CN219140755U - 一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统 - Google Patents
一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219140755U CN219140755U CN202223088797.4U CN202223088797U CN219140755U CN 219140755 U CN219140755 U CN 219140755U CN 202223088797 U CN202223088797 U CN 202223088797U CN 219140755 U CN219140755 U CN 219140755U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- evaporator
- working medium
- liquid level
- variable
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本实用新型涉及余热发电技术领域，具体涉及一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统；包括蒸发器、第一调节阀、膨胀机、冷凝器、变频工质泵、第二调节阀、液位传感器、第一压力传感器和第二压力传感器；使用时，有机工质在高温蒸汽加热的蒸发器内被加热到高压蒸汽，高压蒸汽进入膨胀机，带动发电机或其他动力机械做功，成为低压蒸汽，低压蒸汽进入冷凝器，冷凝后形成低温低压流体，工质流体在变频工质泵升压后再次进入蒸发器；根据监测数据实时调节变频工质泵的频率和第二调节阀的开度，能够使得工质回路的工质液位和变频工质泵出口压力都得到有效调节，从而解决现有机郎肯循环系统中蒸发器液位控制不稳定的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及余热发电技术领域，尤其涉及一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统。
背景技术
有机郎肯循环是采用有机物为工质，在低及中等焓热情况下，以其低沸点的特性，形成较水蒸气效率更高的郎肯循环，其过程为：有机工质在高温蒸汽加热的蒸发器内被加热到高压蒸汽，高压蒸汽进入透平膨胀机，带动发电机或其他动力机械做功，成为低压蒸汽，低压蒸汽进入冷凝器，冷凝后形成低温低压流体，工质流体在工质泵升压后再次进入蒸发器，加热后又形成高压蒸汽，如此往复不断循环下去，其中蒸发器作为ORC系统工质循环的能量起点，其泵出口压力和液位稳定直接关系到有机郎肯循环的稳定。
目前，蒸发器内液位控制采用定频工质泵和调节阀或者单靠变频工质泵控制，前者在流量较低时，定频工质泵效率低，且调节阀的压力特性曲线较复杂，不便控制工质泵出口压力；后者在所需工质流量较小时，变频工质泵转速较低，而存在蒸发器内压力高，出现流体工质无法进入蒸发器的风险，更甚者出现变频工质泵憋压导致系统停机的风险，因此，针对上述问题需要一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统来解决现有机郎肯循环系统中蒸发器液位控制不稳定的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，能够解决现有机郎肯循环系统中蒸发器液位控制不稳定的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，包括蒸发器、第一调节阀、膨胀机、冷凝器、变频工质泵、第二调节阀、液位传感器、第一压力传感器和第二压力传感器；
所述第一调节阀和所述蒸发器出口连通，所述膨胀机入口和所述第一调节阀连通，所述冷凝器入口和所述膨胀机出口连通，所述变频工质泵入口和所述冷凝器出口连通，所述第二调节阀和所述变频工质泵出口连通，所述液位传感器设置在所述蒸发器上，所述第一压力传感器设置在所述蒸发器上，所述第二压力传感器设置在所述变频工质泵出口上。
其中，所述有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统还包括旁通阀；所述旁通阀分别与所述蒸发器出口、所述膨胀机出口和所述冷凝器入口连通。
其中，所述有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统还包括PLC控制器；所述PLC控制器分别与所述第二调节阀、所述变频工质泵、所述液位传感器、所述第一压力传感器和所述第二压力传感器电连接。
其中，所述有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统还包括HIM人机交互界面；所述HIM人机交互界面和所述PLC控制器电连接。
本实用新型的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，使用时，有机工质在高温蒸汽加热的蒸发器内被加热到高压蒸汽，高压蒸汽进入膨胀机，带动发电机或其他动力机械做功，成为低压蒸汽，低压蒸汽进入冷凝器，冷凝后形成低温低压流体，工质流体在变频工质泵升压后再次进入蒸发器，加热后又形成高压蒸汽，如此往复不断循环下去。变频工质泵用于为冷凝后的液体工质提供压力，再次进入蒸发器内；第二调节阀主要用于调整流入蒸发器内的液体工质流量；通过第一压力传感器监测蒸发器压力，通过液位传感器监测蒸发器内液位，根据监测数据实时调节变频工质泵的频率和第二调节阀的开度，能够使得工质回路的工质液位和变频工质泵出口压力都得到有效调节，从而解决现有机郎肯循环系统中蒸发器液位控制不稳定的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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。
图1是本实用新型的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统不包含PLC控制器和HIM人机交互界面的结构示意图。
图2是本实用新型的变频工质泵、第二调节阀、液位传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、PLC控制器和HIM人机交互界面的结构示意图。
图3是本实用新型的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统的控制流程图。
1-蒸发器、2-第一调节阀、3-膨胀机、4-冷凝器、5-变频工质泵、6-第二调节阀、7-液位传感器、8-第一压力传感器、9-第二压力传感器、10-旁通阀、11-PLC控制器、12-HIM人机交互界面。
具体实施方式
请参阅图1-图3，其中，图1是本实用新型的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统不包含PLC控制器和HIM人机交互界面的结构示意图，图2是本实用新型的变频工质泵、第二调节阀、液位传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、PLC控制器和HIM人机交互界面的结构示意图，图3是本实用新型的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统的控制流程图。
本实用新型提供一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，包括蒸发器1、第一调节阀2、膨胀机3、冷凝器4、变频工质泵5、第二调节阀6、液位传感器7、第一压力传感器8、第二压力传感器9、旁通阀10、PLC控制器11和HIM人机交互界面12；通过前述方案解决了现有机郎肯循环系统中蒸发器1液位控制不稳定的问题。
针对本具体实施方式，所述第一调节阀2和所述蒸发器1出口连通，所述膨胀机3入口和所述第一调节阀2连通，所述冷凝器4入口和所述膨胀机3出口连通，所述变频工质泵5入口和所述冷凝器4出口连通，所述第二调节阀6和所述变频工质泵5出口连通，所述液位传感器7设置在所述蒸发器1上，所述第一压力传感器8设置在所述蒸发器1上，所述第二压力传感器9设置在所述变频工质泵5出口上。所述旁通阀10分别与所述蒸发器1出口、所述膨胀机3出口和所述冷凝器4入口连通。组成有机郎肯循环系统中液位控制系统的主要控制变量有三个，蒸发器1内液位传感器7和第一压力传感器8，以及变频工质泵5出口上的第二压力传感器9，其中蒸发器1液位是蒸发器液位控制系统的最主要控制变量，变频工质泵5出口压力与蒸发器1内的压差是保证液位控制系统稳定的另一个必要条件，共同控制液位稳定。使用时，有机工质在高温蒸汽加热的蒸发器1内被加热到高压蒸汽，高压蒸汽进入膨胀机3，带动发电机或其他动力机械做功，成为低压蒸汽，低压蒸汽进入冷凝器4，冷凝后形成低温低压流体，工质流体在变频工质泵5升压后再次进入蒸发器1，加热后又形成高压蒸汽，如此往复不断循环下去。变频工质泵5用于为冷凝后的液体工质提供压力，再次进入蒸发器1内；第二调节阀6主要用于调整流入蒸发器1内的液体工质流量；通过第一压力传感器8监测蒸发器1压力，通过液位传感器7监测蒸发器1内液位，根据监测数据实时调节变频工质泵5的开度，能够使得工质回路的工质液位和变频工质泵5出口压力都得到有效调节，从而解决现有机郎肯循环系统中蒸发器1液位控制不稳定的问题。
其中，所述PLC控制器11分别与所述第二调节阀6、所述变频工质泵5、所述液位传感器7、所述第一压力传感器8和所述第二压力传感器9电连接。通过所述PLC控制器11能够获取所述第二调节阀6、所述液位传感器7、所述第一压力传感器8和所述第二压力传感器9数据，对所述变频工质泵5进行控制。
其次，所述HIM人机交互界面12和所述PLC控制器11电连接。所述HIM人机交互界面12主要用于系统状态显示及系统控制参数设定。
本实用新型的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，为了达到蒸发器1的液位控制，采用变频工质泵5与第二调节阀6联合控制，液位传感器7用于检测蒸发器1内工质液位、第二压力传感器9用于检测变频工质泵5出口压力，第一压力传感器8用于检测蒸发器1内压力，为本控制系统的控制目标，HIM人机交互界面12主要用于系统状态显示及系统控制参数设定；变频工质泵5用于为冷凝后的液体工质提供压力，再次进入蒸发器1内；第二调节阀6主要用于调整流入蒸发器1内的液体工质流量。PLC控制器11用于持续测量工质回路的蒸发器1内液位LT001、蒸发器1内压力PT002及变频工质泵5出口压力PT001，通过函数程序计算得到压差信号Pe＝PT001-PT002该信号通过函数发生器的处理，得到变频工质泵5出口压力需求量信号，其正负分别代表正作用和反作用，该信号经过PID0也就是信号变送器、信号放大器，死区等环节处理生成一个电流信号，该电流信号作为工质变频泵变频器的输入信号；同时，实测液位信号与给定液位信号经过另一个PID1信号处理回路生成电信号，用以驱动电机改变调节变频工质泵5的开度，从而使工质回路的工质液位和变频工质泵5出口压力都得到有效调节。
本实用新型的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统的控制过程为：
1.将本申请的有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统接线组态完成。
2.给设备通电，系统启动，变频工质泵5、第二调节阀6均采用手动控制模式。
3.系统稳定后，先进行变频工质泵5与泵出口压力单回路控制，调试测试该回路的PID0参数，此处只采用比例环节，响应时间快。
4.保存步骤3的PID0参数，再进行第二调节阀6与液位单回路控制，通过工程PID参数调试，调试测试出PID1参数，此处P较小，减小变频器改变压力时对液位的影响。
5.保存上两步骤的PID参数，设置变频工质泵5的泵出口压力与蒸发器1内压力差值，用于保证液体工质顺利进入朗肯循环。
以上所揭露的仅为本申请一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，其特征在于，
包括蒸发器、第一调节阀、膨胀机、冷凝器、变频工质泵、第二调节阀、液位传感器、第一压力传感器和第二压力传感器；
所述第一调节阀和所述蒸发器出口连通，所述膨胀机入口和所述第一调节阀连通，所述冷凝器入口和所述膨胀机出口连通，所述变频工质泵入口和所述冷凝器出口连通，所述第二调节阀和所述变频工质泵出口连通，所述液位传感器设置在所述蒸发器上，所述第一压力传感器设置在所述蒸发器上，所述第二压力传感器设置在所述变频工质泵出口上。
2.如权利要求1所述的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，其特征在于，
所述有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统还包括旁通阀；所述旁通阀分别与所述蒸发器出口、所述膨胀机出口和所述冷凝器入口连通。
3.如权利要求2所述的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，其特征在于，
所述有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统还包括PLC控制器；所述PLC控制器分别与所述第二调节阀、所述变频工质泵、所述液位传感器、所述第一压力传感器和所述第二压力传感器电连接。
4.如权利要求3所述的一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统，其特征在于，
所述有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统还包括HIM人机交互界面；所述HIM人机交互界面和所述PLC控制器电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223088797.4U CN219140755U (zh) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223088797.4U CN219140755U (zh) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219140755U true CN219140755U (zh) | 2023-06-06 |
Family
ID=86600129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223088797.4U Active CN219140755U (zh) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | 一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219140755U (zh) |
-
2022
- 2022-11-17 CN CN202223088797.4U patent/CN219140755U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109539219A (zh) | 一种基于感应加热的快速蒸汽发生器 | |
| CN104632785A (zh) | 计算机智能控制液压测试系统及测试方法 | |
| CN219140755U (zh) | 一种有机郎肯循环内蒸发器液位控制系统 | |
| CN107063693A (zh) | 节能型膨胀机性能测试装置及其工作方法 | |
| CN204009609U (zh) | 液力驱动风扇热管理系统控制装置 | |
| CN109268079A (zh) | Shrt机组变频降转速过程中汽轮机的负荷控制方法 | |
| CN205398669U (zh) | 一种转炉汽包液位控制用集成控制器及汽包液位控制装置 | |
| CN216645950U (zh) | 启动锅炉取样装置的冷却系统 | |
| CN217813611U (zh) | 基于蓄热罐快速提升火电机组负荷响应速率的系统 | |
| WO2023138325A1 (zh) | 用于循环冷却系统的冷却介质温度调控方法、系统及设备 | |
| CN115013101B (zh) | 一种超临界二氧化碳发电机组的协调控制系统 | |
| CN217300820U (zh) | 节能型水蒸汽压缩机试验装置 | |
| CN113218595A (zh) | 一种汽轮机低压加热器管侧泄漏检测方法、装置及系统 | |
| CN209588008U (zh) | 一种基于感应加热的快速蒸汽发生器 | |
| CN204331442U (zh) | 干熄焦余热发电负荷自动调节系统 | |
| CN112880945A (zh) | 汽轮机3号高压加热器泄漏检测方法、装置及系统 | |
| CN214330706U (zh) | 一种超超临界汽轮机组高中压缸联合启动控制系统 | |
| CN110821587A (zh) | 一种切缸方法、装置及设备 | |
| CN107762822B (zh) | 一种压缩机的自检方法及压缩机的控制器 | |
| CN212457479U (zh) | 一种智能化控制的地热能开发利用循环系统 | |
| CN114934823B (zh) | 一种抽凝供热机组供热抽汽流量与最小技术出力特性关系的确定方法 | |
| CN219605361U (zh) | 一种火电灵活性机组管控系统 | |
| CN109683469A (zh) | 一种比例参数在线动态式实时自动寻优控制方法及装置 | |
| CN110260295B (zh) | 一种凝结水系统 | |
| CN106895010A (zh) | 一种低温余热发电工质泵气蚀检测装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |