CN113359895A - 一种壁管壁超温保护系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种壁管壁超温保护系统及其控制方法，系统包括：惯性滤波器、超温报警控制器、控制块和限制块；所述惯性滤波器、所述超温报警控制器、所述控制块和所述限制块依次连接。通过超温报警控制器提前若干度开始降低中间点温度，及修正中间点温度来增加给水流量，从而可以在快速响应的情况下达到降温目的。此外，通过控制块和限制块，可对中间点温度进行大范围调节，从而提高了壁管超温保护系统工作状态下的稳定性。

Description

一种壁管壁超温保护系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及燃煤机组的自动控制技术领域，尤其涉及一种壁管壁超温保护系统及其控制方法。

背景技术

随着机组参数的逐步提高，超临界机组管壁超温爆管和炉内高温腐蚀问题尤其突出。根据对受热面爆管的材料分析的研究表明，爆管除了与管材本身性能和焊接工艺有关外，管壁超温是一个重要的诱因。

在实际应用中，随着管壁壁面温度的升高，管壁外积灰中的熔融物质数量会上升，导致积灰的粘性有所增大，更难被吹扫。而积灰的附着会导致管壁导热性能变差，管壁温度会进一步升高。而过高的管壁温度，会导致腐蚀产物数量进一步上升。当金属温度超过允许极限温度，内部组织发生变化，许用应力降低，在管内压力下产生塑性变形，最后导致超温爆管。

目前对于机组管壁超温保护控制方法主要有三种：1、通过在锅炉过热器、再热器、水冷壁等部位的管壁金属处安装大量的热电偶壁温测点来实现壁温测量，这种方法只有在文测点发生超温现象的情况下才会发生报警，运维人员在报警之前都无法对大量的温测点进行实时判断，更不能及时解决超温问题；2、通过机理或数理分析方法建立壁温预测模型，这种方法虽然实现壁温的计算和预测，但不能使用预测结果参与火电闭环控制；3、通过获得预测壁温及当前壁温的变化趋势，实现超前壁温超温主动抑制，这种方法响应速度较慢，可调节范围有限。

因此，提出一种能够检测壁管温度并提前避免超温问题出现，以及能够根据快速响应，参与调节温度的系统及控制方法，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种壁管壁超温保护系统及其控制方法，用于解决当前的超温控制系统不能及时解决超温问题、响应速度慢、可调范围有限的问题，有效提高了管壁超温控制工作系统的稳定性。

第一方面，本发明提供了一种壁管壁超温保护系统，包括：惯性滤波器、超温报警控制器、控制块和限制块；所述惯性滤波器、所述超温报警控制器、所述控制块和所述限制块依次连接。

可选地，所述惯性滤波器为一阶惯性滤波器。

可选地，所述超温报警控制器包括：比较器和指示灯。

可选地，所述报指示灯具体为LED指示灯。

第二方面，本发明提供了一种壁管壁超温保护系统的控制方法，应用于第一方面提及的壁管壁超温保护系统，包括：

获取管壁温度高选值；

将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；

基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值；

将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；

将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。

可选地，获取管壁温度高选值，包括：

获取多个管壁温度；

从所述管壁温度中确定最高温度值为所述管壁温度高选值。

可选地，基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值，包括：

将所述管壁高选修正温度输入所述超温报警控制器，在所述超温报警控制器中与预置的超温报警值比较；

基于所述预置的超温报警值和所述管壁高选修正温度，结合所述超温报警控制器所设定的函数关系，确定所述中间点温度修正值。

第三方面，本发明了提供了一种壁管壁超温保护系统的控制装置，应用于第一方面提及的壁管壁超温保护系统，包括：

获取模块，用于获取管壁温度高选值；

管壁高选修正温度确定模块，用于将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；

中间点温度确定模块，用于基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值；

调整模块，用于将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；

限制模块，用于将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。

可选地，所述获取模块包括：

获取子模块，用于获取多个管壁温度；

确定子模块，用于从所述管壁温度中确定最高温度值为所述管壁温度高选值。

可选地，所述中间点温度确定模块包括：

输入子模块，用于将所述管壁高选修正温度输入所述超温报警控制器，在所述超温报警控制器中与预置的超温报警值比较；

结合子模块，用于基于所述预置的超温报警值和所述管壁高选修正温度，结合所述超温报警控制器所设定的函数关系，确定所述中间点温度修正值。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明公开了一种壁管壁超温保护系统及其控制方法，包括：惯性滤波器、超温报警控制器、控制块和限制块；所述惯性滤波器、所述超温报警控制器、所述控制块和所述限制块依次连接。通过超温报警控制器提前若干度开始降低中间点温度，及修正中间点温度来增加给水流量，从而可以在快速响应的情况下达到降温目的。此外，通过控制块和限制块，可对中间点温度进行大范围调节，从而提高了壁管超温保护系统工作状态下的稳定性。

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它的附图。

图1为本发明的一种壁管壁超温保护系统的构建示意图；

图2为本发明的一种壁管壁超温保护系统的控制方法实施例一的步骤流程图；

图3为本发明的一种壁管壁超温保护系统的控制方法实施例二的步骤流程图；

图4为本发明的一种壁管壁超温保护系统的控制装置实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种壁管壁超温保护系统及其控制方法，用于解决当前的超温控制系统不能及时解决超温问题、响应速度慢、可调范围有限的问题，有效提高了管壁超温控制工作系统的稳定性。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明的一种壁管壁超温保护系统的构建示意图，包括包括：惯性滤波器1、超温报警控制器2、控制块3和限制块4；所述惯性滤波器1、所述超温报警控制器2、所述控制块3和所述限制块4依次连接。

具体地，所述惯性滤波器1为一阶惯性滤波器。

具体地，所述超温报警控制器2包括：比较器和指示灯。

具体地，所述报指示灯具体为LED指示灯。

请参阅图2，为本发明的一种壁管壁超温保护系统的控制方法实施例一的步骤流程图，应用于上述提及的壁管壁超温保护系统，具体包括：

步骤S101，获取管壁温度高选值；

在一个可选实施例中，获取管壁温度高选值，包括：

获取多个管壁温度；

从所述管壁温度中确定最高温度值为所述管壁温度高选值。

在本发明实施例中，获取水冷壁管壁温度1、水冷壁管壁温度2、……、水冷壁管壁温度n，然后从中选出管壁温度最高的水冷壁管壁温度，定为水冷壁管壁温度高选值。

步骤S102，将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；

在本发明实施例中，将水冷壁管壁温度高选值输入惯性滤波器处理，得到水冷管壁温度高选修正温度。

步骤S103，基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值；

在一个可选实施例中，基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值，包括：

将所述管壁高选修正温度输入所述超温报警控制器，在所述超温报警控制器中与预置的超温报警值比较；

基于所述预置的超温报警值和所述管壁高选修正温度，结合所述超温报警控制器所设定的函数关系，确定所述中间点温度修正值。

在本发明实施例中，将水冷壁壁温高选修正温度输入超温报警控制器，将修正温度与超温报警值505℃比较，提前10℃开始降低中间点温度设定。具体的分段函数值如下表所示；

需要明白的是，需要说明的是，表中提及的中间点温度设定修正，即中间点温度修正值；而超温报警控制器中的中间点温度是通过函数关系建立的。

步骤104：将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；

在本发明实施例中，将中间点温度设定的数值输入控制块，进而控制中间点温度的变化，而根据中间点温度的变化，可以使得水冷壁壁温的升高速率低或温度降低速率高。

步骤105：将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。

在本发明实施例中，将通过速率调整后的中间点温度设定的数值输入限制块，控制中间点温度修正的范围。

在本发明实施例所提供的一种壁管壁超温保护系统的控制方法，通过获取管壁温度高选值；将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值；将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。通过超温报警控制器提前若干度开始降低中间点温度，及修正中间点温度来增加给水流量，从而可以在快速响应的情况下达到降温目的。此外，通过控制块和限制块，可对中间点温度进行大范围调节，从而提高了壁管超温保护系统工作状态下的稳定性。

请参阅图3，为本发明的一种壁管壁超温保护系统的控制方法实施例二的步骤流程图，应用于上述提及的壁管壁超温保护系统，具体包括：

步骤S201，获取多个管壁温度；

步骤S202，从所述管壁温度中确定最高温度值为所述管壁温度高选值；

在本发明实施例中，获取后屏壁管壁温度1、后屏壁管壁温度2、……、后屏壁管壁温度n，从中选出管壁温度最高的后屏壁管壁温度，定为后屏壁管壁温度高选值。

步骤S203，将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；

在本发明实施例中，将后屏壁管壁温度高选值输入惯性滤波器处理，得到后屏壁管壁高选修正温度。

步骤S204，将所述管壁高选修正温度输入所述超温报警控制器，在所述超温报警控制器中与预置的超温报警值比较；

步骤S205，基于所述预置的超温报警值和所述管壁高选修正温度，结合所述超温报警控制器所设定的函数关系，确定所述中间点温度修正值；

在本发明实施例中，将后屏壁壁温高选修正温度输入通过函数关系建立的超温报警控制器，将修正温度与超温报警值618℃比较，提前10℃开始降低中间点温度设定。具体的分段函数值如下表所示：

需要说明的是，表中提及的中间点温度设定修正，即中间点温度修正值。

在具体实现中，将管壁高选修正温度输入超温报警控制器中的比较器中，与预置的超温报警值比较，此时LED指示灯会随着管壁高选修正温度和预置的超温报警值的大小关系，而发出不同颜色警示的灯光，如中间点温度修正值，即中间点温度设定修正为0时，可以发出绿色的指示灯；如果中间点温度设定修正为-1时，可以发出黄色的指示灯；如果中间点温度设定修正为-2时，可以发出红色的指示灯。

步骤S206，将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；

在本发明实施例中，将需要降低中间点温度设定的数值输入控制块，进而控制中间点温度设定的变化，使得温度升高速率低，温度降低速率高。

步骤S207，将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。

在本发明实施例中，将通过速率调整后的中间点温度设定的数值输入限制块，控制中间点温度修正的范围。

在本发明实施例所提供的一种壁管壁超温保护系统的控制方法，通过获取管壁温度高选值；将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值；将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。通过超温报警控制器提前若干度开始降低中间点温度，及修正中间点温度来增加给水流量，从而可以在快速响应的情况下达到降温目的。此外，通过控制块和限制块，可对中间点温度进行大范围调节，从而提高了壁管超温保护系统工作状态下的稳定性。

请参阅图4，示出了一种壁管壁超温保护系统的控制装置实施例的结构框图，应用于上述提及的壁管壁超温保护系统，包括如下模块：

获取模块401，用于获取管壁温度高选值；

管壁高选修正温度确定模块402，用于将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；

中间点温度确定模块403，用于基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值；

调整模块404，用于将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；

限制模块405，用于将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。

在一个可选实施例中，所述获取模块401包括：

获取子模块，用于获取多个管壁温度；

确定子模块，用于从所述管壁温度中确定最高温度值为所述管壁温度高选值。

在一个可选实施例中，所述中间点温度确定模块403包括：

输入子模块，用于将所述管壁高选修正温度输入所述超温报警控制器，在所述超温报警控制器中与预置的超温报警值比较；

结合子模块，用于基于所述预置的超温报警值和所述管壁高选修正温度，结合所述超温报警控制器所设定的函数关系，确定所述中间点温度修正值。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种壁管壁超温保护系统，其特征在于，包括：惯性滤波器、超温报警控制器、控制块和限制块；所述惯性滤波器、所述超温报警控制器、所述控制块和所述限制块依次连接。

2.根据权利要求1所述的壁管壁超温保护系统，其特征在于，所述惯性滤波器为一阶惯性滤波器。

3.根据权利要求1所述的壁管壁超温保护系统，其特征在于，所述超温报警控制器包括：比较器和指示灯。

4.根据权利要求3所述的壁管壁超温保护系统，其特征在于，所述报指示灯具体为LED指示灯。

5.一种壁管壁超温保护系统的控制方法，应用于如权利要求1-4中任一所述的壁管壁超温保护系统，其特征在于，包括：

获取管壁温度高选值；

将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；

基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值；

将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；

将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。

6.根据权利要求5所述的壁管壁超温保护系统的控制方法，其特征在于，获取管壁温度高选值，包括：

获取多个管壁温度；

从所述管壁温度中确定最高温度值为所述管壁温度高选值。

7.根据权利要求5或6所述的壁管壁超温保护系统的控制方法，其特征在于，基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值，包括：

将所述管壁高选修正温度输入所述超温报警控制器，在所述超温报警控制器中与预置的超温报警值比较；

基于所述预置的超温报警值和所述管壁高选修正温度，结合所述超温报警控制器所设定的函数关系，确定所述中间点温度修正值。

8.一种壁管壁超温保护系统的控制装置，应用于如权利要求1-4中任一所述的壁管壁超温保护系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取管壁温度高选值；

管壁高选修正温度确定模块，用于将所述管壁温度高选值输入所述惯性滤波器，得到管壁高选修正温度；

中间点温度确定模块，用于基于所述管壁高选修正温度，利用所述超温报警控制器确定需要降低的中间点温度修正值；

调整模块，用于将所述中间点温度修正值输入所述控制块，得到调整后的中间点温度值；

限制模块，用于将所述调整后的中间点温度值输入所述限制块，控制所述调整后的中间点温度对应的修正范围。

9.根据权利要求8所述的壁管壁超温保护系统的控制装置，其特征在于，所述获取模块包括：

获取子模块，用于获取多个管壁温度；

确定子模块，用于从所述管壁温度中确定最高温度值为所述管壁温度高选值。

10.根据权利要求8或9所述的壁管壁超温保护系统的控制装置，其特征在于，所述中间点温度确定模块包括：

输入子模块，用于将所述管壁高选修正温度输入所述超温报警控制器，在所述超温报警控制器中与预置的超温报警值比较；

结合子模块，用于基于所述预置的超温报警值和所述管壁高选修正温度，结合所述超温报警控制器所设定的函数关系，确定所述中间点温度修正值。

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