看问题，或者，直接将所述最低风温或最高风温设定为第二设定值，具体如下：
若所述第一差值小于所述最低风温，则将所述最低风温设定为所述暖风器的第二设定值；
而若所述第一差值大于所述最高风温，则将所述最高风温设定为所述暖风器的第二设定值。
进一步地，所述步骤S03包括：
步骤S031、将所述第二设定值和所述实际二次风温相减，得到第二差值；
步骤S032、对所述第二差值进行预设的比例积分运算，将运算结果发送给所述暖风器的电动调节阀用于对所述暖风器进行调节。
在根据所述第二设定值和实际二次风温得到所述第二差值后，需要对所述第二次值进行预设的比例积分运算，再将该运算结果输入到所述暖风器的电动调节阀中，从而实现对所述暖风器的调节。
进一步地，所述比例积分运算可以根据实际的需要进行设定，本发明实施例仅给出了其中的一种举例说明。所述比例积分运算具体为：比例带为100，积分时间为60的比例积分运算。
另外，为了能够得到更加合理的第二差值，还可以先将所述实际二次风温度经过预设时长，例如0.25s，的一阶惯性运算，得到所述暖风器出口的测量二次风温。将所述第二设定值与所述测量二次风温相减，来得到所述第二差值。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过设定温度阈值区间对所述第二设定值进行限定，并通过对第二差值进行预设比例积分运算再输入到所述暖风器的电动调节阀中。通过本发明实施例，实现了对于暖风器出口的二次风温的实时调整，以提高空预器的运行效率，防止设备故障。
进一步地，所述步骤S01包括：
步骤S011、在风机启动时，将所述暖风器的控制模式设定为暖风器出口温度模式，并将所述暖风器出口的二次风温设定为预设的启动温度；
步骤S012、在所述风机运行正常时，将所述暖风器出口温度模式切换为所述综合冷端模式。
本发明实施例将对于所述暖风器的控制分为两个模式，分别为暖风器出口温度模式和综合冷端模式。其中，所述暖风器出口温度模式应用于机组启动阶段，而所述综合冷端模式则应用于机组从启动阶段进入到正常运行阶段后，具体执行过程，与上述步骤S02-S03、步骤S021-S022和步骤S031-S032的过程相同，此处，不再赘述。
而在机组启动阶段，由于锅炉产生的烟气较少，且烟气温度较低，如果根据预设的综合冷端温度的第一设定值控制暖风器，此时，暖风器的温度要求很高，容易造成暖风器的故障，并产生了大量的资源浪费。
因此，在暖风器出口温度模式下，所述暖风器出口的二次风温将被设定为了一个确定的预设温度，而无需根据实际的情况进行调节。直到所述机组由启动阶段进入到正常运行阶段为此，再将暖风器出口温度模式切换为综合冷端模式。
在实施中，运维人员可通过分散控制系统DCS控制界面，对暖风器的控制模式进行切换，分别输入上述实施例所述的第一设定值、最低风温、最高风温和设定温度，并对实际出口烟气温度、实际二次风温和测量二次风温进行实时检控。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过在机组启动阶段，将所述暖风器出口的二次风温设定为预设的启动温度，直到所述机组正常运行。通过本发明实施例，实现了对于暖风器出口的二次风温的控制，以提高空预器的运行效率，防止设备故障。
对应上述实施例提供的空预器的温度控制方法，基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种空预器的温度控制装置，图3为本发明实施例提供的空预器的温度控制装置的模块组成示意图，该空预器的温度控制装置用于执行图1至图2描述的空预器的温度控制方法，如图3所示，该空预器的温度控制装置包括：模式切换单元301、温度设定单元302和温度控制单元303。
所述模式切换单元301用于根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模式；所述温度设定单元302用于在所述控制模式为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；所述温度控制单元303用于根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模式；在所述控制模式为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。通过本发明实施例，实现了对于暖风器出口的二次风温的实时调整，以提高空预器的运行效率，防止设备故障。
进一步地，所述温度设定单元，包括：第一设定模块和第二设定模块；
所述第一设定模块，用于将所述第一设定值和所述实际出口烟气温度相减，得到第一差值；
所述第二设定模块，用于若所述第一差值在预设的温度阈值区间内，则将所述第一差值作为所述第二设定值。
进一步地，所述温度控制单元，包括：第一控制模块和第二控制模块；
所述第一控制模块，用于将所述第二设定值和所述实际二次风温相减，得到第二差值；
所述第二控制模块，用于对所述第二差值进行预设的比例积分运算，将运算结果发送给所述暖风器的电动调节阀用于对所述暖风器进行调节。
进一步地，所述预设的比例积分运算具体为：比例带为100，积分时间为60的比例积分运算。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过设定温度阈值区间对所述第二设定值进行限定，并通过对第二差值进行预设比例积分运算再输入到所述暖风器的电动调节阀中。通过本发明实施例，实现了对于暖风器出口的二次风温的实时调整，以提高空预器的运行效率，防止设备故障。
进一步地，所述模式切换单元包括：第一切换模块第二切换模块。
所述第一切换模块用于在风机启动时，将所述暖风器的控制模式设定为暖风器出口温度模式，并将所述暖风器出口的二次风温设定为预设的启动温度；
所述第二切换模块用于在所述风机运行正常时，将所述暖风器出口温度模式切换为所述综合冷端模式。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过在机组启动阶段，将所述暖风器出口的二次风温设定为预设的启动温度，直到所述机组正常运行。通过本发明实施例，实现了对于暖风器出口的二次风温的控制，以提高空预器的运行效率，防止设备故障。
本发明实施例提供的空预器的温度控制装置能够实现上述空预器的温度控制方法对应的实施例中的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
需要说明的是，本发明实施例提供的空预器的温度控制装置与本发明实施例提供的空预器的温度控制方法基于同一发明构思，因此该实施例的具体实施可以参见前述空预器的温度控制方法的实施，重复之处不再赘述。
对应上述实施例提供的空预器的温度控制方法，基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备用于执行上述的空预器的温度控制方法，图4为实现本发明各个实施例的一种电子设备的结构示意图，如图4所示。电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上的处理器401和存储器402，存储器402中可以存储有一个或一个以上存储应用程序或数据。其中，存储器402可以是短暂存储或持久存储。存储在存储器402的应用程序可以包括一个或一个以上模块(图示未示出)，每个模块可以包括对电子设备中的一系列计算机可执行指令。更进一步地，处理器401可以设置为与存储器402通信，在电子设备上执行存储器402中的一系列计算机可执行指令。电子设备还可以包括一个或一个以上电源403，一个或一个以上有线或无线网络接口404，一个或一个以上输入输出接口405，一个或一个以上键盘406。
具体在本实施例中，电子设备包括有处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序，实现以下方法步骤：
根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模式；
在所述控制模式为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；
根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下方法步骤：
根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模式；
在所述控制模式为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；
根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，电子设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种空预器的温度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模块；
在所述控制模块为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；
根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。
2.根据权利要求1所述的空预器的温度控制方法，其特征在于，所述根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值，包括：
将所述第一设定值和所述实际出口烟气温度相减，得到第一差值；
若所述第一差值在预设的温度阈值区间内，则将所述第一差值作为所述第二设定值。
3.根据权利要求2所述的空预器的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节，包括：
将所述第二设定值和所述实际二次风温相减，得到第二差值；
对所述第二差值进行预设的比例积分运算，将运算结果发送给所述暖风器的电动调节阀用于对所述暖风器进行调节。
4.根据权利要求3所述的空预器的温度控制方法，其特征在于，所述预设的比例积分运算具体为：比例带为100，积分时间为60的比例积分运算。
5.根据权利要求4所述的空预器的温度控制方法，其特征在于，所述根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模块，包括：
在风机启动时，将所述暖风器的控制模块设定为暖风器出口温度模式，并将所述暖风器出口的二次风温设定为预设的启动温度；
在所述风机运行正常时，将所述暖风器出口温度模式切换为所述综合冷端模式。
6.一种空预器的温度控制装置，其特征在于，所述装置包括：
模式切换单元，用于根据机组的运行状态，确定暖风器的控制模块；
温度设定单元，用于在所述控制模块为综合冷端模式时，根据预设的综合冷端温度的第一设定值和测量的实际出口烟气温度的差值，得到所述暖风器的第二设定值；
温度控制单元，用于根据所述第二设定值和所述暖风器出口的实际二次风温的差值，对所述暖风器的电动调节阀进行调节。
7.根据权利要求6所述的空预器的温度控制装置，其特征在于，所述温度设定单元，包括：第一设定模块和第二设定模块；
所述第一设定模块，用于将所述第一设定值和所述实际出口烟气温度相减，得到第一差值；
所述第二设定模块，用于若所述第一差值在预设的温度阈值区间内，则将所述第一差值作为所述第二设定值。
8.根据权利要求7所述的空预器的温度控制装置，其特征在于，所述温度控制单元，包括：第一控制模块和第二控制模块；
所述第一控制模块，用于将所述第二设定值和所述实际二次风温相减，得到第二差值；
所述第二控制模块，用于对所述第二差值进行预设的比例积分运算，将运算结果发送给所述暖风器的电动调节阀用于对所述暖风器进行调节。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序，实现如权利要求1-5任一项所述的空预器的温度控制方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的空预器的温度控制方法步骤。
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