CN113864020B - 一种锅炉连续排污余热余压综合利用系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种锅炉连续排污水余热余压综合利用系统及其控制方法，系统包括锅炉连排扩容器、第一膨胀机、第二膨胀机、冷凝器、工质泵、换热器、发电机以及控制系统，锅炉连排扩容器经第一气动调节阀接第一膨胀机，第一膨胀机经第一电动关断阀和第二电动关断阀接换热器入口；换热器出口连通燃煤机组定期排污系统；换热器出口经第三电动关断阀接第二膨胀机，第二膨胀机连通冷凝器，冷凝器经工质泵接换热器；第一膨胀机和第二膨胀机连接发电机，第一气动调节阀、第一电动关断阀、第二电动关断阀以及第三电动关断阀连接控制系统，能够利用锅炉连续排污的余热和余压，提高燃煤机组系统效率；通过调节运行模式，能够灵活应对燃煤机组变工况运行。

Description

一种锅炉连续排污余热余压综合利用系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及工质余热利用发电技术领域，具体涉及一种锅炉连续排污余热余压综合利用系统及其控制方法。

背景技术

在亚临界燃煤电站中，锅炉供水虽然经过化学处理，但仍然含有一定盐分。在电站运行过程中，汽包中的盐分会逐渐增加，为了确保锅炉和汽轮机的运行安全，汽包中会排出部分高盐分水来控制汽包中水的品质，被称为锅炉排污。锅炉排污一般分为连续排污和定期排污。连续排污是指锅炉运行过程中从汽包中连续不断的排出的污水，电站一般采用锅炉连排扩容器回收部分热量和水，然而扩容器疏水温度一般在100℃以上，这部分疏水通过掺混冷水降温后排放至地沟，造成了大量的能量损失和水资源浪费。

如何利用燃煤电站的低温余热进行发电机发电，是需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种锅炉连续排污余热余压综合利用系统及其控制方法，设置换热器和膨胀机组，用锅炉连排扩容器的热水与有机工质换热，将锅炉连排扩容器的余热、余压进行综合利用，避免能量浪费。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种锅炉连续排污水余热余压综合利用系统，包括锅炉连排扩容器、第一膨胀机、第二膨胀机、冷凝器、工质泵、发电机、换热器、燃煤机组定期排污系统以及控制系统，其中，锅炉连排扩容器经第一气动调节阀连通第一膨胀机的入口，第一膨胀机的出口经第一电动关断阀和第二电动关断阀连通换热器的热侧入口；换热器的热侧出口连通有燃煤机组定期排污系统；换热器的冷侧出口经第三电动关断阀连通第二膨胀机的入口，第二膨胀机的出口连通冷凝器，冷凝器的出口经工质泵连通换热器的冷侧入口；第一膨胀机连接发电机，第二膨胀机连接发电机；锅炉连排扩容器的出口连通燃煤机组定期排污系统，控制系统中设置双向通信连接的PID控制器和切换模块T，第一气动调节阀、第一电动关断阀、第二电动关断阀连接控制系统的输出端，换热器的冷侧出口和第一膨胀机的入口均设置压力监测点和温度监测点，所述压力监测点和温度监测点连接PID控制器；切换模块T的输出端连接第一气动调节阀执行机构的信号输入端，第三电动关断阀连接切换模块T的输入端。

换热器包括串联的第一换热器和第二换热器，第一换热器的热侧入口为换热器的热侧入口，第二换热器的热侧出口为换热器的热侧出口，第一换热器的冷侧出口为换热器的冷侧出口，第二换热器的冷侧入口为换热器的冷侧入口。

锅炉连排扩容器出口至第二电动关断阀前设置第一旁路管道，第一旁路管道上设置第二气动调节阀，锅炉连排扩容器通过所述第一旁路管道连通换热器的热侧入口；第一膨胀机的故障监测信号接入切换模块T，第一气动调节阀的关断状态监测信号接入切换模块T，切换模块T的输出端连接第二气动调节阀的执行机构。

第二电动关断阀前至燃煤机组定期排污系统的入口设置第二旁路管道，所述第二旁路管道上设置第四电动关断阀；第一膨胀机的出口通过所述第二旁路管道连通燃煤机组定期排污系统；第四电动关断阀连接控制系统。

换热器的冷侧出口设置工质旁路管道连通冷凝器，所述工质旁路管道上设置第三气动调节阀，PID控制器的输出端连接第三气动调节阀的执行机构。

本发明所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的控制方法，运行时，从锅炉连排扩容器来的污水进入第一膨胀机中膨胀做功带动发电机发电，第一气动调节阀和第一电动关断阀开启，第二气动调节阀和第四电动关断阀关闭；做功后的污水通过第一电动关断阀进入换热器中与有机工质换热，经过换热后的污水进入燃煤机组定排系统中；同时第三电动关断阀开启，加热后的有机工质进入第二膨胀机中膨胀做功带动发电机发电，膨胀后的乏工质进入冷凝器中冷却，冷却后的有机工质由工质泵泵入换热器中；对于第一气动调节阀的控制：将第一膨胀机的工质基本压力设定值与输入信号A求和后作为第一膨胀机入口压力设定值的最终数值，输入PID控制器的设定值输入端SP，输入信号A用于对进入第一膨胀机的工质压力设定值进行调整，第一膨胀机入口管道上的第一压力测量仪表的测量值作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值；PID控制器经过对设定值输入端SP和过程值输入端PV的输入值控制运算之后，其输出值作为切换模块T的第一输入端N，将第一气动调节阀开度数值0作为切换模块T的第二输入端Y，切换模块T运算后的输出作为第一气动调节阀执行机构的控制指令。

对第二气动调节阀的控制过程为：锅炉连排扩容器的液位设定值与输入信号B求和后作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值，所述输入信号B用于对锅炉连排扩容器的液位设定值进行调整，锅炉连排扩容器的液位测量值作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值；PID控制器经过对设定值输入端SP和过程值输入端PV的输入值控制运算之后，其输出值作为切换模块T的第一输入端N，将第二气动调节阀开度数值100作为切换模块T的第二输入端Y，切换模块T运算后的输出作为第二气动调节阀执行机构的控制指令。

对工质泵的控制具体为：换热器出口的温度设定值与运行人员在控制系统中的输入信号C求和后作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值，所述输入信号C用于对换热器出口温度值进行调整；第二温度测量仪表的测量值作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值；PID控制器对设定值输入端SP和过程值输入端PV的输入值控制运算，输出工质泵变频器的控制指令。

对第三气动调节阀的控制过程为：换热器出口的压力设定值与输入信号D求和作为切换模块T的第一输入端N，所述输入信号D用于对换热器出口的压力值进行调整；换热器出口温度的设定值与一个定值常数经求和后作为切换模块T的第二输入端Y，设定值加定值常数用于防止在第二膨胀机投入运行后工质压力超压，切换模块T的第一输入端N和第二输入端Y经过切换模块T后的输出作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值；第二压力测量仪表的测量值作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值；PID控制器对设定值输入端SP和过程值输入端PV输入值的控制运算，输出第三气动调节阀执行机构的控制指令。

第一气动调节阀和第一电动关断阀用于在第一膨胀机故障或者检修时的隔离，第二气动调节阀用于在第一气动调节阀和第一电动关断阀关闭后保证锅炉连排系统的正常工作；第四电动关断阀用于在第二电动关断阀或者第一换热器、第二换热器故障或检修时保证锅炉连排系统的正常工作；第三电动关断阀用于第二膨胀机在故障或检修退出工作时的隔离操作。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明通过污水扩容器、换热器、膨胀机、冷凝器、工质泵组成锅炉连续排污水余热余压综合利用系统，将工质锅炉连续排污水中的余热和余压充分利用，提高燃煤机组系统效率；本发明充分利用不同工质的特性，回收了锅炉连续排污的余热，具有较高的环保性。

进一步，本发明还可以根据实时的运行工况和调度指令，通过第一旁路管道、第二旁路管道以及控制电动关断阀调节系统运行模式，能够灵活应对燃煤机组变工况运行、检修、故障退出。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。附图中：

图1为本发明的系统构型示意图。

图2为本发明第一气动调节阀的一种控制逻辑图。

图3为本发明第二气动调节阀的一种控制逻辑图。

图4为本发明工质泵的一种控制逻辑图。

图5为本发明第三气动调节阀的一种控制逻辑图。

其中：1—锅炉连排扩容器，2—第一气动调节阀，3—第一电动关断阀，4—第二电动关断阀，5—第二气动调节阀，6—第三电动关断阀，7—燃煤机组定期排污系统，8—第四电动关断阀，9—第三气动调节阀，10—第一换热器，11—第二换热器，12—工质泵，13—第一膨胀机，14—第二膨胀机，15—冷凝器，16—发电机，17—第一压力测量仪表，18—第一温度测量仪表，19—第二温度测量仪表，20—第二压力测量仪表。

具体实施方式

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做出创造性劳动的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。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参考图1，本发明提供一种锅炉连续排污水余热余压综合利用系统，包括换热器、膨胀机组、冷凝器15、工质泵12；锅炉连续排污水经过第一膨胀机13做功后，进入换热器与有机工质换热后排放至燃煤机组地沟，经过吸热后的有机工质进入第二膨胀机14做功之后进入冷凝器15冷却，由工质泵12泵入换热器。

(1) 本发明所述系统如下：

作为一个基础实施例：具体包括锅炉连排扩容器1、第一膨胀机13、第二膨胀机14、冷凝器15、工质泵12、发电机16、换热器、燃煤机组定期排污系统7以及控制系统，其中，锅炉连排扩容器1经第一气动调节阀2连通第一膨胀机13的入口，第一膨胀机13的出口经第一电动关断阀3和第二电动关断阀4连通换热器的热侧入口；换热器的热侧出口连通有燃煤机组定期排污系统7；换热器的冷侧出口经第三电动关断阀6连通第二膨胀机14的入口，第二膨胀机14的出口连通冷凝器15，冷凝器15的出口经工质泵12连通换热器的冷侧入口；第一膨胀机13连接发电机16，第二膨胀机14连接发电机16；锅炉连排扩容器1的出口连通燃煤机组定期排污系统7，控制系统中设置双向通信连接的PID控制器和切换模块T，第一气动调节阀2、第一电动关断阀3、第二电动关断阀4连接控制系统的输出端，换热器的冷侧出口和第一膨胀机13的入口均设置压力监测点和温度监测点，所述压力监测点和温度监测点连接PID控制器；切换模块T的输出端连接第一气动调节阀2执行机构的信号输入端，第三电动关断阀6连接切换模块T的输入端。

第一可选实施例：在所述基础实施例的基础上，具体包括锅炉连排扩容器1、燃煤机组定期排污系统7、第一换热器10、第二换热器11、第二膨胀机14、第一膨胀机13、冷凝器15、工质泵12；第二膨胀机14和第一膨胀机13同轴连接发电机16，第一换热器10和第二换热器11串联；第二膨胀机14的出口连通冷凝器15，冷凝器15的出口经工质泵12连通第二换热器11的冷侧入口，第一换热器10的冷侧出口连通第二膨胀机14的入口，第二膨胀机14的入口设置第三电动关断阀6。

作为一个优选的实施例，基于第一可选实施例：第一换热器10的冷侧出口还设置工质旁路管道连通冷凝器15，所述工质旁路管道上设置第三气动调节阀9；PID控制器的输出端连接第三气动调节阀9的执行机构。

更进一步的，在上述实施例的基础上，第一膨胀机13的出口连通第一换热器10，第一换热器10和第二换热器11串联，第二换热器11的热侧出口连通燃煤机组定期排污系统7；锅炉连排扩容器1出口连通第一换热器10的热侧入口，锅炉连排扩容器1出口至第一换热器10的热侧入口设置第二气动调节阀5和第二电动关断阀4；第一膨胀机13的出口设置第一电动关断阀3，第一换热器10的热侧入口前第二电动关断阀4，锅炉连排扩容器1出口至第一膨胀机13的出口设置第一旁路管道，第一旁路管道上设置第二气动调节阀5，第一旁路管道连通第一换热器10的热侧入口；第二电动关断阀4前至燃煤机组定期排污系统7的入口设置第二旁路管道，所述第二旁路管道上设置第四电动关断阀8；第一膨胀机13的出口通过所述第二旁路管道连通燃煤机组定期排污系统7。

作为一个可选实施例，锅炉连排扩容器1出口通过第一旁路管道和第二旁路管道连通燃煤机组定期排污系统7。

第一膨胀机13的入口沿介质流向设置第一气动调节阀2、第一压力测量仪表17和第一温度测量仪表18，第二膨胀机14的入口设置第三电动关断阀6。

可选的，第一膨胀机13连接发电机16，第二膨胀机14连接发电机16，所述发电机视场景情况设置，若仅需要利用膨胀机轴功，则可以将本申请的发电机更换。

可选的，第二膨胀机14与第一膨胀机13是否共轴，本领域技术人员可视场景情况决定，若有需求，可分别布置。

可选的，换热器的换热器数量视情况确定，可以只用换热器，还可以采用两个换热器，当然可以采用多个换热器。

优选的，工质泵12采用变频泵，PID控制器的输出端连接工质泵12的变频器。

(2) 本发明第一气动调节阀2的一种控制逻辑，参考图2，第一气动调节阀2的用于维持第一膨胀机13入口工质压力，在机组运行的不同工况下，保证进入第一膨胀机13的工质满足正常可靠稳定运行的需求；

将发电机16的实发功率值作为函数F运算模块的输入，经函数F运算模块的运算得到第一膨胀机13的工质压力基本设定值，函数运算模块输出的进入第一膨胀机13的工质基本压力设定值与运行人员在控制系统中的输入信号A求和后作为第一膨胀机13入口压力设定值的最终数值，输入PID控制器的设定值输入端SP，此处输入信号A的作用主要是方便运行人员对进入第一膨胀机13的工质压力设定值进行微小调整，第一膨胀机13入口管道上的第一压力测量仪表17的测量值经过滤波块LEADLAG的运算处理之后，作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值，此处滤波块LEADLAG的作用主要是防止液位测量过程中的信号抖动；PID控制器经过对设定值输入SP和过程值PV的控制运算之后，其输出值作为切换模块T的第一输入端N，将气动调节阀开度数值0作为切换模块T的第二输入端Y，切换模块T运算后的输出作为第一气动调节阀2执行机构的控制指令，用以在第一膨胀机13启动升温升压过程中的压力调节以及在第一膨胀机13故障状态下的超驰动作，保证第一膨胀机13的设备安全。

特别的，所述函数F运算模块在实施时考虑了第一膨胀机13以及第二膨胀机14同时运行和仅有第一膨胀机13运行、第二膨胀机14切除运行的模式。

(3) 本发明第二气动调节阀5的一种控制逻辑参考图3，第二气动调节阀5用于确保锅炉连排扩容器1内部液位的稳定，同时保证在第一膨胀机13故障退出时，本发明所述系统能正常退出，确保不影响锅炉系统的正常运行。

采用本发明所述系统之后，原有锅炉连排扩容器1出口调节阀的相关功能将由第一气动调节阀2和第二气动调节阀5的共同作用来代替。

锅炉连排扩容器1的液位设定值与运行人员在控制系统中的输入信号B求和后作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值，此处输入信号B的作用主要是方便运行人员对锅炉连排扩容器1的液位设定值进行微小调整，锅炉连排扩容器1的液位测量值经过滤波块LEADLAG的运算处理之后，作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值，此处滤波块LEADLAG的作用主要是防止液位测量过程中的信号抖动；PID控制器经过对设定值输入SP和过程值PV的控制运算之后，其输出值作为切换模块T的第一输入端N，将气动调节阀开度数值100作为切换模块T的第二输入端Y，切换模块T运算后的输出作为第二气动调节阀5执行机构的控制指令，确保在第一膨胀机13故障，第一气动调节阀2全关状态下，锅炉连排扩容器1的正常可靠运行。

(4) 本发明工质泵12的一种控制逻辑示意，参考图4，第一换热器10出口的温度设定值与运行人员在控制系统中的输入信号C求和后作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值，此处输入信号C的作用主要是方便运行人员对第一换热器10出口温度值进行微小调整；第二温度测量仪表19的测量值经过滤波块LEADLAG的运算处理之后，作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值，此处滤波块LEADLAG的作用主要是防止温度测量过程中的信号抖动；PID控制器经过对设定值输入SP和过程值PV的控制运算之后，输出工质泵12变频器的控制指令，用以维持第一换热器10出口的温度在合理范围之内，从而保证第二膨胀机14的稳定可靠运行。

(5) 本发明第三气动调节阀9的控制逻辑参考图5，第三气动调节阀9的主要作用是用于启动升温升压过程中保证系统的正常工作，同时在第二膨胀机14投入运行后保证其工质压力不超压。

第一换热器10出口的压力设定值与运行人员在控制系统中的输入信号A求和后作为切换模块T的第一输入端N，此处输入信号D的作用主要是方便运行人员对第一换热器10出口的压力值进行微小调整；第一换热器10出口的温度设定值与定值常数经求和运算后作为切换模块T的第二输入端Y，定值常数为0.2，此处设定值加定值常数主要是防止在第二膨胀机14投入运行后工质压力超压，切换模块T的第一输入端N和第二输入端Y经过切换模块T运算后的输出作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值；第二压力测量仪表20的测量值经过滤波块LEADLAG的运算处理之后，作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值，此处滤波块LEADLAG的作用主要是防止压力测量过程中的信号抖动；PID控制器经过对设定值输入SP和过程值PV的控制运算之后，输出第三气动调节阀9执行机构的控制指令，用以在第二膨胀机14启动升温升压过程中的压力调节以及在第二膨胀机14投入后防止工质压力超压。

(6) 本发明电动关断阀的控制逻辑具体为：本发明中第一气动调节阀2和第一电动关断阀3用于在第一膨胀机13故障或者检修时的隔离，第二气动调节阀5用于在第一气动调节阀2和第一电动关断阀3关闭后保证锅炉连排系统的正常工作；第四电动关断阀8用于在第二电动关断阀4或者第一换热器10、第二换热器11故障或检修时保证锅炉连排系统的正常工作；第三电动关断阀6用于第二膨胀机14在故障或检修退出工作时的隔离操作，保证整个系统的安全可靠。

本发明的工作过程有如下几种运行方式：

a)正常运行：

安装有所述锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的燃煤机组在系统正常运行时，从锅炉连排扩容器1来的污水进入第一膨胀机13中膨胀做功，此时第一气动调节阀2和第一电动关断阀3开启，第二气动调节阀5和第四电动关断阀8关闭；做功后的污水通过第一电动关断阀3进入第一换热器10和第二换热器11中逐级与有机工质换热，第一气动调节阀2的调节如(2)中所述，第二气动调节阀5的调节如(3)中所述，经过换热后的污水进入燃煤机组定排系统7中。同时第三电动关断阀6开启，加热后的有机工质进入第二膨胀机14中膨胀做功，连同第一膨胀机13一起拖动发电机16，此时第三气动调节阀9的调节如(5)中所述。膨胀后的乏工质进入冷凝器15中冷却，冷却后的有机工质由工质泵12泵入第二换热器11中，工质泵12的运行逻辑如(4)中所述。

b)机组启动方案：

安装有所述锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的燃煤机组在系统启动时，从锅炉连排扩容器1来的污水进入第一膨胀机13中膨胀暖机，此时第一气动调节阀2和第二电动关断阀4开启，第二气动调节阀5和第四电动关断阀8关闭。膨胀后的污水通过第二电动关断阀4进入第一换热器10、第二换热器11中与有机工质换热，第一气动调节阀2的调节如(2)中所述，第二气动调节阀5的调节如(3)中所述，经过换热后的污水进入燃煤机组定排系统7中。同时第三电动关断阀6关闭，第一换热器10出口有机工质参数未到达设定值前，经过第三气动调节阀9所在旁路进入冷凝器15，第三气动调节阀9的调节如(5)中所述。冷却后的有机工质由工质泵12泵入第二换热器11中。待到第一换热器10出口有机工质参数达到设定值，第三电动关断阀6开启，第一换热器10出口有机工质进入第二膨胀机14膨胀暖机。待到第二膨胀机14与第一膨胀机13暖机结束后，共同拖动发电机16发电，系统启动流程结束。

c)系统事故方案一(第一膨胀机13故障)：

安装有所述锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的燃煤机组在系统中第一膨胀机13发生故障时，第一膨胀机13紧急停机。随后第二气动调节阀5开启，第一气动调节阀2关闭，第一电动关断阀3关闭，从锅炉连排扩容器1来的污水流过第二气动调节阀5所在旁路。此时第二电动关断阀4仍然开启，保证进入第一换热器10的正常污水流量，这部分污水经过第二换热器11和第一换热器10与有机工质换热后进入燃煤机组定排系统7中；第三气动调节阀9的调节如(5)中所述，工质泵12的调节如(4)中所述，从而保证第一换热器10的出口有机工质参数达到设定值，经过换热器之后的污水排入燃煤机组定排系统7中。此时第三电动关断阀6开启，第三气动调节阀9的调节如(5)中所述，加热后的有机工质进入第二膨胀机14中膨胀做功，拖动发电机16发电。膨胀后的乏工质进入冷凝器15中冷却，冷却后的有机工质由工质泵12泵入第二换热器11中，工质泵12的运行逻辑如(4)中所述。

d)系统事故方案二(第二膨胀机14故障)：

安装有所述锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的燃煤机组在系统中第二膨胀机14故障时，第二膨胀机14紧急停机。从锅炉连排扩容器1来的污水正常进入第一膨胀机13中进行膨胀做功，此时第二气动调节阀5关闭，第一气动调节阀2和第一电动关断阀3开启，第一气动调节阀2的调节如(2)中所述。膨胀后的污水进入第四电动关断阀8和第二电动关断阀4所在支路。此时第三电动关断阀6关闭，第一换热器10出口的有机工质经由第三气动调节阀9所在旁路进入冷凝器15中冷却，第三气动调节阀9的调节如(5)中所述，冷却后的有机工质由工质泵12泵入第二换热器11，从而维持工质循环。随后关闭第二电动关断阀4，打开第四电动关断阀8，第一膨胀机13出来的污水经由第四电动关断阀8所在旁路进入燃煤机组定排系统7中。待到第四电动关断阀8关闭，进入第一换热器10的污水流量降低至设定值时，工质泵12、冷凝器15停止运行。

e)系统事故方案三(第一换热器10或第二换热器11泄露)：

安装有所述锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的燃煤机组在系统中第一换热器10或第二换热器11泄露时，第二膨胀机14紧急停机。从锅炉连排扩容器1来的污水正常进入第一膨胀机13中膨胀做功，此时第二气动调节阀5关闭，第一气动调节阀2和第一电动关断阀3开启，第一气动调节阀2的调节如(2)中所述。同时关闭第二电动关断阀4，打开第四电动关断阀8，由第一膨胀机13出来的污水经由第四电动关断阀8所在旁路进入燃煤机组定排系统7中。随后关闭第三电动关断阀6，第一换热器10出口的有机工质经由第三气动调节阀9所在旁路进入冷凝器15中，然后工质泵12、冷凝器15停止运行。

f)系统检修或停机：

安装有所述锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的燃煤机组在系统需要停机时，第二气动调节阀5开启，第一气动调节阀2关闭，第一电动关断阀3关闭，从锅炉连排扩容器1来的污水流过第二气动调节阀5所在旁路，第一膨胀机13停机。同时关闭第二电动关断阀4，打开第四电动关断阀8，由第二气动调节阀5所在旁路流出的污水经由第四电动关断阀8所在旁路进入燃煤机组定排系统7中。此时，关闭第三电动关断阀6，第二膨胀机14停机，工质泵12、冷凝器15停止运行。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主题内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (10)

1.一种锅炉连续排污水余热余压综合利用系统，其特征在于，包括锅炉连排扩容器（1）、第一膨胀机（13）、第二膨胀机（14）、冷凝器（15）、工质泵（12）、发电机（16）、换热器、燃煤机组定期排污系统（7）以及控制系统，其中，锅炉连排扩容器（1）经第一气动调节阀（2）连通第一膨胀机（13）的入口，第一膨胀机（13）的出口经第一电动关断阀（3）和第二电动关断阀（4）连通换热器的热侧入口；换热器的热侧出口连通有燃煤机组定期排污系统（7）；换热器的冷侧出口经第三电动关断阀（6）连通第二膨胀机（14）的入口，第二膨胀机（14）的出口连通冷凝器（15），冷凝器（15）的出口经工质泵（12）连通换热器的冷侧入口；第一膨胀机（13）连接发电机（16），第二膨胀机（14）连接发电机（16）；锅炉连排扩容器（1）的出口连通燃煤机组定期排污系统（7），控制系统中设置双向通信连接的PID控制器和切换模块T，第一气动调节阀（2）、第一电动关断阀（3）、第二电动关断阀（4）连接控制系统的输出端，换热器的冷侧出口和第一膨胀机（13）的入口均设置压力监测点和温度监测点，所述压力监测点和温度监测点连接PID控制器；切换模块T的输出端连接第一气动调节阀（2）执行机构的信号输入端，第三电动关断阀（6）连接切换模块T的输入端。

2.根据权利要求1所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统，其特征在于，换热器包括串联的第一换热器（10）和第二换热器（11），第一换热器（10）的热侧入口为换热器的热侧入口，第二换热器（11）的热侧出口为换热器的热侧出口，第一换热器（10）的冷侧出口为换热器的冷侧出口，第二换热器（11）的冷侧入口为换热器的冷侧入口。

3.根据权利要求1所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统，其特征在于，锅炉连排扩容器（1）出口至第二电动关断阀（4）前设置第一旁路管道，第一旁路管道上设置第二气动调节阀（5），锅炉连排扩容器（1）通过所述第一旁路管道连通换热器的热侧入口；第一膨胀机（13）的故障监测信号接入切换模块T，第一气动调节阀（2）的关断状态监测信号接入切换模块T，切换模块T的输出端连接第二气动调节阀（5）的执行机构。

4.根据权利要求1所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统，其特征在于，第二电动关断阀（4）前至燃煤机组定期排污系统（7）的入口设置第二旁路管道，所述第二旁路管道上设置第四电动关断阀（8）；第一膨胀机（13）的出口通过所述第二旁路管道连通燃煤机组定期排污系统（7）；第四电动关断阀（8）连接控制系统。

5.根据权利要求1所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统，其特征在于，换热器的冷侧出口设置工质旁路管道连通冷凝器（15），所述工质旁路管道上设置第三气动调节阀（9），PID控制器的输出端连接第三气动调节阀（9）的执行机构。

6.权利要求1-5任一项所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的控制方法，其特征在于，运行时，从锅炉连排扩容器（1）来的污水进入第一膨胀机（13）中膨胀做功带动发电机发电，第一气动调节阀（2）和第一电动关断阀（3）开启，第二气动调节阀（5）和第四电动关断阀（8）关闭；做功后的污水通过第一电动关断阀（3）进入换热器中与有机工质换热，经过换热后的污水进入燃煤机组定排系统（7）中；同时第三电动关断阀（6）开启，加热后的有机工质进入第二膨胀机（14）中膨胀做功带动发电机发电，膨胀后的乏工质进入冷凝器（15）中冷却，冷却后的有机工质由工质泵（12）泵入换热器中；对于第一气动调节阀（2）的控制：将第一膨胀机（13）的工质基本压力设定值与输入信号A求和后作为第一膨胀机（13）入口压力设定值的最终数值，输入PID控制器的设定值输入端SP，输入信号A用于对进入第一膨胀机（13）的工质压力设定值进行调整，第一膨胀机（13）入口管道上的第一压力测量仪表（17）的测量值作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值；PID控制器经过对设定值输入端SP和过程值输入端PV的输入值控制运算之后，其输出值作为切换模块T的第一输入端N，将第一气动调节阀开度数值0作为切换模块T的第二输入端Y，切换模块T运算后的输出作为第一气动调节阀（2）执行机构的控制指令。

7.根据权利要求6所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的控制方法，其特征在于，对第二气动调节阀（5）的控制过程为：锅炉连排扩容器（1）的液位设定值与输入信号B求和后作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值，所述输入信号B用于对锅炉连排扩容器（1）的液位设定值进行调整，锅炉连排扩容器（1）的液位测量值作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值；PID控制器经过对设定值输入端SP和过程值输入端PV的输入值控制运算之后，其输出值作为切换模块T的第一输入端N，将第二气动调节阀（5）开度数值100作为切换模块T的第二输入端Y，切换模块T运算后的输出作为第二气动调节阀（5）执行机构的控制指令。

8.根据权利要求6所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的控制方法，其特征在于，对工质泵（12）的控制具体为：换热器出口的温度设定值与运行人员在控制系统中的输入信号C求和后作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值，所述输入信号C用于对换热器出口温度值进行调整；第二温度测量仪表（19）的测量值作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值；PID控制器对设定值输入端SP和过程值输入端PV的输入值控制运算，输出工质泵（12）变频器的控制指令。

9.根据权利要求6所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的控制方法，其特征在于，对第三气动调节阀（9）的控制过程为：换热器出口的压力设定值与输入信号D求和作为切换模块T的第一输入端N，所述输入信号D用于对换热器出口的压力值进行调整；换热器出口温度的设定值与一个定值常数经求和后作为切换模块T的第二输入端Y，设定值加所述定值常数用于防止在第二膨胀机（14）投入运行后工质压力超压，切换模块T的第一输入端N和第二输入端Y经过切换模块T后的输出作为PID控制器的设定值输入端SP的输入值；第二压力测量仪表（20）的测量值作为PID控制器的过程值输入端PV的输入值；PID控制器对设定值输入端SP和过程值输入端PV输入值的控制运算，输出第三气动调节阀（9）执行机构的控制指令。

10.根据权利要求6所述的锅炉连续排污水余热余压综合利用系统的控制方法，其特征在于，第一气动调节阀（2）和第一电动关断阀（3）用于在第一膨胀机（13）故障或者检修时的隔离，第二气动调节阀（5）用于在第一气动调节阀（2）和第一电动关断阀（3）关闭后保证锅炉连排系统的正常工作；第四电动关断阀（8）用于在第二电动关断阀（4）或者第一换热器（10）、第二换热器（11）故障或检修时保证锅炉连排系统的正常工作；第三电动关断阀（6）用于第二膨胀机（14）在故障或检修退出工作时的隔离操作。

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