CN115234896A - 给水设备及其混合调速控制方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种给水设备及其混合调速控制方法、装置和存储介质，其中，给水设备包括锅炉、高压加热器、除氧器以及并联的第一给水装置和至少一个第二给水装置，第一给水装置包括第一给水泵、液力耦合器和第一最小流量阀，第二给水装置包括第二给水泵、变频电机和第二最小流量阀，方法包括：获取锅炉的汽包水位，以根据汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以控制液力耦合器的勺管开度和控制变频电机的运行频率，从而使得汽包水位处于预设水位区间，以及，根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便精准控制最小流量阀的开关流量阈值，从而提升给水设备的节能效率。

Description

给水设备及其混合调速控制方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及火力发电厂锅炉给水泵的驱动技术领域，尤其涉及一种给水设备的混合调速控制方法、一种给水设备、一种计算机可读存储介质和一种给水设备的混合调速控制装置。

背景技术

目前，大部分电厂给水泵的主流配置为两种：两用一备配置，每台给水泵按 50％锅炉容量配置，液偶调速方式；或者一用一备配置，每台给水泵按100％锅炉容量配置，液偶调速方式。其中，针对两用一备的配置系统，给水泵改造方案一般是改造其中两台给水泵，保留一台工频液偶控制，这样给水泵在正常运行时会经常遇到一台变频拖动运行、另一台工频液偶调速运行的情况。另外，大部分电厂给水设备包括给水泵及其再循环管道，该管道经给水泵出口后再回流至除氧器中，并且在再循环管道上面安装有最小流量阀，具体用于通过再循环的管道对给水泵进行保护，防止给水泵在刚启动或极低负荷运行时，出现水温升高而汽化的现象。

然而，由于变频调速与液偶调速的响应速度、线性度以及调速精度都不同，对给水自动控制造成极大的干扰，例如，会引起汽包水位线的巨大波动，汽包锅炉给水控制失灵，机组无法进行AGC(Automatic Generation Control，自动发电控制)，严重时甚至可能造成汽包水位报警，给电厂正常运行以及机组安全带来巨大隐患，以及，在给水泵较低速时最小流量阀将被打开，而只有当给水泵的流量达到40％以上才可以再次关闭最小流量阀，使得在最小流量阀由被打开至被关闭期间，给水泵长时间工作于大功率工况下，导致给水泵能耗增加。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种给水设备的混合调速控制方法，能够在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

本发明的第二个目的在于提出一种给水设备。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第四个目的在于提出一种给水设备的混合调速控制装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种给水设备的混合调速控制方法，所述给水设备包括锅炉、高压加热器、除氧器以及并联的第一给水装置和至少一个第二给水装置，所述第一给水装置包括第一给水泵、液力耦合器和第一最小流量阀，所述第一最小流量阀设置在所述第一给水泵与所述除氧器之间的循环管路上，所述液力耦合器与所述第一给水泵相连，所述第二给水装置包括第二给水泵、变频电机和第二最小流量阀，所述变频电机与所述第二给水泵相连，所述第二最小流量阀设置在所述第二给水泵与所述除氧器之间的循环管路上，所述方法包括：通过配置所述液力耦合器的勺管开度以调节所述第一给水泵的转速，且通过配置所述变频电机的运行频率以调节所述第二给水泵的转速；通过所述高压加热器对所述第一给水泵和所述第二给水泵泵送的水进行加热，并通过所述锅炉对所述高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽；获取所述锅炉的汽包水位；根据所述汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据所述勺管开度指令控制所述液力耦合器的勺管开度和根据所述变频指令控制所述变频电机的运行频率，以便所述第一给水泵的转速和所述第二给水泵的转速保持同步调节，使得所述汽包水位处于预设水位区间；根据所述变频电机的运行频率分别配置所述第一最小流量阀的开关流量阈值和所述第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据所述第一最小流量阀的开关流量阈值对所述第一最小流量阀进行控制和根据所述第二最小流量阀的开关流量阈值对所述第二最小流量阀进行控制。

根据本发明实施例提出的给水设备的混合调速控制方法，通过配置液力耦合器的勺管开度以调节第一给水泵的转速，且通过配置变频电机的运行频率以调节第二给水泵的转速，进而，通过高压加热器对第一给水泵和第二给水泵泵送的水进行加热，并通过锅炉对高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽，然后，获取锅炉的汽包水位，以根据汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间，以及，根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制。由此，在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

另外，根据本发明上述实施例的给水设备的混合调速控制方法，还可以具有如下的附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第二最小流量阀的开关流量阈值与所述变频电机的运行频率呈正相关关系。

根据本发明的一个实施例，所述第一最小流量阀的开关流量阈值与所述第二最小流量阀的开关流量阈值之比等于所述第一给水泵的转速与所述第二给水泵的转速之比。

根据本发明的一个实施例，根据所述汽包水位确定目标转速，包括：获取所述锅炉的设定汽包水位，并确定所述设定汽包水位与所述汽包水位之间的水位差值；根据所述水位差值确定所述目标转速。

根据本发明的一个实施例，根据所述汽包水位确定目标转速，包括：获取所述过热蒸汽的蒸汽流量，并获取所述高压加热器输出的热水流量，以及根据所述蒸汽流量和所述热水流量确定流量差值；根据所述汽包水位确定目标流量，并根据所述目标流量和所述流量差值确定所述目标转速。

根据本发明的一个实施例，根据所述变频电机的运行频率分别配置所述第一最小流量阀的开关流量阈值和所述第二最小流量阀的开关流量阈值，包括：根据所述变频电机的运行频率确定所述第二最小流量阀的开关流量阈值，并确定所述变频电机的运行频率与所述第一最小流量阀的开关流量阈值之间的折线函数关系；根据所述变频电机的运行频率和所述折线函数关系确定所述第一最小流量阀的开关流量阈值。

根据本发明的一个实施例，所述第一给水泵由第一电动机通过所述液力耦合器驱动，所述液力耦合器包括泵轮、涡轮、勺管和第一升速齿轮，所述第一升速齿轮的输入端与所述第一电动机的输出轴相连，所述第一升速齿轮的输出端与所述泵轮相连，所述涡轮与所述液力耦合器的输出轴相连，所述液力耦合器的输出轴与所述第一给水泵相连，所述泵轮的内腔和所述涡轮的内腔共同组成所述液力耦合器的工作腔，其中，在根据所述勺管开度指令控制所述液力耦合器的勺管开度时，通过所述勺管调节所述工作腔内的油量以调节所述第一给水泵的转速。

根据本发明的一个实施例，所述变频电机包括变频器和第二电动机，所述第二电动机被配置为驱动所述第二给水泵运行，其中，在根据所述变频指令控制所述变频电机的运行频率时，通过调节所述第二电动机的运行转速，以调节所述第二给水泵的转速。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的给水设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的给水设备的混合调速控制程序，所述处理器执行所述给水设备的混合调速控制程序时，实现如本发明第一方面实施例所述的给水设备的混合调速控制方法。

根据本发明实施例提出的给水设备，通过执行给水设备的混合调速控制程序，能够在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的计算机可读存储介质，其上存储有给水设备的混合调速控制程序，该给水设备的混合调速控制程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述的给水设备的混合调速控制方法。

根据本发明实施例提出的计算机可读存储介质，通过执行其上存储有的给水设备的混合调速控制程序，能够在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种给水设备的混合调速控制装置，其中，所述给水设备包括锅炉、高压加热器、除氧器以及并联的第一给水装置和至少一个第二给水装置，所述第一给水装置包括第一给水泵、液力耦合器和第一最小流量阀，所述第一最小流量阀设置在所述第一给水泵与所述除氧器之间的循环管路上，所述液力耦合器与所述第一给水泵相连，所述第二给水装置包括第二给水泵、变频电机和第二最小流量阀，所述变频电机与所述第二给水泵相连，所述第二最小流量阀设置在所述第二给水泵与所述除氧器之间的循环管路上，所述装置包括：控制模块，用于通过配置所述液力耦合器的勺管开度以调节所述第一给水泵的转速，且通过配置所述变频电机的运行频率以调节所述第二给水泵的转速；控制模块，还用于通过所述高压加热器对所述第一给水泵和所述第二给水泵泵送的水进行加热，并通过所述锅炉对所述高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽；获取模块，用于获取所述锅炉的汽包水位；控制模块，还用于根据所述汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据所述勺管开度指令控制所述液力耦合器的勺管开度和根据所述变频指令控制所述变频电机的运行频率，以便所述第一给水泵的转速和所述第二给水泵的转速保持同步调节，使得所述汽包水位处于预设水位区间；控制模块，还用于根据所述变频电机的运行频率分别配置所述第一最小流量阀的开关流量阈值和所述第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据所述第一最小流量阀的开关流量阈值对所述第一最小流量阀进行控制和根据所述第二最小流量阀的开关流量阈值对所述第二最小流量阀进行控制。

根据本发明实施例提出的给水设备的混合调速控制装置，通过控制模块通过配置液力耦合器的勺管开度以调节第一给水泵的转速，且通过配置变频电机的运行频率以调节第二给水泵的转速，进而，通过控制模块通过高压加热器对第一给水泵和第二给水泵泵送的水进行加热，并通过锅炉对高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽，然后，通过获取模块获取锅炉的汽包水位，并通过控制模块根据汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间，以及，通过控制模块根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制。由此，在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个具体实施例的给水设备的结构示意图；

图2是根据本发明一个具体实施例的第一给水装置的结构示意图；

图3是图2中液力耦合器局部O的局部放大图；

图4是根据本发明一个具体实施例的第二给水装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的给水设备的混合调速控制方框的流程示意图；

图6是根据本发明一个实施例的给水设备的混合调速控制方框的流程示意图；

图7是根据本发明一个实施例的给水设备的混合调速控制方框的流程示意图；

图8是根据本发明一个实施例的给水设备的混合调速控制方框的流程示意图；

图9是根据本发明实施例的给水设备的混合调速控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法、给水设备、计算机可读存储介质和给水设备的混合调速控制装置。

在介绍本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法、给水设备、计算机可读存储介质和给水设备的混合调速控制装置之前，先结合附图1-5对本发明实施例的给水设备的具体结构进行说明。

如图1至图4所示，给水设备包括锅炉10、高压加热器20、除氧器30以及并联的第一给水装置40和至少一个第二给水装置50，第一给水装置40包括第一给水泵401、液力耦合器402和第一最小流量阀403，液力耦合器402与第一给水泵401相连，第一最小流量阀403设置在第一给水泵401与除氧器30之间的循环管路上，第二给水装置50包括第二给水泵501、变频电机502和第二最小流量阀503，变频电机502与第二给水泵501相连，第二最小流量阀503设置在第二给水泵501与除氧器30之间的循环管路上。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，第一给水泵401 由第一电动机41通过液力耦合器402驱动，液力耦合器402包括泵轮421、涡轮422、勺管423和第一升速齿轮424，第一升速齿轮424的输入端与第一电动机41的输出轴相连，第一升速齿轮424的输出端与泵轮421相连，涡轮422与液力耦合器402的输出轴一端相连，液力耦合器402的输出轴的另一端与第一给水泵401相连，泵轮421的内腔和涡轮422的内腔共同组成液力耦合器402的工作腔，其中，在根据勺管开度指令控制液力耦合器402的勺管开度时，通过勺管调节工作腔内的油量以调节第一给水泵401的转速。

也就是说，第一电动机41可以通过液力耦合器402将第一电动机41的动力传递给第一给水泵401，从而驱动第一给水泵401运行，从而驱动第一给水装置 40进行给水。

具体而言，当第一电动机41通过第一升速齿轮424带动泵轮421旋转时，在泵轮421的内腔内的工作油，将获得能量并在惯性离心力的作用下被送到泵轮 421的外圆周侧形成高速油流，泵轮421外圆周侧的高速油流又以径向相对速度 (高速油流与泵轮421圆心的相对速度)与泵轮421出口的圆周速度组成合速度，冲入涡轮422的径向流道进口，并沿着涡轮422的径向流道流至涡轮422的内腔，进而通过油流动量矩的变化推动涡轮422旋转，油流流至涡轮422出口处又以其径向相对速度与涡轮422出口处的圆周速度组成合速度，流入泵轮421的径向流道，并在泵轮421中重新获得能量。重复前述过程，以形成工作油在泵轮421 和涡轮422中的循环流动圆，由此，泵轮421可以把第一电动机41输入的机械功转换为油的动能，而涡轮422则可以把油的动能转换成为输出的机械功，从而将第一电动机41的动力通过液力耦合器402传递到第一给水泵401。

勺管423可以通过调节工作腔内的油量以调节第一给水泵401的转速，举例而言，当勺管423插入至液力耦合器402的工作腔的最深处(勺管开度最小)时，循环圆中油量最小，泵轮421和涡轮422转速偏差大，此时，液力耦合器402 的输出转速最低，而当勺管423插入液力耦合器402的工作腔的最浅处(勺管开度最大)时，循环圆中油量最大，泵轮421和涡轮422转速偏差小，此时，液力耦合器402的输出转速最大。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图4所示，变频电机502包括变频器521和第二电动机522，第二电动机522被配置为驱动第二给水泵501运行，其中，在根据变频指令控制变频电机502的运行频率时，通过调节第二电动机 522的运行转速，以调节第二给水泵501的转速。

具体而言，在本发明的一些实施例中，可以根据目标转速确定变频指令，并可以控制变频器521根据变频指令调节第二电动机522的运行转速，以通过第二电动机522调节第二给水泵501的转速。也就是说，第二电动机522可以将对应运行转速的动力传递至第二给水泵501，以调节第二给水泵501的转速。

变频器521可以通过调节第二电动机522的运行转速以调节第二给水泵501 的转速，举例而言，当变频器521根据变频指令提高第二电动机522的运行转速时，由第二电动机522传递至第二给水泵501的动力提高，从而使第二给水泵 501的转速提高，当变频器521根据变频指令降低第二电动机522的运行转速时，由第二电动机522传递至第二给水泵501的动力降低，从而使第二给水泵501 的转速降低。

图5是根据本发明实施例的给水设备的混合调速控制方框的流程示意图。

具体地，如图5所示，在本发明的一些实施例中，给水设备的混合调速控制方法，包括：

S101，通过配置液力耦合器的勺管开度以调节第一给水泵的转速，且通过配置变频电机的运行频率以调节第二给水泵的转速。

可以理解的是，在本发明的实施例中，可以通过配置液力耦合器的勺管开度以调节第一给水泵的转速，且通过配置变频电机的运行频率以调节第二给水泵的转速，从而使第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节。

S102，通过高压加热器对第一给水泵和第二给水泵泵送的水进行加热，并通过锅炉对高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽。

可以理解的是，可以通过高压加热器对第一给水泵和第二给水泵泵送的水进行加热，并通过锅炉对高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽，从而使发电机组稳定运行，确保电厂的稳定发电。

S103，获取锅炉的汽包水位。

可选地，在本发明的一些实施例中，可以在锅炉的汽包水位处设置汽包水位检测器，以通过汽包水位检测器获取锅炉的实时汽包水位。

S104，根据汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间。

由于配置勺管开度的调速调节范围为30％～80％，即勺管的开度在0～30％时，液力耦合器的输出转速变化不明显，而勺管的开度在80％以上时，勺管开度处于全打开状态，导致通过配置勺管开度的调速精度较低，调速响应较慢，调速灵敏度低，尤其是在负载重载和轻载时，同样的勺管开度下，给水泵的转速可能不同，而通过配置运行频率的调速响应不仅可调，且线性度高，调速灵敏度高，而当第一给水装置和第二给水装置同时运行时，在调速精度、调速响应和调速灵敏度均不同的情况下会对给水自动控制造成极大的干扰，引起汽包水位线的巨大波动，给电厂正常运行以及机组安全带来巨大隐患，因此，在本发明的实施例中，还根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，并根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，以使第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间。

S105，根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制。

由于最小流量阀的开关阈值通常以给水泵的额定流量和额定转速为准进行设定，这使得在通常情况下，最小流量阀的开关极限阈值往往是在给水泵的水流量低于30％时打开最小流量阀，以及在给水泵的水流量高于40％时关闭最小流量阀，导致在水流量30％～40％期间，给水泵的功率加大，增加了给水泵的能耗，因此，在本发明的实施例中，还根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制，从而精准地控制最小流量阀的开关流量阈值，提升系统节能效率。

应理解的是，在上述本发明的实施例中，可以根据锅炉的汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，并且，根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制。由此，在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

进一步地，在本发明的一些实施例中，第二最小流量阀的开关流量阈值与变频电机的运行频率呈正相关关系。

具体来说，第二最小流量阀的开关流量阈值是随着变频电机的运行频率变化而变化的，例如，变频电机的运行频率越高，则配置的第二最小流量阀的开关流量阈值也越高，变频电机的运行频率越低，则配置的第二最小流量阀的开关流量阈值也越低。

需要说明的是，在根据变频电机的运行频率配置第二最小流量阀的开关流量阈值的过程中，为了避免由于变频电机的运行频率的过低而导致配置的第二最小流量阀的开关流量阈值过低，使得第二最小流量阀无法开启，在本发明的一些实施例中，还可以将第二最小流量阀的开关极限阈值设置为15％，以确保第二给水泵的稳定运行。

另外，由于实现了对最小流量阀的开关流量阈值的精准控制，因此，在本发明的实施例中，还可以将最小流量阀的开关极限阈值由原有的30％～40％水流量范围进一步地精准至15％～20％水流量范围，从而使第一给水泵和第二给水泵即使在长时间低负荷运行中，依然能够继续高效运行。

进一步地，在本发明的一些实施例中，第一最小流量阀的开关流量阈值与第二最小流量阀的开关流量阈值之比等于第一给水泵的转速与第二给水泵的转速之比。

具体而言，第一最小流量阀的开关流量阈值、第二最小流量阀的开关流量阈值、第一给水泵的转速和第二给水泵的转速之间的关系可以通过以下公式表达：

Q1/Q2＝n1/n2，

其中，Q1为第一最小流量阀的开关流量阈值，Q2为第二最小流量阀的开关流量阈值，n1为第一给水泵的转速，n2为第二给水泵的转速之比。

应理解的是，在上述本发明的实施例中，可以根据变频电机的运行频率配置第二最小流量阀的开关流量阈值，从而在确保第二给水泵可靠运行的同时，还能够降低第二给水泵的能耗，提升给水设备的节能效率，进而，还可以根据第二最小流量阀的开关流量阈值、第一给水泵的转速和第二给水泵的转速配置第一最小流量阀的开关流量阈值，以使得第一最小流量阀的开关流量阈值也能够基于变频电机的运行频率进行调节，从而在确保第一给水泵可靠运行的同时，还能够降低第一给水泵的能耗，提升给水设备的节能效率。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图6所示，根据汽包水位确定目标转速，包括：

S201，获取锅炉的设定汽包水位，并确定设定汽包水位与汽包水位之间的水位差值。

可选地，在本发明的一些实施例中，设定汽包水位可以包括最大汽包水位和最小汽包水位，锅炉的汽包水位为汽包水位检测器A检测得到的实时汽包水位。

S202，根据水位差值确定目标转速。

也就是说，在本发明的一些实施例中，可以获取锅炉的设定汽包水位，并确定设定汽包水位与汽包水位之间的水位差值，进而，可以根据水位差值确定目标转速，从而实现单冲量(汽包水位)水位控制。

应理解的是，在上述本发明的实施例中，在根据设定汽包水位与汽包水位之间的水位差值确定目标转速之后，可以根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间。由此，确保给水设备的可靠运行，使发电机组稳定运行。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图7所示，根据汽包水位确定目标转速，包括：

S301，获取过热蒸汽的蒸汽流量，并获取高压加热器输出的热水流量，以及根据蒸汽流量和热水流量确定流量差值。

S302，根据汽包水位确定目标流量，并根据目标流量和流量差值确定目标转速。

可选地，在本发明的一些实施例中，如图1所示，可以在过热蒸汽通道中设置蒸汽流量检测器B，以通过蒸汽流量检测器获取热蒸汽的蒸汽流量，并可以在高压加热器的出口处设置流量检测器C，以通过流量检测器获取高压加热器输出的热水流量，以及在锅炉的汽包水位处设置汽包水位检测器A，以通过汽包水位检测器获取锅炉的汽包水位，以及根据蒸汽流量和热水流量确定流量差值，进而，根据汽包水位确定目标流量，并根据目标流量和流量差值确定目标转速，从而实现三冲量(汽包水位、蒸汽流量和给水流量)水位控制。

应理解的是，在上述本发明的实施例中，在根据目标流量(由汽包水位确定) 和流量差值(由蒸汽流量和热水流量确定)确定目标转速之后，可以根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间。由此，确保给水设备的可靠运行，使发电机组稳定运行。

进一步地，在本发明的一些实施例中，如图8所示，根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，包括：

S401，根据变频电机的运行频率确定第二最小流量阀的开关流量阈值，并确定变频电机的运行频率与第一最小流量阀的开关流量阈值之间的折线函数关系。

具体而言，可以通过事先多次实验，获取相同的水泵转速和水泵压力下，第一最小流量阀的开关流量阈值与变频电机的运行频率的对应关系，以将该对应关系确定为变频电机的运行频率与第一最小流量阀的开关流量阈值之间的折线函数关系。

S402，根据变频电机的运行频率和折线函数关系确定第一最小流量阀的开关流量阈值。

具体而言，在获取得到变频电机的运行频率后，可以确定与变频电机的运行频率对应的变频器指令，进而，可以确定与变频器指令相对应的第一最小流量阀的开关流量阈值，例如，在本发明的一个具体实施例中，变频器指令与第一最小流量阀的开关流量阈值对应关系可以如下表1所示，对应关系可以用于指示与变频器指令对应的第一最小流量阀的开关流量阈值。

表1

举例而言，可以根据变频器的运行频率对应的变频器指令，得到与变频器指令对应的开关流量阈值，例如，假设变频器的运行频率对应的变频器指令为小于 25Hz，则第一最小流量阀的开关流量阈值为[Qn*(2.5/5)*30％，Qn*(2.5/5) *40％]，变频器的运行频率对应的变频器指令为30Hz，则第一最小流量阀的开关流量阈值为[Qn*(3/5)*30％，Qn*(3/5)*40％]，以此类推，在此不再赘述。

综上，根据本发明实施例提出的给水设备的混合调速控制方法，通过配置液力耦合器的勺管开度以调节第一给水泵的转速，且通过配置变频电机的运行频率以调节第二给水泵的转速，进而，通过高压加热器对第一给水泵和第二给水泵泵送的水进行加热，并通过锅炉对高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽，然后，获取锅炉的汽包水位，以根据汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间，以及，根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制。由此，在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

基于前述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法，本发明实施例还提出了一种给水设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的给水设备的混合调速控制程序，处理器执行给水设备的混合调速控制程序时，实现如前述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法。

需要说明的是，本发明实施例的给水设备在运行给水设备的混合调速控制程序时，能够实现与前述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法一一对应的具体实施方式，为减少冗余，在此不再赘述。

综上，根据本发明实施例提出的给水设备，通过执行给水设备的混合调速控制程序，能够在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

基于前述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有给水设备的混合调速控制程序，该给水设备的混合调速控制程序被处理器执行时实现如前述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法。

需要说明的是，本发明实施例的计算机可读存储介质在运行给水设备的混合调速控制程序时，能够实现与前述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法一一对应的具体实施方式，为减少冗余，在此不再赘述。

综上，根据本发明实施例提出的计算机可读存储介质，通过执行其上存储有的给水设备的混合调速控制程序，能够在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

基于前述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法，本发明实施例还提出了一种给水设备的混合调速控制装置，如图9所示，给水设备的混合调速控制装置包括：获取模块10和控制模块20。

其中，获取模块10用于获取锅炉的汽包水位；控制模块20用于通过配置液力耦合器的勺管开度以调节第一给水泵的转速，且通过配置变频电机的运行频率以调节第二给水泵的转速；控制模块20还用于，通过高压加热器对第一给水泵和第二给水泵泵送的水进行加热，并通过锅炉对高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽；控制模块20还用于，根据汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度，并且根据变频指令控制变频电机的运行频率，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间；控制模块20还用于，根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制。

可选地，获取模块10可以为设置在锅炉的汽包水位处的汽包水位检测器，以获取锅炉的汽包水位，控制模块20可以根据汽包水位确定目标转速，然后根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，其中，控制模块20可以将勺管开度指令和变频指令转换为统一量程的控制指令，从而使得第一给水泵的转速和第二给水泵的调速响应速度、调速精度和调速线性度一致，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间。

以及，控制模块20还可以根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制，从而精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

进一步地，在本发明的一些实施例中，第二最小流量阀的开关流量阈值与变频电机的运行频率呈正相关关系。

进一步地，在本发明的一些实施例中，第一最小流量阀的开关流量阈值与第二最小流量阀的开关流量阈值之比等于第一给水泵的转速与第二给水泵的转速之比。

进一步地，在本发明的一些实施例中，控制模块20还用于，获取锅炉的设定汽包水位，并确定设定汽包水位与汽包水位之间的水位差值；根据水位差值确定目标转速。

进一步地，在本发明的一些实施例中，控制模块20还用于，获取过热蒸汽的蒸汽流量，并获取高压加热器输出的热水流量，以及根据蒸汽流量和热水流量确定流量差值；根据汽包水位确定目标流量，并根据目标流量和流量差值确定目标转速。

进一步地，在本发明的一些实施例中，控制模块20还用于，根据变频电机的运行频率确定第二最小流量阀的开关流量阈值，并确定变频电机的运行频率与第一最小流量阀的开关流量阈值之间的折线函数关系；根据变频电机的运行频率和折线函数关系确定第一最小流量阀的开关流量阈值。

进一步地，在本发明的一些实施例中，第一给水泵由第一电动机通过液力耦合器驱动，液力耦合器包括泵轮、涡轮、勺管和第一升速齿轮，第一升速齿轮的输入端与第一电动机的输出轴相连，第一升速齿轮的输出端与泵轮相连，涡轮与液力耦合器的输出轴相连，液力耦合器的输出轴与第一给水泵相连，泵轮的内腔和涡轮的内腔共同组成液力耦合器的工作腔，其中，在根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度时，通过勺管调节工作腔内的油量以调节第一给水泵的转速。

进一步地，在本发明的一些实施例中，变频电机包括变频器和第二电动机，第二电动机被配置为驱动第二给水泵运行，其中，在根据变频指令控制变频电机的运行频率时，通过调节第二电动机的运行转速，以调节第二给水泵的转速。

需要说明的是，本发明实施例的给水设备的混合调速控制装置200的具体实施方式与前述本发明实施例的给水设备的混合调速控制方法的具体实施方式一一对应，为减少冗余，在此不再赘述。

综上，根据本发明实施例提出的给水设备的混合调速控制装置，通过控制模块通过配置液力耦合器的勺管开度以调节第一给水泵的转速，且通过配置变频电机的运行频率以调节第二给水泵的转速，进而，通过控制模块通过高压加热器对第一给水泵和第二给水泵泵送的水进行加热，并通过锅炉对高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽，然后，通过获取模块获取锅炉的汽包水位，并通过控制模块根据汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据勺管开度指令控制液力耦合器的勺管开度和根据变频指令控制变频电机的运行频率，以便第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间，以及，通过控制模块根据变频电机的运行频率分别配置第一最小流量阀的开关流量阈值和第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据第一最小流量阀的开关流量阈值对第一最小流量阀进行控制和根据第二最小流量阀的开关流量阈值对第二最小流量阀进行控制。由此，在对第一给水泵的转速和第二给水泵的转速保持同步调节，使得汽包水位处于预设水位区间的同时，精准控制最小流量阀的开关流量阈值，提升给水设备的节能效率。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器 (RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种给水设备的混合调速控制方法，其特征在于，所述给水设备包括锅炉、高压加热器、除氧器以及并联的第一给水装置和至少一个第二给水装置，所述第一给水装置包括第一给水泵、液力耦合器和第一最小流量阀，所述第一最小流量阀设置在所述第一给水泵与所述除氧器之间的循环管路上，所述液力耦合器与所述第一给水泵相连，所述第二给水装置包括第二给水泵、变频电机和第二最小流量阀，所述变频电机与所述第二给水泵相连，所述第二最小流量阀设置在所述第二给水泵与所述除氧器之间的循环管路上，所述方法包括：

通过配置所述液力耦合器的勺管开度以调节所述第一给水泵的转速，且通过配置所述变频电机的运行频率以调节所述第二给水泵的转速；

通过所述高压加热器对所述第一给水泵和所述第二给水泵泵送的水进行加热，并通过所述锅炉对所述高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽；

获取所述锅炉的汽包水位；

根据所述汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据所述勺管开度指令控制所述液力耦合器的勺管开度和根据所述变频指令控制所述变频电机的运行频率，以便所述第一给水泵的转速和所述第二给水泵的转速保持同步调节，使得所述汽包水位处于预设水位区间；

根据所述变频电机的运行频率分别配置所述第一最小流量阀的开关流量阈值和所述第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据所述第一最小流量阀的开关流量阈值对所述第一最小流量阀进行控制和根据所述第二最小流量阀的开关流量阈值对所述第二最小流量阀进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二最小流量阀的开关流量阈值与所述变频电机的运行频率呈正相关关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一最小流量阀的开关流量阈值与所述第二最小流量阀的开关流量阈值之比等于所述第一给水泵的转速与所述第二给水泵的转速之比。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述汽包水位确定目标转速，包括：

获取所述锅炉的设定汽包水位，并确定所述设定汽包水位与所述汽包水位之间的水位差值；

根据所述水位差值确定所述目标转速。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述汽包水位确定目标转速，包括：

获取所述过热蒸汽的蒸汽流量，并获取所述高压加热器输出的热水流量，以及根据所述蒸汽流量和所述热水流量确定流量差值；

根据所述汽包水位确定目标流量，并根据所述目标流量和所述流量差值确定所述目标转速。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述变频电机的运行频率分别配置所述第一最小流量阀的开关流量阈值和所述第二最小流量阀的开关流量阈值，包括：

根据所述变频电机的运行频率确定所述第二最小流量阀的开关流量阈值，并确定所述变频电机的运行频率与所述第一最小流量阀的开关流量阈值之间的折线函数关系；

根据所述变频电机的运行频率和所述折线函数关系确定所述第一最小流量阀的开关流量阈值。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一给水泵由第一电动机通过所述液力耦合器驱动，所述液力耦合器包括泵轮、涡轮、勺管和第一升速齿轮，所述第一升速齿轮的输入端与所述第一电动机的输出轴相连，所述第一升速齿轮的输出端与所述泵轮相连，所述涡轮与所述液力耦合器的输出轴相连，所述液力耦合器的输出轴与所述第一给水泵相连，所述泵轮的内腔和所述涡轮的内腔共同组成所述液力耦合器的工作腔，其中，在根据所述勺管开度指令控制所述液力耦合器的勺管开度时，通过所述勺管调节所述工作腔内的油量以调节所述第一给水泵的转速。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述变频电机包括变频器和第二电动机，所述第二电动机被配置为驱动所述第二给水泵运行，其中，在根据所述变频指令控制所述变频电机的运行频率时，通过调节所述第二电动机的运行转速，以调节所述第二给水泵的转速。

9.一种给水设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的给水设备的混合调速控制程序，所述处理器执行所述给水设备的混合调速控制程序时，实现根据权利要求1-8中任一项所述的给水设备的混合调速控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有给水设备的混合调速控制程序，该给水设备的混合调速控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1-8中任一项所述的给水设备的混合调速控制方法。

11.一种给水设备的混合调速控制装置，其特征在于，所述给水设备包括锅炉、高压加热器、除氧器以及并联的第一给水装置和至少一个第二给水装置，所述第一给水装置包括第一给水泵、液力耦合器和第一最小流量阀，所述第一最小流量阀设置在所述第一给水泵与所述除氧器之间的循环管路上，所述液力耦合器与所述第一给水泵相连，所述第二给水装置包括第二给水泵、变频电机和第二最小流量阀，所述变频电机与所述第二给水泵相连，所述第二最小流量阀设置在所述第二给水泵与所述除氧器之间的循环管路上，所述装置包括：

控制模块，用于通过配置所述液力耦合器的勺管开度以调节所述第一给水泵的转速，且通过配置所述变频电机的运行频率以调节所述第二给水泵的转速；

所述控制模块，还用于通过所述高压加热器对所述第一给水泵和所述第二给水泵泵送的水进行加热，并通过所述锅炉对所述高压加热器输出的热水进行对流，输出过热蒸汽；

获取模块，用于获取所述锅炉的汽包水位；

所述控制模块，还用于根据所述汽包水位确定目标转速，并根据目标转速确定勺管开度指令和变频指令，以及根据所述勺管开度指令控制所述液力耦合器的勺管开度和根据所述变频指令控制所述变频电机的运行频率，以便所述第一给水泵的转速和所述第二给水泵的转速保持同步调节，使得所述汽包水位处于预设水位区间；

所述控制模块，还用于根据所述变频电机的运行频率分别配置所述第一最小流量阀的开关流量阈值和所述第二最小流量阀的开关流量阈值，以便根据所述第一最小流量阀的开关流量阈值对所述第一最小流量阀进行控制，和根据所述第二最小流量阀的开关流量阈值对所述第二最小流量阀进行控制。

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