CN115977747B - 一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体是涉及一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置的使用方法，包括蒸汽发生装置和余热发电系统，蒸汽发生装置包括烧结机、冷却机和余热锅炉，烧结机、冷却机和余热锅炉之间通过管道相互连通，余热锅炉上固定设置有进气口和排气口；余热发电系统包括汽轮机组件和发电机组件，汽轮机组件的驱动端和发电机组件传动连接，汽轮机组件通过管道与余热锅炉的排气口连通；蒸汽发生装置和余热发电系统设有两个，所述发电装置还包括连接控制装置，连接控制装置包括连接管和连接控制组件，连接管的两端分别于两个蒸汽发生装置固定连接，连接控制组件固定安装在连接管上。本申请避免了汽轮机中途停转，减少了能源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体是涉及一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置的使用方法。
背景技术
烧结生产过程中产生大量高温废气，利用烧结余热来发电是一种较好能量回收方法。烧结高温余热回收一般有两个主要来源，一是烟道废气，二是冷却废气。
烟道废气余热的利用：从20世纪70年代中期开始研究，80年代初在日本钢铁企业开始推广应用。烟道废气余热的回收主要利用烟道后部风箱中产生的高温废气。烧结烟气余热利用一般均采用余热锅炉的回收方法，分为开路回收流程和闭路循环回收流程。开路回收流程，余热锅炉的排气送到烧结机的除尘管中，烟气显热没有得到充分利用，闭路循环烟气经余热锅炉后返回至烧结料面，作为烧结用热风。开路循环一般采用在非机冷式的烧结机上，主要原因是废气中含氧量不足，而闭路循环一般采用在机冷式烧结工艺上。
冷却废气余热的利用：目前，国内烧结矿机外冷却的方式主要有带冷和环冷两种(抽风、鼓风)，其废气温度范围一般在60～500℃左右，环冷余热回收系统一般将冷却一段用作烧结点火预热、余热锅炉产生蒸汽或再用于发电。环冷二段一般用作解冻或热废气循环等。
环冷机余热废气用作余热锅炉热源，一般使用一段冷却废气，废气温度一般在300～500℃，通常采用闭路循环流程，即送入废气经余热锅炉换热后重新回到环冷机冷却烧结矿。采用余热锅炉回收冷却废气，热效率高。
近年不少厂家采用了热管式余热网收装置回收环冷机余热，热管式余热回收装置的优点是传热性能较好，结构紧凑，热量传输过程不需任何外动力。其不足之处是没有除尘设备，换热器上的积灰只能在检修时清扫，降低换热能力。余热回收采用开路流程，余热回收率低。
通过余热锅炉回收余热产生的蒸汽，大部分蒸汽用于汽轮机做动力驱动(发电或驱动风机)。由于烧结生产工序自身的特点，烧结矿温度很难保持始终如一的稳定，余热锅炉产生的蒸汽量是随时波动的，当蒸汽产生量短长时间骤降，会造成蒸汽主管道蒸汽压力大幅降低，严重时会造成汽轮机停机。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置的使用方法。
为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置，包括蒸汽发生装置和余热发电系统，蒸汽发生装置包括烧结机、冷却机和余热锅炉，烧结机、冷却机和余热锅炉之间通过管道相互连通，余热锅炉上固定设置有进气口和排气口；余热发电系统包括汽轮机组件和发电机组件，汽轮机组件的驱动端和发电机组件传动连接，汽轮机组件通过管道与余热锅炉的排气口连通；蒸汽发生装置和余热发电系统设有两个，所述发电装置还包括连接控制装置，连接控制装置包括连接管和连接控制组件，连接管的两端分别于两个蒸汽发生装置固定连接，连接控制组件固定安装在连接管上。
优选的，余热锅炉还包括注水口，注水口固定设置在余热锅炉上，所述发电装置还包括循环控制装置，循环控制装置包括凝汽器，凝汽器的两端分别通过管道与汽轮机组件和注水口固定连接。
优选的，循环控制装置还包括冷却塔，冷却塔的两端分别与凝汽器的两端连通。
优选的，循环控制装置还包括除氧器和汽水分离器，除氧器固定安装在余热锅炉和凝汽器之间，除氧器的两端通过管道分别与注水口和凝汽器连通，汽水分离器的两端通过管道分别与汽轮机组件和排气口连通。
优选的，连接控制组件包括第一电磁阀，第一电磁阀固定安装在连接管上。
优选的，连接控制组件还包括气压传感器，气压传感器设有两个，两个气压传感器固定安装在连接管上且其分别位于第一电磁阀的两侧。
优选的，第一电磁阀和气压传感器设有两个且其分别安装在连接管的两端；连接控制装置还包括预热组件，预热组件包括放散管和第二电磁阀，放散管有两个，两个放散管均固定安装在连接管上，两个放散管均处于两个第一电磁阀的中间，第二电磁阀设有两个，两个第二电磁阀分别固定安装在两个放散管上。
一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置的使用方法，包括以下步骤：
S1，启动烧结机和冷却机；
S2，余热锅炉产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件，汽轮机组件驱动发电机组件开始发电；
S2a，其中一个蒸汽发生装置的气压传感器检测到蒸汽量减少，控制器发送信号给第一电磁阀和第二电磁阀，另一个蒸汽发生装置通过连接管对其进行蒸汽补充；
S2b，两个气压传感器检测到的蒸汽压强处于正常范围，第一电磁阀关闭，两个余热发电系统独立运行。
优选的，S2中，余热锅炉产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件，汽轮机组件驱动发电机组件开始发电，包括：
获取汽轮机组件的热力特征曲线，并基于所述热力特征曲线确定所述汽轮机组件的目标运行参数；
提取所述目标运行参数中的至少一个数据特征，并将所述数据特征作为数据中心对所述目标运行参数进行聚类处理，且基于聚类处理结果将所述目标运行参数进行分类，得到子运行参数集，其中，每一子运行参数集对应一数据特征；
确定每一子运行参数集中的孤立样本，并基于所述数据特征从预设数据清洗库中匹配目标数据清洗规则，且基于所述目标数据清洗规则对对应的子运行参数集进行清洗，得到标准子运行参数集；
基于所述标准子运行参数集分别确定不同的汽轮机组件正常运行时的实际蒸汽量下限值集合以及实际蒸汽量上限值集合，并将实际蒸汽量下限值集合中取值最大的实际蒸汽量下限值作为汽轮机正常工作时的标准蒸汽量下限值以及将实际蒸汽量上限值集合中取值最大的实际蒸汽量上限值作为汽轮机正常工作时的标准蒸汽量上限值；
同时，获取汽轮机的理论蒸汽量下限值以及理论蒸汽量上限值，并确定所述标准蒸汽量下限值和理论蒸汽量下限值以及标准蒸汽量上限值和理论蒸汽量上限值的偏差百分比，且当所述偏差百分比在预设阈值内时，判定所述标准蒸汽量下限值和标准蒸汽量上限值合格；
获取蒸汽量与蒸汽压强的转换关系，并基于所述转换关系确定所述标准蒸汽量下限值和标准蒸汽量上限值对应的蒸汽压强变化范围；
同时，获取余热锅炉中加热温度与蒸汽量的变化曲线；
基于所述标准蒸汽量下限值、标准蒸汽量上限值、蒸汽压强变化范围以及加热温度与蒸汽量的变化曲线制定温度、蒸汽量以及蒸汽压强的负反馈调节机制，并基于所述负反馈调节机制对汽轮机进行调控；
实时获取调控后的汽轮机的运行数据，并基于所述运行数据对所述汽轮机的运行性能进行评估，得到汽轮机的运行性能值；
将所述运行性能值与预设性能阈值进行比较；
若所述运行性能之小于预设性能阈值，判定对所述汽轮机的调控不合格，并重新对汽轮机的工作过程进行调控；
否则，判定对所述汽轮机的调控合格。
优选的，S2中，余热锅炉产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件，汽轮机组件驱动发电机组件开始发电，包括：
获取余热锅炉与汽轮机组件之间连接管的长度与直径，并基于所述连接管的长度与直径确定余热锅炉在预设时间段内向汽轮机组件提供的蒸汽量的质量流量，且基于提供的蒸汽量的质量流量计算汽轮机组件对蒸汽量的利用率，具体步骤包括：
根据如下公式计算余热锅炉在预设时间段内向汽轮机组件提供的蒸汽量的质量流量：
其中，Q表示余热锅炉在预设时间段内向汽轮机组件提供的蒸汽量的质量流量；α表示蒸汽的流出系数，且取值范围为(4，6)，无量纲；r表示连接管的直径；L表示连接管的长度；τ表示蒸汽的可膨胀系数，且取值范围为(5，10)，无量纲；P1表示连接管处于余热锅炉端的压强，且单位为kg/m·s2；P2表示连接管处于汽轮机组件(2a)端的压强，且单位为kg/m·s2；ρ表示连接管中的平均流体密度，且单位为kg/m3；T表示预设时间段的时长；
根据如下公式计算汽轮机组件对蒸汽量的利用率：
其中，η表示汽轮机组件对蒸汽量的利用率，且取值范围为(0，1)；μ表示误差因子，且取值范围为(0.01，0.03)；Q表示余热锅炉在预设时间段内向汽轮机组件提供的蒸汽量的质量流量；M表示未利用的蒸汽量的质量流量；
将计算得到的利用率与预设利用率阈值进行比较；
若所述利用率大于或等于所述预设利用率阈值，判定所述汽轮机组件对蒸汽量的利用合格；
否则，判定所述汽轮机组件对蒸汽量的利用不合格，并调整对汽轮机组件的蒸汽量的供应量。
本申请相比较于现有技术的有益效果是：
1.本申请通过蒸汽发生装置、余热发电系统和连接控制装置实现了其中一个蒸汽发生装置产生的蒸汽量下降或停止产汽时，另一个蒸汽发生装置为其进行送气而避免余热发电系统停机的功能，解决了传统发电装置在蒸汽量下降或停止产汽时，汽轮机需要长时间冲转，才能重新投入运行发电，造成汽轮机能源浪费的缺陷。
2.本申请通过注水口和凝汽器实现了水循环的功能，解决了操作人员需要时刻对余热锅炉进行注水，以保证其能源源不断的供给蒸汽的缺陷。
3.本申请通过冷却塔实现了提高凝汽器冷凝效率，进而提高水循环效率的功能，解决了凝汽器在长时间工作后出现冷凝效率降低的缺陷。
4.本申请通过除氧器实现了除去溶解于给水的氧及其它气体，防止和降低锅炉给水管和其他零件的腐蚀的功能，解决了经凝汽器冷凝的水中溶入了大量氧等可溶性气体，导致余热锅炉被腐蚀的缺陷。
5.本申请通过第一电磁阀实现了远程控制连接管连通和断开的功能，解决了连接控制组件如何控制连接管连通和断开的技术问题。
6.本申请通过气压传感器实现了监测第一电磁阀两端蒸汽气压的功能，解决了需要操作人员自行判断蒸汽发生装置产生的蒸汽量，一旦操作人员未及时发现蒸汽量降低，同样会导致汽轮机组件停转的缺陷。
7.本申请通过放散管实现了对连接管进行预热的功能，解决了其中一个蒸汽发生装置蒸汽量减少后，连接控制组件打开连接管的通道，但连接管在长时间未使用的情况下温度较低，导致蒸汽冷凝，冷凝的蒸汽进入管道后发生回流，对设备的零件造成腐蚀的缺陷。
8.本申请通过第二电磁阀实现了自动控制放散管启闭的功能，解决了预热过程中需要操作人员手动控制放散管启闭的缺陷。
9.本申请通过汽水分离器实现了取出蒸汽中水分的功能，解决了蒸汽在进入汽轮机组件前可能出现冷凝情况，水分进行汽轮机组件后，会对汽轮机组件进行腐蚀，导致其使用寿命降低的缺陷。
10.通过对汽轮机组件在工作过程中对蒸汽量的下限值以及上限值进行准确有效的分析，从而实现根据蒸汽量的上下限值对蒸汽压强进行准确有效的判定，最终，通过确定汽轮机在运行过程中预热锅炉内的加热温度与蒸汽量以及蒸汽压强的关联关系，实现对三者制定准确可靠的负反馈调节机制，从而保障了汽轮机的工作效率，提高了对能量的利用率，保障了运行效果，杜绝了停机现象。
11.通过对余热锅炉在预设时间段内向汽轮机组件提供的蒸汽量的质量流量进行计算，并根据计算结果实现对汽轮机对蒸汽量的利用率进行准确有效的计算，是西安根据利用率对余热锅炉产生的蒸汽量进行实时调整，从而实现在保障汽轮机正常工作的前提下降低余热锅炉对材料的消耗，提高了能量利用率，保障了汽轮机的运行效果。
附图说明
图1是本申请的立体示意图；
图2是本申请的俯视图；
图3是本申请蒸汽发生装置和余热发电系统连接后的立体示意图；
图4是本申请蒸汽发生装置的立体示意图；
图5是本申请的侧视图；
图6是本申请余热发电系统的立体示意图；
图7是本申请图6中A处的局部放大示意图；
图8是本申请连接控制装置与蒸汽发生装置配合后的立体示意图；
图9是本申请图8中B处的局部放大示意图；
图10是本申请连接控制装置的立体示意图；
图中标号为：
1-蒸汽发生装置；1a-烧结机；1b-冷却机；1c-余热锅炉；1c1-进气口；1c2-排气口；1c3-注水口；
2-余热发电系统；2a-汽轮机组件；2b-发电机组件；
3-连接控制装置；3a-连接管；3b-连接控制组件；3b1-第一电磁阀；3b2-气压传感器；3c-预热组件；3c1-放散管；3c2-第二电磁阀；
4-循环控制装置；4a-凝汽器；4b-冷却塔；4c-除氧器；4d-汽水分离器。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1-10所示：
一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置，包括蒸汽发生装置1和余热发电系统2，蒸汽发生装置1包括烧结机1a、冷却机1b和余热锅炉1c，烧结机1a、冷却机1b和余热锅炉1c之间通过管道相互连通，余热锅炉1c上固定设置有进气口1c1和排气口1c2；余热发电系统2包括汽轮机组件2a和发电机组件2b，汽轮机组件2a的驱动端和发电机组件2b传动连接，汽轮机组件2a通过管道与余热锅炉1c的排气口1c2连通；蒸汽发生装置1和余热发电系统2设有两个，所述发电装置还包括连接控制装置3，连接控制装置3包括连接管3a和连接控制组件3b，连接管3a的两端分别于两个蒸汽发生装置1固定连接，连接控制组件3b固定安装在连接管3a上。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何减少汽轮机中途停机的次数。为此，本申请通过蒸汽发生装置1、余热发电系统2和连接控制装置3实现了其中一个蒸汽发生装置1产生的蒸汽量下降或停止产汽时，另一个蒸汽发生装置1为其进行送气而避免余热发电系统2停机的功能，解决了传统发电装置在蒸汽量下降或停止产汽时，汽轮机需要长时间冲转，才能重新投入运行发电，造成汽轮机能源浪费的缺陷。所述烧结机1a、冷却机1b、连接控制组件3b与控制器电连接；在烧结机1a和冷却机1b投入使用后，其产生的烧结烟气和冷却机废气通过管道进入余热锅炉1c，余热锅炉1c设有两个，两个余热锅炉1c分别利用烧结烟气和冷却机废气的热量产生蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机组件2a，从而驱动汽轮机组件2a的动叶旋转，汽轮机组件2a驱动与其传动连接的发电机组件2b的旋转轴旋转，从而通过发电机组件2b进行发电；若发电过程中，其中一个蒸汽发生装置1产生的蒸汽量下降或停止产汽时，操作人员通过控制器发送信号连接控制组件3b，连接控制组件3b打开连接管3a的连通，另一个蒸汽发生装置1产生的蒸汽通过连接管3a传输至汽轮机组件2a，从而防止汽轮机组件2a由于蒸汽量减少的停转，进一步减少了能源损耗，提高余热利用率。
进一步的，本申请依然具有操作人员需要时刻对余热锅炉1c进行注水，以保证其能源源不断的供给蒸汽的缺陷，为了解决这一问题，如图1-4所示：
余热锅炉1c还包括注水口1c3，注水口1c3固定设置在余热锅炉1c上，所述发电装置还包括循环控制装置4，循环控制装置4包括凝汽器4a，凝汽器4a的两端分别通过管道与汽轮机组件2a和注水口1c3固定连接。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何进一步提高发电效率。为此，本申请通过注水口1c3和凝汽器4a实现了水循环的功能。在烧结机1a和冷却机1b投入使用后，其产生的烧结烟气和冷却机废气通过管道进入余热锅炉1c，余热锅炉1c设有两个，两个余热锅炉1c分别利用烧结烟气和冷却机废气的热量产生蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机组件2a，从而驱动汽轮机组件2a的动叶旋转，汽轮机组件2a驱动与其传动连接的发电机组件2b的旋转轴旋转，从而通过发电机组件2b进行发电，蒸汽在驱动汽轮机组件2a后通过管道传输至凝汽器4a处，凝汽器4a对蒸汽进行冷凝，从而使水转化至液态，液态水经过管道从注水口1c3处流入余热锅炉1c，再通过余热锅炉1c加热形成蒸汽，从而实现水循环功能；通过凝汽器4a不仅可以将汽轮机组件2a的排汽冷凝成水供余热锅炉1c重新使用外，还能在余热锅炉1c排汽处建立真空，从而进一步提高热循环效率。
进一步的，本申请依然具有凝汽器4a在长时间工作后出现冷凝效率降低的缺陷，为了解决这一问题，如图2-3所示：
循环控制装置4还包括冷却塔4b，冷却塔4b的两端分别与凝汽器4a的两端连通。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何提高凝汽器4a的冷凝效率。为此，本申请通过冷却塔4b实现了提高凝汽器4a冷凝效率，进而提高水循环效率的功能。由于凝汽器4a在使用过程中需要持续提高冷凝作用，为此，设置了冷却塔4b用于为凝汽器4a提供冷却位置，以便于凝汽器4a将蒸汽冷凝，保证凝汽器4a的持续运行稳定性。
进一步的，本申请依然具有经凝汽器4a冷凝的水中溶入了大量氧等可溶性气体，导致余热锅炉1c被腐蚀的缺陷，为了解决这一问题，如图5-图7所示：
循环控制装置4还包括除氧器4c和汽水分离器4d，除氧器4c固定安装在余热锅炉1c和凝汽器4a之间，除氧器4c的两端通过管道分别与注水口1c3和凝汽器4a连通，，汽水分离器4d的两端通过管道分别与汽轮机组件2a和排气口1c2连通。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何进一步提高零件的使用寿命。为此，本申请通过除氧器4c和汽水分离器4d实现了去除可溶性气体和蒸汽中冷凝水的功能，达到防止和降低锅炉给水管和其他零件被腐蚀的效果。所述除氧器4c优选为旋膜式除氧器，在烧结机1a和冷却机1b投入使用后，其产生的烧结烟气和冷却机废气通过管道进入余热锅炉1c，余热锅炉1c设有两个，两个余热锅炉1c分别利用烧结烟气和冷却机废气的热量产生蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机组件2a，从而驱动汽轮机组件2a的动叶旋转，汽轮机组件2a驱动与其传动连接的发电机组件2b的旋转轴旋转，从而通过发电机组件2b进行发电，蒸汽在驱动汽轮机组件2a后通过管道传输至凝汽器4a处，凝汽器4a对蒸汽进行冷凝，从而使水转化至液态，液态水经过管道从传输至除氧器4c内，除氧器4c按一定角度将水喷出与加热蒸汽进行热交换除氧，给水加热到对应除氧器工作压力下的饱和温度，除去溶解于给水的氧及其它气体，经过处理后的水经注水口1c3处流入余热锅炉1c，再通过余热锅炉1c加热形成蒸汽，蒸汽通过管道进过汽水分离器4d，汽水分离器4d将蒸汽中的水分去除，经过处理后的蒸汽进入汽轮机组件2a，从而驱动汽轮机组件2a的动叶旋转，汽轮机组件2a驱动与其传动连接的发电机组件2b的旋转轴旋转，从而通过发电机组件2b进行发电。
进一步的，为了解决连接控制组件3b如何控制连接管3a连通和断开的技术问题，如图8-10所示：
连接控制组件3b包括第一电磁阀3b1，第一电磁阀3b1固定安装在连接管3a上。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何控制连接管3a的连通。为此，本申请通过第一电磁阀3b1实现了远程控制连接管3a连通和断开的功能。所述第一电磁阀3b1与控制器电连接；在烧结机1a和冷却机1b投入使用后，其产生的烧结烟气和冷却机废气通过管道进入余热锅炉1c，余热锅炉1c设有两个，两个余热锅炉1c分别利用烧结烟气和冷却机废气的热量产生蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机组件2a，从而驱动汽轮机组件2a的动叶旋转，汽轮机组件2a驱动与其传动连接的发电机组件2b的旋转轴旋转，从而通过发电机组件2b进行发电，蒸汽在驱动汽轮机组件2a后通过管道传输至凝汽器4a处，凝汽器4a对蒸汽进行冷凝，从而使水转化至液态，液态水经过管道从传输至除氧器4c内，除氧器4c按一定角度将水喷出与加热蒸汽进行热交换除氧，给水加热到对应除氧器工作压力下的饱和温度，除去溶解于给水的氧及其它气体，经过处理后的水经注水口1c3处流入余热锅炉1c，再通过余热锅炉1c加热形成蒸汽，从而实现水循环功能；若发电过程中，其中一个蒸汽发生装置1产生的蒸汽量下降或停止产汽时，操作人员通过控制器发送信号第一电磁阀3b1，第一电磁阀3b1打开阀门，另一个蒸汽发生装置1产生的蒸汽通过连接管3a传输至汽轮机组件2a，从而防止汽轮机组件2a由于蒸汽量减少的停转，进一步减少了能源损耗，提高余热利用率。
进一步的，本申请依然具有需要操作人员自行判断蒸汽发生装置1产生的蒸汽量，一旦操作人员未及时发现蒸汽量降低，同样会导致汽轮机组件2a停转的缺陷，为了解决这一问题，如图8-9所示：
连接控制组件3b还包括气压传感器3b2，气压传感器3b2设有两个，两个气压传感器3b2固定安装在连接管3a上且其分别位于第一电磁阀3b1的两侧。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何进一步提高发电装置的运行稳定性。为此，本申请通过气压传感器3b2实现了监测第一电磁阀3b1两端蒸汽气压的功能。所述气压传感器3b2与控制器电连接；在烧结机1a和冷却机1b投入使用后，其产生的烧结烟气和冷却机废气通过管道进入余热锅炉1c，两个余热锅炉1c分别利用烧结烟气和冷却机废气的热量产生蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机组件2a，从而驱动汽轮机组件2a的动叶旋转，汽轮机组件2a驱动与其传动连接的发电机组件2b的旋转轴旋转，从而通过发电机组件2b进行发电；若发电过程中，气压传感器3b2检测到蒸汽压强降低时，反馈信号给控制器，控制器自动发送信号第一电磁阀3b1，第一电磁阀3b1打开阀门，另一个蒸汽发生装置1产生的蒸汽通过连接管3a传输至汽轮机组件2a，从而防止汽轮机组件2a由于蒸汽量减少的停转，进一步减少了能源损耗，提高余热利用率，通过气压传感器3b2的设置，大幅提高了连接控制组件3b的响应速度，从而进一步减少汽轮机组件2a停机的几率。
进一步的，本申请依然具有其中一个蒸汽发生装置1蒸汽量减少后，连接控制组件3b打开连接管3a的通道，但连接管3a在长时间未使用的情况下温度较低，导致蒸汽冷凝，冷凝的蒸汽进入管道后发生回流，对设备的零件造成腐蚀的缺陷，为了解决这一问题，如图6、图8、图9和图10所示：
第一电磁阀3b1和气压传感器3b2设有两个且其分别安装在连接管3a的两端；连接控制装置3还包括预热组件3c，预热组件3c包括放散管3c1和第二电磁阀3c2，放散管3c1有两个，两个放散管3c1均固定安装在连接管3a上，两个放散管3c1均处于两个第一电磁阀3b1的中间，第二电磁阀(3c2)设有两个，两个第二电磁阀(3c2)分别固定安装在两个放散管(3c1)上。
基于上述实施例，本申请想要解决的技术问题是如何防止汽轮机组件2a由于蒸汽量减少的停转。为此，本申请通过放散管3c1实现了对连接管3a进行预热的功能。所述第二电磁阀3c2与控制器电连接；在烧结机1a和冷却机1b投入使用后，其产生的烧结烟气和冷却机废气通过管道进入余热锅炉1c，两个余热锅炉1c分别利用烧结烟气和冷却机废气的热量产生蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机组件2a，从而驱动汽轮机组件2a的动叶旋转，汽轮机组件2a驱动与其传动连接的发电机组件2b的旋转轴旋转，从而通过发电机组件2b进行发电；若发电过程中，气压传感器3b2检测到蒸汽压强降低时，反馈信号给控制器，控制器自动发送信号第一电磁阀3b1和第二电磁阀3c2，第一电磁阀3b1和第二电磁阀3c2打开阀门，另一个蒸汽发生装置1产生的蒸汽传输至连接管3a，蒸汽对连接管3a进行预热，并通过放散管3c1进行气体放散，预热结束后，控制器发送信号给另一个第一电磁阀3b1，另一个第一电磁阀3b1打开阀门将蒸汽传输至汽轮机组件2a，从而防止汽轮机组件2a由于蒸汽量减少的停转，进一步减少了能源损耗，提高余热利用率，通过气压传感器3b2的设置，大幅提高了连接控制组件3b的响应速度，从而进一步减少汽轮机组件2a停机的几率。
如图1-10所示：
一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置的使用方法，包括以下步骤：
S1，启动烧结机1a和冷却机1b；
S2，余热锅炉1c产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件2a，汽轮机组件2a驱动发电机组件2b开始发电；
S2a，其中一个蒸汽发生装置1的气压传感器3b2检测到蒸汽量减少，控制器发送信号给第一电磁阀3b1和第二电磁阀3c2，另一个蒸汽发生装置1通过连接管3a对其进行蒸汽补充；
S2b，两个气压传感器3b2检测到的蒸汽压强处于正常范围，第一电磁阀3b1关闭，两个余热发电系统2独立运行。
进一步的，S2中，余热锅炉1c产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件2a，汽轮机组件2a驱动发电机组件2b开始发电，包括：
获取汽轮机组件2a的热力特征曲线，并基于所述热力特征曲线确定所述汽轮机组件的目标运行参数；
提取所述目标运行参数中的至少一个数据特征，并将所述数据特征作为数据中心对所述目标运行参数进行聚类处理，且基于聚类处理结果将所述目标运行参数进行分类，得到子运行参数集，其中，每一子运行参数集对应一数据特征；
确定每一子运行参数集中的孤立样本，并基于所述数据特征从预设数据清洗库中匹配目标数据清洗规则，且基于所述目标数据清洗规则对对应的子运行参数集进行清洗，得到标准子运行参数集；
基于所述标准子运行参数集分别确定不同的汽轮机组件2a正常运行时的实际蒸汽量下限值集合以及实际蒸汽量上限值集合，并将实际蒸汽量下限值集合中取值最大的实际蒸汽量下限值作为汽轮机正常工作时的标准蒸汽量下限值以及将实际蒸汽量上限值集合中取值最大的实际蒸汽量上限值作为汽轮机正常工作时的标准蒸汽量上限值；
同时，获取汽轮机的理论蒸汽量下限值以及理论蒸汽量上限值，并确定所述标准蒸汽量下限值和理论蒸汽量下限值以及标准蒸汽量上限值和理论蒸汽量上限值的偏差百分比，且当所述偏差百分比在预设阈值内时，判定所述标准蒸汽量下限值和标准蒸汽量上限值合格；
获取蒸汽量与蒸汽压强的转换关系，并基于所述转换关系确定所述标准蒸汽量下限值和标准蒸汽量上限值对应的蒸汽压强变化范围；
同时，获取余热锅炉1c中加热温度与蒸汽量的变化曲线；
基于所述标准蒸汽量下限值、标准蒸汽量上限值、蒸汽压强变化范围以及加热温度与蒸汽量的变化曲线制定温度、蒸汽量以及蒸汽压强的负反馈调节机制，并基于所述负反馈调节机制对汽轮机进行调控；
实时获取调控后的汽轮机的运行数据，并基于所述运行数据对所述汽轮机的运行性能进行评估，得到汽轮机的运行性能值；
将所述运行性能值与预设性能阈值进行比较；
若所述运行性能之小于预设性能阈值，判定对所述汽轮机的调控不合格，并重新对汽轮机的工作过程进行调控；
否则，判定对所述汽轮机的调控合格。
该实施例中，热力特征曲线是用来表征汽轮机组件在运行过程中设备运行性能与蒸汽量以及蒸汽压强等的变化关系。
该实施例中，目标运行参数指的是汽轮机组件在运行过程中随热力变化，其工作功率等取值情况。
该实施例中，数据特征指的是目标运行参数的数据结构以及数据取值情况等。
该实施例中，数据中心指的是将数据特征作为该数据类别的类别中心，从而使得该类别的数据与数据中心之间的汉明距离尽可能小，从而通过汉明距离实现对目标运行参数进行分类。
该实施例中，子运行参数集可以是将目标运行参数进行分类后，每一类对应的数据。
该实施例中，孤立样本指的是每一类子运行参数集中数据的取值偏离该类数据均值较大的运行参数。
该实施例中，预设数据清洗库是提前设定好的，用于存储不同类型对应的数据清洗规则。
该实施例中，目标数据清洗规则指的是适用于对当前子运行参数集进行清洗的数据清洗规则，且每一子运行参数集对应一种数据清洗规则。
该实施例中，标准子运行参数集指的是对每一子运行参数集进行数据清洗后得到的数据集合。
该实施例中，实际蒸汽量下限值集合指的是不同汽轮机组件在正常工作时对蒸汽量的最小要求的集合。
该实施例中，实际蒸汽量上限值集合指的是不同汽轮机组件在正常工作时对蒸汽量的最高要求的集合。
该实施例中，标准蒸汽量下限值指的是将所述汽轮机组件运行过程中，实际蒸汽量下限值集合中取值最大的下限值作为汽轮机整体的蒸汽量下限值。
该实施例中，标准蒸汽量上限值指的是将所述汽轮机组件运行过程中，实际蒸汽量上限值集合中取值最大的上限值作为汽轮机整体的蒸汽量上限值。
该实施例中，理论蒸汽量下限值以及理论蒸汽量上限值指的是汽轮机在出场时设定的对蒸汽量的最小要求以及最大要求。
该实施例中，预设阈值是提前设定好的，用于衡量最终确定的蒸汽量上下限值与理论值的偏差程度是否在预期范围内。
该实施例中，负反馈调节机制指的是将蒸汽量、蒸汽压强以及余热锅炉的加热温度形成一个闭合回路，当其中一个参数不满足工作要求时，及时对相关联的参数进行调整，从而保障了汽轮机的高效运行。
该实施例中，预设性能阈值是提前设定好的，用于衡量汽轮机在负反馈调节机制下的运行性能是否满足预期要求。
上述技术方案的有益效果是：通过对汽轮机组件在工作过程中对蒸汽量的下限值以及上限值进行准确有效的分析，从而实现根据蒸汽量的上下限值对蒸汽压强进行准确有效的判定，最终，通过确定汽轮机在运行过程中预热锅炉内的加热温度与蒸汽量以及蒸汽压强的关联关系，实现对三者制定准确可靠的负反馈调节机制，从而保障了汽轮机的工作效率，提高了对能量的利用率，保障了运行效果，杜绝了停机现象。
进一步的，S2中，余热锅炉1c产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件2a，汽轮机组件2a驱动发电机组件2b开始发电，包括：
获取余热锅炉1c与汽轮机组件2a之间连接管3a的长度与直径，并基于所述连接管3a的长度与直径确定余热锅炉1c在预设时间段内向汽轮机组件2a提供的蒸汽量的质量流量，且基于提供的蒸汽量的质量流量计算汽轮机组件2a对蒸汽量的利用率，具体步骤包括：
根据如下公式计算余热锅炉1c在预设时间段内向汽轮机组件2a提供的蒸汽量的质量流量：
其中，Q表示余热锅炉1c在预设时间段内向汽轮机组件2a提供的蒸汽量的质量流量；α表示蒸汽的流出系数，且取值范围为(4，6)，无量纲；r表示连接管3a的直径；L表示连接管的长度；τ表示蒸汽的可膨胀系数，且取值范围为(5，10)，无量纲；P1表示连接管3a处于余热锅炉1c端的压强，且单位为kg/m·s2；P2表示连接管3a处于汽轮机组件2a端的压强，且单位为kg/m·s2；ρ表示连接管3a中的平均流体密度，且单位为kg/m3；T表示预设时间段的时长；
根据如下公式计算汽轮机组件(2a)对蒸汽量的利用率：
其中，η表示汽轮机组件2a对蒸汽量的利用率，且取值范围为(0，1)；μ表示误差因子，且取值范围为(0.01，0.03)；Q表示余热锅炉1c在预设时间段内向汽轮机组件2a提供的蒸汽量的质量流量；M表示未利用的蒸汽量的质量流量；
将计算得到的利用率与预设利用率阈值进行比较；
若所述利用率大于或等于所述预设利用率阈值，判定所述汽轮机组件2a对蒸汽量的利用合格；
否则，判定所述汽轮机组件2a对蒸汽量的利用不合格，并调整对汽轮机组件2a的蒸汽量的供应量。
该实施例中，蒸汽量的质量流量指的是在工作时间段内向汽轮机提供的蒸汽量的质量。
该实施例中，预设时间段是用于表征汽轮机的工作时长。
该实施例中，流出系数是用于表征蒸汽从余热锅炉中流出的程度。
该实施例中，可膨胀系数是用于表征蒸汽在余热锅炉以及汽轮机之间的扩散程度。
该实施例中，预设利用率阈值是提前设定好的，用于衡量汽轮机对蒸汽量的利用是否合格。
上述技术方案的有益效果是：通过对余热锅炉在预设时间段内向汽轮机组件提供的蒸汽量的质量流量进行计算，并根据计算结果实现对汽轮机对蒸汽量的利用率进行准确有效的计算，是西安根据利用率对余热锅炉产生的蒸汽量进行实时调整，从而实现在保障汽轮机正常工作的前提下降低余热锅炉对材料的消耗，提高了能量利用率，保障了汽轮机的运行效果。以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置的使用方法，其特征在于，通过一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置来实施；
一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置，包括蒸汽发生装置(1)和余热发电系统(2)，蒸汽发生装置(1)包括烧结机(1a)、冷却机(1b)和余热锅炉(1c)，烧结机(1a)、冷却机(1b)和余热锅炉(1c)之间通过管道相互连通，余热锅炉(1c)上固定设置有进气口(1c1)和排气口(1c2)；余热发电系统(2)包括汽轮机组件(2a)和发电机组件(2b)，汽轮机组件(2a)的驱动端和发电机组件(2b)传动连接，汽轮机组件(2a)通过管道与余热锅炉(1c)的排气口(1c2)连通；
蒸汽发生装置(1)和余热发电系统(2)设有两个，所述发电装置还包括连接控制装置(3)，连接控制装置(3)包括连接管(3a)和连接控制组件(3b)，连接管(3a)的两端分别于两个蒸汽发生装置(1)固定连接，连接控制组件(3b)固定安装在连接管(3a)上；
余热锅炉(1c)还包括注水口(1c3)，注水口(1c3)固定设置在余热锅炉(1c)上，所述发电装置还包括循环控制装置(4)，循环控制装置(4)包括凝汽器(4a)，凝汽器(4a)的两端分别通过管道与汽轮机组件(2a)和注水口(1c3)固定连接；
循环控制装置(4)还包括冷却塔(4b)，冷却塔(4b)的两端分别与凝汽器(4a)的两端连通；
循环控制装置(4)包括除氧器(4c)和汽水分离器(4d)，
除氧器(4c)固定安装在余热锅炉(1c)和凝汽器(4a)之间，除氧器(4c)的两端通过管道分别与注水口(1c3)和凝汽器(4a)连通；
汽水分离器(4d)的两端通过管道分别与汽轮机组件(2a)和排气口(1c2)连通；
连接控制组件(3b)包括第一电磁阀(3b1)，第一电磁阀(3b1)固定安装在连接管(3a)上；
连接控制组件(3b)还包括气压传感器(3b2)，气压传感器(3b2)设有两个，两个气压传感器(3b2)固定安装在连接管(3a)上且其分别位于第一电磁阀(3b1)的两侧；
第一电磁阀(3b1)和气压传感器(3b2)设有两个且其分别安装在连接管(3a)的两端；连接控制装置(3)还包括预热组件(3c)，
预热组件(3c)包括放散管(3c1)和第二电磁阀(3c2)，
放散管(3c1)有两个，两个放散管(3c1)均固定安装在连接管(3a)上，两个放散管(3c1)均处于两个第一电磁阀(3b1)的中间；
第二电磁阀(3c2)设有两个，两个第二电磁阀(3c2)分别固定安装在两个放散管(3c1)上；
该使用方法包括以下步骤：
S1，启动烧结机(1a)和冷却机(1b)；
S2，余热锅炉(1c)产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件(2a)，汽轮机组件(2a)驱动发电机组件(2b)开始发电；
S2a，其中一个蒸汽发生装置(1)的气压传感器(3b2)检测到蒸汽量减少，控制器发送信号给第一电磁阀(3b1)和第二电磁阀(3c2)，另一个蒸汽发生装置(1)通过连接管(3a)对其进行蒸汽补充；
S2b，两个气压传感器(3b2)检测到的蒸汽压强处于正常范围，第一电磁阀(3b1)关闭，两个余热发电系统(2)独立运行；
S2中，余热锅炉(1c)产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件(2a)，汽轮机组件(2a)驱动发电机组件(2b)开始发电，包括：
获取汽轮机组件(2a)的热力特征曲线，并基于所述热力特征曲线确定所述汽轮机组件的目标运行参数；
提取所述目标运行参数中的至少一个数据特征，并将所述数据特征作为数据中心对所述目标运行参数进行聚类处理，且基于聚类处理结果将所述目标运行参数进行分类，得到子运行参数集，其中，每一子运行参数集对应一数据特征；
确定每一子运行参数集中的孤立样本，并基于所述数据特征从预设数据清洗库中匹配目标数据清洗规则，且基于所述目标数据清洗规则对对应的子运行参数集进行清洗，得到标准子运行参数集；
基于所述标准子运行参数集分别确定不同的汽轮机组件(2a)正常运行时的实际蒸汽量下限值集合以及实际蒸汽量上限值集合，并将实际蒸汽量下限值集合中取值最大的实际蒸汽量下限值作为汽轮机正常工作时的标准蒸汽量下限值以及将实际蒸汽量上限值集合中取值最大的实际蒸汽量上限值作为汽轮机正常工作时的标准蒸汽量上限值；
同时，获取汽轮机的理论蒸汽量下限值以及理论蒸汽量上限值，并确定所述标准蒸汽量下限值和理论蒸汽量下限值以及标准蒸汽量上限值和理论蒸汽量上限值的偏差百分比，且当所述偏差百分比在预设阈值内时，判定所述标准蒸汽量下限值和标准蒸汽量上限值合格；
获取蒸汽量与蒸汽压强的转换关系，并基于所述转换关系确定所述标准蒸汽量下限值和标准蒸汽量上限值对应的蒸汽压强变化范围；
同时，获取余热锅炉(1c)中加热温度与蒸汽量的变化曲线；
基于所述标准蒸汽量下限值、标准蒸汽量上限值、蒸汽压强变化范围以及加热温度与蒸汽量的变化曲线制定温度、蒸汽量以及蒸汽压强的负反馈调节机制，并基于所述负反馈调节机制对汽轮机进行调控；
实时获取调控后的汽轮机的运行数据，并基于所述运行数据对所述汽轮机的运行性能进行评估，得到汽轮机的运行性能值；
将所述运行性能值与预设性能阈值进行比较；
若所述运行性能之小于预设性能阈值，判定对所述汽轮机的调控不合格，并重新对汽轮机的工作过程进行调控；
否则，判定对所述汽轮机的调控合格。
2.根据权利要求1所述的一种能减少烧结余热蒸汽汽轮机停机的发电装置的使用方法，其特征在于，S2中，余热锅炉(1c)产生蒸汽并将蒸汽传输至汽轮机组件(2a)，汽轮机组件(2a)驱动发电机组件(2b)开始发电，包括：
获取余热锅炉(1c)与汽轮机组件(2a)之间连接管(3a)的长度与直径，并基于所述连接管(3a)的长度与直径确定余热锅炉(1c)在预设时间段内向汽轮机组件(2a)提供的蒸汽量的质量流量，且基于提供的蒸汽量的质量流量计算汽轮机组件(2a)对蒸汽量的利用率，具体步骤包括：
根据如下公式计算余热锅炉(1c)在预设时间段内向汽轮机组件(2a)提供的蒸汽量的质量流量：
其中，Q表示余热锅炉(1c)在预设时间段内向汽轮机组件(2a)提供的蒸汽量的质量流量；α表示蒸汽的流出系数，且取值范围为(4，6)，无量纲；r表示连接管(3a)的直径；L表示连接管的长度；τ表示蒸汽的可膨胀系数，且取值范围为(5，10)，无量纲；P1表示连接管(3a)处于余热锅炉(1c)端的压强，且单位为kg/m·s2；P2表示连接管(3a)处于汽轮机组件(2a)端的压强，且单位为kg/m·s2；ρ表示连接管(3a)中的平均流体密度，且单位为kg/m3；T表示预设时间段的时长；
根据如下公式计算汽轮机组件(2a)对蒸汽量的利用率：
其中，η表示汽轮机组件(2a)对蒸汽量的利用率，且取值范围为(0，1)；μ表示误差因子，且取值范围为(0.01，0.03)；Q表示余热锅炉(1c)在预设时间段内向汽轮机组件(2a)提供的蒸汽量的质量流量；M表示未利用的蒸汽量的质量流量；
将计算得到的利用率与预设利用率阈值进行比较；
若所述利用率大于或等于所述预设利用率阈值，判定所述汽轮机组件(2a)对蒸汽量的利用合格；
否则，判定所述汽轮机组件(2a)对蒸汽量的利用不合格，并调整对汽轮机组件(2a)的蒸汽量的供应量。
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