一种过热器喷水减温控制方法和装置与流程

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1.本发明涉及电站锅炉蒸汽温度调节技术领域，具体而言，涉及一种过热器喷水减温控制方法和装置。

背景技术：

2.喷水减温法作为电站锅炉过热蒸汽温度调节的主要手段被广泛应用。为保证过热蒸汽减温水压力满足安全稳定运行的需求，300mw机组锅炉过热蒸汽减温水大多取自高压加热器(以下均称为高加)前，但该取水点减少了机组回热抽汽量，导致机组冷源热损失增大，机组运行经济性较差。若过热蒸汽减温水取自高加后，则使回热抽汽量增加，减少了机组冷源损失，提高了机组经济性，但减温水的压力无法保证，可能会产生过热蒸汽因减温水量不足而超温的后果。
3.有鉴于此，本技术提出了一种过热器喷水减温控制方法和装置，使得能兼顾经济性和安全性，可以分别从高加进口(即给泵出口)和高加出口取水，设置两路减温水系统，根据机组不同负荷工况时给水量与减温水量的变化关系，通过逻辑控制两路减温水源无扰切换，实现机组安全经济稳定运行。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种过热器喷水减温控制方法，包括获取给水量；获取减温水量；判断所述给水量与所述减温水量的关系是否满足第一不等式；所述第一不等式为减温水调节阀的压降与减温水管的压降之比大于等于预设值；若是，则采用高压加热器出口供给减温水；若否，则采用所述高压加热器入口供给减温水。
5.进一步的，所述减温水调节阀为第一减温水调节阀，所述第一减温水调节阀用于调节所述高压加热器出口供给的减温水。
6.进一步的，所述预设值为0.3，所述第一不等式为：
[0007][0008]
其中，x表示给水量；y表示减温水量；a表示额定流量时的给水量；b表示额定流量时的减温水量；δp1表示给水流量孔板压降；δp2表示省煤器压降；δp3表示省煤器至汽包联络管压降；δp4表示汽包联络管至过热器减温喷水点处压降；δp5表示第一减温水流量孔板压降；δp6表示第一减温器喷嘴处使水雾化所要求的压降；∑δpg表示给水管道压降；∑δpg′
表示第一减温水管道压降。
[0009]
进一步的，所述第一减温器喷嘴处使水雾化所要求的压降δp7由给水管的总压降与第一减温水管的总压降的差值确定。
[0010]
进一步的，包括给水管、第一减温水管和第二减温水管；所述给水管至少包括给水
泵和高压加热器；所述给水泵的出口与所述高压加热器的入口连接；所述第一减温水管与所述高压加热器的出口连接；所述第二减温水管与所述高压加热器的入口连接。
[0011]
进一步的，所述给水管还包括给水流量计、省煤器、汽包联络管和喷水点；所述给水泵包括多个子给水泵，所述多个子给水泵通过并联将水输送至给水管道；所述高压加热器包括多个子高压加热器，所述多个子高压加热器串联，一端接收所述给水泵输出的水，另一端将水输送至所述给水流量计；水经过所述给水流量计依次通过所述省煤器、汽包联络管和喷水点。
[0012]
进一步的，所述第一减温水管至少包括第一减温水流量计、第一减温水调节阀和第一减温器；所述高压加热器出口的水，经过给水流量计依次流经所述第一减温水流量计和所述第一减温水调节阀；流经所述第一减温水调节阀的水流入所述第一减温器，以将水喷至喷水点。
[0013]
进一步的，所述第一减温水管还包括第二减温水流量计、第二减温水调节阀和第二减温器；所述高压加热器出口的水，经过给水流量计依次流经所述第二减温水流量计和所述第二减温水调节阀；流经所述第二减温水调节阀的水流入所述第二减温器，以将水喷至喷水点。
[0014]
进一步的，所述第二减温水管至少包括第一减温水流量计、第一减温水调节阀和第一减温器；所述高压加热器入口的水，依次流经所述第一减温水流量计和所述第一减温水调节阀；流经所述第一减温水调节阀的水流入所述第一减温器，以将水喷至喷水点。
[0015]
进一步的，所述第二减温水管还包括第二减温水流量计、第二减温水调节阀和第二减温器；所述高压加热器入口的水，依次流经所述第二减温水流量计和所述第二减温水调节阀；流经所述第二减温水调节阀的水流入所述第二减温器，以将水喷至喷水点。
[0016]
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0017]
本说明书中的一些实施例可实现不同负荷下两路减温水源无扰切换，达到机组安全经济稳定运行的目的。
附图说明
[0018]
图1为本发明一些实施例提供的一种过热器喷水减温控制方法的示例性流程图；
[0019]
图2为本发明一些实施例提供的一种过热器喷水减温控制装置的示例性示意图；
[0020]
图标：201-第一子给水泵、202-第二子给水泵、203-第三子给水泵、204-第一压力测量点、205-第二压力测量点、206-第一子高压加热器、207-第二子高压加热器、208-第三子高压加热器、209-第三压力测量点、210-给水流量计、211-第五压力测量点、212-第一减温器、213-第二减温器、214-第四压力测量点、215-第一减温水流量计、216-第一减温水调节阀、217-第二减温水流量计、218-第二减温水调节阀。
具体实施方式
[0021]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0022]
图1为本发明一些实施例提供的一种过热器喷水减温控制方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程100可以由装置200执行。如图1所示，流程100包括以下步骤：
[0023]
步骤110，获取给水量。
[0024]
给水量可以是指送入锅炉的水量。给水量的单位可以为吨。在一些实施例中，可以通过给水流量计获取给水量。以图2为例，从给水流量计210处读取给水量。
[0025]
步骤120，获取减温水量。
[0026]
减温水量可以是指用于降温水蒸气的水量。减温水量的单位可以为吨。在一些实施例中，可以通过减温水流量计获取减温水量。以图2为例，可以从第一减温水流量计215和第二减温水流量计217处读取第一减温水量和第二减温水量，然后将第一减温水量和第二减温水量的和作为减温水量。
[0027]
步骤130，判断给水量与减温水量的关系是否满足第一不等式；第一不等式为减温水调节阀的压降与减温水管的压降之比大于等于预设值。
[0028]
减温水调节阀可以是指调整减温水量的阀门。如图2所示，减温水调节阀可以包括第一减温水调节阀216和第二减温水调节阀218。减温水调节阀的压降可以是指第一减温水调节阀216两端的压降或第二减温水调节阀218两端的压降。减温水管可以是指从给水流量计210出口到第一减温器212和第二减温器213之间的管道和元件。减温水管的压降可以是指从给水流量计210出口到第一减温器212出口或第二减温器213出口的压降。预设值可以是指根据要求预先设置的减温水调节阀的压降与减温水管的压降之比。在一些实施例中，当减温水调节阀的压降均与对应的减温水管的压降之比大于等于预设值时，确定给水量与减温水量的关系满足第一不等式。
[0029]
在一些实施例中，可以仅计算第一减温水调节阀216两端的压降与第一减温水管的压降之比，当压降之比大于等于0.3时，确定给水量与减温水量的关系满足第一不等式。其中，第一减温水调节阀用于调节所述高压加热器出口供给的减温水。
[0030]
在一些实施例中，第一不等式为：
[0031][0032]
其中，x表示给水量；y表示减温水量；a表示额定流量时的给水量；b表示额定流量时的减温水量；δp1表示给水流量孔板压降；δp2表示省煤器压降；δp3表示省煤器至汽包联络管压降；δp4表示汽包联络管至过热器减温喷水点处压降；δp5表示第一减温水流量孔板压降；δp6表示第一减温器喷嘴处使水雾化所要求的压降；∑δpg表示给水管道压降；∑δpg′
表示第一减温水管道压降。
[0033]
额定流量时的给水量可以是指在设计工况下，装置连续工作时，最大可以烧出来的水蒸气所需的水的量。额定流量时的减温水量可以是指冷却最大可以烧出来的水蒸气的减温水的量。a和b可以通过设备的参数得到。给水流量孔板压降可以是指给水流量计210的压降。给水流量孔板压降可以通过读取第二压力测量点205和第三压力测量点209之间的压力得到。省煤器压降δp2、省煤器至汽包联络管压降δp3和汽包联络管至过热器减温喷水点处压降δp4的和可以通过读取第三压力测量点209和第五压力测量点211处的压力得到。在
一些实施例中，第一减温器喷嘴处使水雾化所要求的压降δp6可以由给水管的总压降δpz与第一减温水管的总压降δp
j1
的差值确定,即：
[0034]
δp6＝δp
z-δp
j1
[0035]
水管的总压降δpz可以由以下公式确定：
[0036]
δpz＝δp1+δp2+δp3+δp4+δp7+∑δpg[0037]
其中，δp7表示高压加热器的压降。高压加热器的压降可以通过读取第一压力测量点204和第二压力测量点205处的压力得到。
[0038]
第一减温水管的总压降δp
j1
可以由以下公式确定：
[0039]
δp
j1
＝δp5+δp7+δpv+∑δpg′
[0040]
其中，δpv为减温水调节阀的运行压降。
[0041]
第一不等式可以表示第一减温水调节阀压降与减温水管的压降之比s≥0.3，因为，当s≥0.3时，减温水调节阀的流量特性能够满足需要；当s《0.3时，因调节阀流量特性畸变较大，不适宜控制，不能满足减温水量的需要。
[0042]
为保证s≥0.3，则有p
∝
q2，其中，p表示压降、q表示流量，可以得到以下公式：
[0043][0044][0045][0046]
步骤140，若给水量与减温水量的关系满足第一不等式，则采用高压加热器出口供给减温水。能够保证s≥0.3，使得既保证了安全又提高了经济性。
[0047]
步骤150，若给水量与减温水量的关系不满足第一不等式，则采用高压加热器入口供给减温水，使得能通过牺牲经济性保证装置的安全运行。
[0048]
图2为本发明一些实施例提供的一种过热器喷水减温控制装置的示例性示意图。如图2所示，过热器喷水减温控制装置200包括给水管、第一减温水管和第二减温水管。
[0049]
给水管至少包括给水泵和高压加热器；给水泵的出口与高压加热器的入口连接。
[0050]
如图2所示，在一些实施例中，给水泵可以包括多个子给水泵，多个子给水泵通过并联将水输送至给水管道。例如，给水泵可以包括第一子给水泵201、第二子给水泵202和第三子给水泵203，每个子给水泵泵入的水分别经过止回阀和电动截止阀再汇合，然后将汇合后的水经电动截止阀输入高压加热器。
[0051]
在一些实施例中，高压加热器可以包括多个子高压加热器，多个子高压加热器串联，一端接收给水泵输出的水，另一端将水输送至给水流量计。以图2为例，高压加热器可以
包括第一子高压加热器206、第二子高压加热器207和第三子高压加热器208，给水泵输出的水可以经过电动截止阀依次流经三个子高压加热器，然后经电动截止阀将水输入给水流量计210。
[0052]
从给水流量计210流出的水通过省煤器转换为水蒸汽，然后将水蒸气通过汽包联络管输送至喷水点，以通过减温器在该喷水点为所述水蒸气降温。
[0053]
第一减温水管与高压加热器的出口连接。
[0054]
在一些实施例中，第一减温水管至少包括第一减温水流量计、第一减温水调节阀和第一减温器；高压加热器出口的水，经过给水流量计依次流经第一减温水流量计和第一减温水调节阀，流经第一减温水调节阀的水流入第一减温器，以将水喷至喷水点。在一些实施例中，第一减温水管还包括第二减温水流量计、第二减温水调节阀和第二减温器；高压加热器出口的水，经过给水流量计依次流经第二减温水流量计和第二减温水调节阀；流经第二减温水调节阀的水流入第二减温器，以将水喷至喷水点。以图2为例，经给水流量计210流出的水一部分依次经过手动截止阀、电动截止阀和止回阀流入第一减温水流量计215和第二减温水流量计217，然后从第一减温水流量计215流出的水依次流经第一减温水调进阀、第一减温水调节阀216和第一减温水调出阀，直至流入第一减温器212最后，第一减温器212将水喷至喷水点为水蒸气降温；从第二减温水流量计217流出的水依次流经第二减温水调进阀、第二减温水调节阀218和第二减温水调出阀，直至流入第二减温器213，最后，第二减温器213将水喷至喷水点为水蒸气降温。
[0055]
第二减温水管与高压加热器的入口连接。
[0056]
在一些实施例中，第二减温水管至少包括第一减温水流量计、第一减温水调节阀和第一减温器；高压加热器入口的水，依次流经第一减温水流量计和所述第一减温水调节阀；流经第一减温水调节阀的水流入第一减温器，以将水喷至喷水点。在一些实施例中，第二减温水管还包括第二减温水流量计、第二减温水调节阀和第二减温器；高压加热器入口的水，依次流经第二减温水流量计和第二减温水调节阀；流经第二减温水调节阀的水流入第二减温器，以将水喷至喷水点。以图2为例，高压加热器入口的水(即，给水泵输出的水)一部分经电动截止阀流入第一减温水流量计215和第二减温水流量计217，然后从第一减温水流量计215流出的水依次流经第一减温水调进阀、第一减温水调节阀216和第一减温水调出阀，直至流入第一减温器212最后，第一减温器212将水喷至喷水点为水蒸气降温；从第二减温水流量计217流出的水依次流经第二减温水调进阀、第二减温水调节阀218和第二减温水调出阀，直至流入第二减温器213，最后，第二减温器213将水喷至喷水点为水蒸气降温。在图2中，低过为低温过热器、高过为高温过热器、分隔屏为分隔屏过热器、后屏为后屏过热器。
[0057]
在一些实施例中，为了测得管道中的压降还在给水泵的出口设置有第一压力测量点204，在高压加热器的出口设置有第二压力测量点205，在给水流量计210的出口设置有第三压力测量点209，在第一减温水流量计215和第二减温水流量计217的共同入口处设置有第四压力测量点214，在低温过热器后设置第五压力测量点211。
[0058]
本技术提出的过热喷水减温控制方法和装置仅需在锅炉侧给水母管上新增一路减温水管道，利用控制模块判断给水量与减温水量之间大小关系，实现对两路减温水源的无扰切换。兼顾了传统喷水减温系统的安全性，同时解决了减温水取自高加出口，一定负荷
下减温水压力无法保证，喷水量不足的问题，达到了安全性与经济性的最大化。系统结构简单，项目投资少，对降低火电机组供电煤耗、减少机组碳排放具有重要作用。
[0059]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种过热器喷水减温控制方法，其特征在于，包括获取给水量；获取减温水量；判断所述给水量与所述减温水量的关系是否满足第一不等式；所述第一不等式为减温水调节阀的压降与减温水管的压降之比大于等于预设值；若是，则采用高压加热器出口供给减温水；若否，则采用所述高压加热器入口供给减温水。2.根据权利要求1所述的过热喷水减温控制方法，其特征在于，所述减温水调节阀为第一减温水调节阀，所述第一减温水调节阀用于调节所述高压加热器出口供给的减温水。3.根据权利要求2所述的过热喷水减温控制方法，其特征在于，所述预设值为0.3，所述第一不等式为：其中，x表示给水量；y表示减温水量；a表示额定流量时的给水量；b表示额定流量时的减温水量；δp1表示给水流量孔板压降；δp2表示省煤器压降；δp3表示省煤器至汽包联络管压降；δp4表示汽包联络管至过热器减温喷水点处压降；δp5表示第一减温水流量孔板压降；δp6表示第一减温器喷嘴处使水雾化所要求的压降；∑δp
g
表示给水管道压降；∑δp
g
′
表示第一减温水管道压降。4.根据权利要求3所述的过热喷水减温控制方法，其特征在于，所述第一减温器喷嘴处使水雾化所要求的压降δp6由给水管的总压降与第一减温水管的总压降的差值确定。5.一种过热器喷水减温控制装置，其特征在于，包括给水管、第一减温水管和第二减温水管；所述给水管至少包括给水泵和高压加热器；所述给水泵的出口与所述高压加热器的入口连接；所述第一减温水管与所述高压加热器的出口连接；所述第二减温水管与所述高压加热器的入口连接。6.根据权利要求5所述的过热器喷水减温控制装置，其特征在于，所述给水管还包括给水流量计、省煤器、汽包联络管和喷水点；所述给水泵包括多个子给水泵，所述多个子给水泵通过并联将水输送至给水管道；所述高压加热器包括多个子高压加热器，所述多个子高压加热器串联，一端接收所述给水泵输出的水，另一端将水输送至所述给水流量计；水经过所述给水流量计依次通过所述省煤器、汽包联络管和喷水点。7.根据权利要求5所述的过热器喷水减温控制装置，其特征在于，所述第一减温水管至少包括第一减温水流量计、第一减温水调节阀和第一减温器；所述高压加热器出口的水，经过给水流量计依次流经所述第一减温水流量计和所述第一减温水调节阀；流经所述第一减温水调节阀的水流入所述第一减温器，以将水喷至喷水点。
8.根据权利要求7所述的过热器喷水减温控制装置，其特征在于，所述第一减温水管还包括第二减温水流量计、第二减温水调节阀和第二减温器；所述高压加热器出口的水，经过给水流量计依次流经所述第二减温水流量计和所述第二减温水调节阀；流经所述第二减温水调节阀的水流入所述第二减温器，以将水喷至喷水点。9.根据权利要求5所述的过热器喷水减温控制装置，其特征在于，所述第二减温水管至少包括第一减温水流量计、第一减温水调节阀和第一减温器；所述高压加热器入口的水，依次流经所述第一减温水流量计和所述第一减温水调节阀；流经所述第一减温水调节阀的水流入所述第一减温器，以将水喷至喷水点。10.根据权利要求9所述的过热器喷水减温控制装置，其特征在于，所述第二减温水管还包括第二减温水流量计、第二减温水调节阀和第二减温器；所述高压加热器入口的水，依次流经所述第二减温水流量计和所述第二减温水调节阀；流经所述第二减温水调节阀的水流入所述第二减温器，以将水喷至喷水点。

技术总结

本发明提供了一种过热器喷水减温控制方法和装置，包括获取给水量；获取减温水量；判断所述给水量与所述减温水量的关系是否满足第一不等式；所述第一不等式为减温水调节阀的压降与减温水管的压降之比大于等于预设值；若是，则采用高压加热器出口供给减温水；若否，则采用所述高压加热器入口供给减温水；根据机组不同负荷工况时给水量与减温水量的变化关系，通过逻辑控制两路减温水源无扰切换，使得能兼顾经济性和安全性。顾经济性和安全性。顾经济性和安全性。