CN114020050B - 一种火力发电流量控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火力发电流量控制方法，其步骤如下所述：获取循环水系统流体网络中、给水系统流体网络中和火力发电流体网络中流经任一节点的流量和压力；结合循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络的流量数据和压力数据，构建三处流量和压力数据之间关系的流量和压力数学模型；本发明通过上述方法，能够解决在火力发电过程中，由于循环水系统的流量无法做到有效的控制经常会出现海杂物堵塞凝汽器钛管，凝汽器真空下降，影响机组安全性及经济性，而且可能存在设备潜在的不安全因素无法排除的情况，保证了火力发电的效率，节约了资源，对设备进行了一定程度的保护，延长了设备的使用寿命。

Description

一种火力发电流量控制方法
技术领域
本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种火力发电流量控制方法。
背景技术
火力发电，利用可燃物在燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式，火力发电中存在着三种型式的能量转换过程：燃料化学能到蒸汽热能到机械能到电能，简单的说就是利用燃料发热，加热水，形成高温高压过热蒸汽，然后蒸汽沿管道进入汽轮机中不断膨胀做功，冲击汽轮机转子高速旋转，带动发电机转子(电磁场)旋转，定子线圈切割磁力线，发出电能，再利用升压变压器，升到系统电压，与系统并网，向外输送电能。最后冷却后的蒸汽又被给水泵进一步升压送回锅炉中重复参加上述循环过程。
现有的火力发电过程，由于循环水系统的流量无法做到有效的控制经常会出现海杂物堵塞凝汽器钛管，凝汽器真空下降，影响机组安全性及经济性，而且可能存在设备潜在的不安全因素无法排除的情况，为此我们提出一种火力发电流量控制方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中由于循环水系统的流量无法做到有效的控制经常会出现海杂物堵塞凝汽器钛管，凝汽器真空下降，影响机组安全性及经济性，而且可能存在设备潜在的不安全因素无法排除的问题，而提出的一种火力发电流量控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种火力发电流量控制方法，其步骤如下所述：
获取循环水系统流体网络中流经任一节点的流量和压力；
获取给水系统流体网络中流经任一节点的流量和压力；
获取火力发电流体网络中流经任一节点的流量和压力；
结合循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络的流量数据和压力数据，构建三处流量和压力数据之间关系的流量和压力数学模型；
根据设置的火力发电流体网络的流量值以及获取的循环水系统流体网络的流量值和压力值，反向调节给水系统流体网络的流量和压力。
优选地，循环水系统流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取循环水系统流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取循环水系统流体网络入口、出口压力值。
优选地，给水系统流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取给水系统流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取给水系统流体网络入口、出口压力值。
优选地，火力发电流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取火力发电流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取火力发电流体网络入口、出口压力值。
优选地，结合循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络的流量数据，构建三处流量数据之间关系的流量数学模型，同时结合循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络的压力数据，构建三处压力数据之间关系的压力数学模型。
优选地，循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络中流经任一节点的流量和压力之间存在流动的传递性，可以将流量、压力类比为电流、电压，结合基尔霍夫定律、质量守恒定律建立压力节点数学模型，参照流量扬程特性曲线、转速流量特性曲线、流量差压特性及欧姆定律建立离心泵、风机、阀门等数学模型，节点流量模型计算公式：
Qh-最高时设计流量，∑qi-集中流量的总和，-供水面积总和，Ai-管段所负担的供水面积，qi-该节点的集中流量。
优选地，将建立的数学模型组合构造出符合现场实际的流体网络，以入口压力、出口流量为边界条件迭代计算出流体网络中的压力、流量信号，压力节点模型计算公式：
k-流体可压缩系数；Δt-计算步距；p1-前一时刻压力；Bi-各入口支路线导；Pi-各入口支路节点压力；Bj-各出口支路线导；Pj-各出口支路节点压力；∑WEXT-节点微小流量系数。
优选地，根据设置的火力发电流体网络的流量值以及获取的循环水系统流体网络的流量值，结合上述步骤中的流量数学模型，反向调节给水系统流体网络的流量，同时根据设置的火力发电流体网络的压力值以及获取的循环水系统流体网络的压力值，结合上述步骤中的压力数学模型，反向调节给水系统流体网络的压力。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明通过上述方法，能够解决在火力发电过程中，由于循环水系统的流量无法做到有效的控制经常会出现海杂物堵塞凝汽器钛管，凝汽器真空下降，影响机组安全性及经济性，而且可能存在设备潜在的不安全因素无法排除的情况，保证了火力发电的效率，节约了资源，对设备进行了一定程度的保护，延长了设备的使用寿命。
2、本发明所提出的方法，为运行人员进行工况调整提供充裕的时间，避免了因人员经验缺乏导致误操作，事故扩大情况发生。
附图说明
图1为本发明提出的一种火力发电流量控制方法的方法流程示意图。
具体实施方式
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。
参照图1，一种火力发电流量控制方法，其步骤如下所述：
获取循环水系统流体网络中流经任一节点的流量和压力；循环水系统流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取循环水系统流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取循环水系统流体网络入口、出口压力值；
获取给水系统流体网络中流经任一节点的流量和压力；给水系统流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取给水系统流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取给水系统流体网络入口、出口压力值；
获取火力发电流体网络中流经任一节点的流量和压力；火力发电流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取火力发电流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取火力发电流体网络入口、出口压力值；
结合循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络的流量数据，构建三处流量数据之间关系的流量数学模型，循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络中流经任一节点的流量和压力之间存在流动的传递性，可以将流量、压力类比为电流、电压，结合基尔霍夫定律、质量守恒定律建立压力节点数学模型，参照流量扬程特性曲线、转速流量特性曲线、流量差压特性及欧姆定律建立离心泵、风机、阀门等数学模型，节点流量模型计算公式：
Qh-最高时设计流量，∑qi-集中流量的总和，-供水面积总和，Ai-管段所负担的供水面积，qi-该节点的集中流量；同时结合循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络的压力数据，构建三处压力数据之间关系的压力数学模型，将建立的数学模型组合构造出符合现场实际的流体网络，以入口压力、出口流量为边界条件迭代计算出流体网络中的压力、流量信号，压力节点模型计算公式：
k-流体可压缩系数；Δt-计算步距；p1-前一时刻压力；Bi-各入口支路线导；Pi-各入口支路节点压力；Bj-各出口支路线导；Pj-各出口支路节点压力；∑WEXT-节点微小流量系数；
根据设置的火力发电流体网络的流量值以及获取的循环水系统流体网络的流量值，结合上述步骤中的流量数学模型，反向调节给水系统流体网络的流量，同时根据设置的火力发电流体网络的压力值以及获取的循环水系统流体网络的压力值，结合上述步骤中的压力数学模型，反向调节给水系统流体网络的压力。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种火力发电流量控制方法，其特征在于，其步骤如下所述：
获取循环水系统流体网络中流经任一节点的流量和压力；
获取给水系统流体网络中流经任一节点的流量和压力；
获取火力发电流体网络中流经任一节点的流量和压力；
结合循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络的流量数据，构建三处流量数据之间关系的流量数学模型，同时结合循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络的压力数据，构建三处压力数据之间关系的压力数学模型；
根据设置的火力发电流体网络的流量值和压力值以及获取的循环水系统流体网络的流量值和压力值，反向调节给水系统流体网络的流量和压力；
循环水系统流体网络、给水系统流体网络以及火力发电流体网络中流经任一节点的流量和压力之间存在流动的传递性，将流量、压力类比为电流、电压，结合基尔霍夫定律、质量守恒定律建立压力节点数学模型，参照流量扬程特性曲线、转速流量特性曲线、流量差压特性及欧姆定律建立离心泵、风机、阀门的数学模型，节点流量模型计算公式：
-最高时设计流量，/>-集中流量的总和，/>-供水面积总和，/>-管段所负担的供水面积，/>-该节点的集中流量；
将建立的数学模型组合构造出符合现场实际的流体网络，以入口压力、出口流量为边界条件迭代计算出流体网络中的压力、流量信号，压力节点模型计算公式：
-流体可压缩系数；/>-计算步距；/>-前一时刻压力；/>-各入口支路线导；/>-各入口支路节点压力；/>-各出口支路线导；/>-各出口支路节点压力；/>-节点微小流量系数。
2.根据权利要求1所述的一种火力发电流量控制方法，其特征在于，循环水系统流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取循环水系统流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取循环水系统流体网络入口、出口压力值。
3.根据权利要求1所述的一种火力发电流量控制方法，其特征在于，给水系统流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取给水系统流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取给水系统流体网络入口、出口压力值。
4.根据权利要求1所述的一种火力发电流量控制方法，其特征在于，火力发电流体网络的管道上均设置流量传感器和压力传感器，通过相应的所述流量传感器来获取火力发电流体网络入口、出口流量值，通过相应的所述压力传感器来获取火力发电流体网络入口、出口压力值。
5.根据权利要求1所述的一种火力发电流量控制方法，其特征在于，根据设置的火力发电流体网络的流量值以及获取的循环水系统流体网络的流量值，结合上述步骤中的流量数学模型，反向调节给水系统流体网络的流量，同时根据设置的火力发电流体网络的压力值以及获取的循环水系统流体网络的压力值，结合上述步骤中的压力数学模型，反向调节给水系统流体网络的压力。
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