一种船用锅炉多泵并车给水控制方法及其系统与流程
未命名
09-10
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1.本技术涉及锅炉热力系统技术领域,特别涉及一种船用锅炉多泵并车给水控制方法及其系统。
背景技术:
2.船用超临界锅炉具有热惯性小,参数变化灵敏等特点。由于固有特性原因相比常规船用锅炉控制难度大。船用超临界锅炉给水控制系统受船舶空间限制,配置了汽轮机水泵,同时为了满足各种工况需求,配置了多台汽轮给水泵。由锅炉产生的蒸汽作为汽轮机水泵的动力,在工况变化时,需多台给水泵同时工作才能满足系统工作要求,在给水泵并车过程中,往往会出现飞车、蒸汽压力与过热度控制不稳定等问题,而传统采用汽轮给水泵控制给水调节阀压差和给水调节阀控制蒸汽压力的方式存在系统相互耦合,控制目标震荡剧烈、控制目标稳定时间较长。
3.具体为装置蒸汽压力“正反馈”现象:
4.在给水控制系统中会出现汽轮给水泵转速控制系统与蒸汽发生器压力控制系统在装置压力波动时会出现“正反馈”现象。“正反馈”指为了提高蒸汽压力,开大给水调节阀,汽轮给水泵转速升高,在提高蒸汽压力的同时,由于汽轮给水泵的进汽量的提高,导致给水泵转速、蒸汽压力继续提高,同时随着给水泵转速提高,给水泵的效率也在提高,三种因素的叠加使得蒸汽压力持续上升,控制难度增大。
技术实现要素:
5.本技术实施例提供一种船用锅炉多泵并车给水控制方法及其系统,以解决相关技术中蒸汽压力持续上升时,控制难度大的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种船用锅炉多泵并车给水控制方法,其包括:
7.在汽轮给水泵并车成功之前,对给水调节阀和蒸汽小流量排放阀进行开度初调节;
8.获取汽轮给水泵并车成功之后的锅炉的蒸汽压力,判断该蒸汽压力是否处于升工况后的目标压力范围内;
9.若不在,则再次调节给水调节阀和蒸汽小流量排放阀,并调节汽轮给水泵上的进汽调节阀,直至蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内。
10.一些实施例中,对给水调节阀和蒸汽小流量排放阀进行开度初调节,包括如下步骤:
11.获取汽轮给水泵并车成功之前锅炉的蒸汽压力,并将该蒸汽压力与升工况后的目标压力范围的最大值和最小值进行比较;
12.若该蒸汽压力大于等于该最大值,调节蒸汽小流量排放阀的开度进行泄压,以使锅炉的蒸汽压力小于该最大值;
13.若该蒸汽压力小于等于该最小值,增大给水调节阀开度。
14.一些实施例中,再次调节给水调节阀和蒸汽小流量排放阀,包括如下步骤:
15.基于目标压力范围和修正系数,计算出控制死区;
16.周期性地检测锅炉的蒸汽压力,并与控制死区对比;
17.若该蒸汽压力处于控制死区,则保持给水调节阀开度不变;
18.若该蒸汽压力超出控制死区,则再次调整给水调节阀开度,直至锅炉的蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内。
19.一些实施例中,在判断出该蒸汽压力超出控制死区之后,所述方法还包括如下步骤:
20.判断该蒸汽压力是否超过安全压力阈值,所述安全压力阈值大于控制死区的最大值;
21.若超过安全压力阈值,则调节蒸汽小流量排放阀和给水调节阀的开度,进行泄压;
22.否则,执行再次调整给水调节阀开度,直至锅炉的蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内的步骤。
23.一些实施例中,若超过安全压力阈值,则调节蒸汽小流量排放阀和给水调节阀的开度,进行泄压,具体包括如下步骤:
24.计算蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值,并与偏差阈值进行对比;
25.根据对比结果,计算蒸汽小流量排放阀和给水调节阀的开度,并进行调节。
26.一些实施例中,偏差阈值包括第一偏差阈值、第二偏差阈值和第三偏差阈值,且第一偏差阈值<第二偏差阈值<第三偏差阈值;
27.根据对比结果,计算蒸汽小流量排放阀和给水调节阀的开度,具体包括如下步骤:
28.若蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值≤第一偏差阈值,则保持蒸汽小流量排放阀和给水调节阀的开度不变;
29.若第一偏差阈值<蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值≤第二偏差阈值,则以系数k1通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀的开度,以系数m1通过比例积分计算给水调节阀的开度;
30.若第二偏差阈值<蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值≤第三偏差阈值,则以系数k2通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀的开度,以系数m2通过比例积分计算给水调节阀的开度;
31.若蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值>第三偏差阈值,则以系数k3通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀的开度,以系数m3通过比例积分计算给水调节阀的开度。
32.一些实施例中,基于目标压力范围和修正系数,计算出控制死区之前,所述步骤还包括:设置给水调节阀开度调节步长预设范围。
33.一些实施例中,调节汽轮给水泵上的进汽调节阀,包括如下步骤:
34.基于变工况后所需的蒸汽总流量,计算出需并车的汽轮给水泵总数量;
35.基于当前的给水调节阀前后压差,计算出并车后的每台汽轮给水泵运行转速;
36.通过调节汽轮给水泵上的进汽调节阀开度来调节汽轮给水泵的运行转速。
37.第二方面,提供一种船用锅炉多泵并车给水控制系统,其包括:
38.第一模块,其用于:在汽轮给水泵并车成功之前,对给水调节阀和蒸汽小流量排放
阀进行开度初调节;
39.第二模块,其用于:获取汽轮给水泵并车成功之后的锅炉的蒸汽压力,判断该蒸汽压力是否处于升工况后的目标压力范围内;
40.若不在,则再次调节给水调节阀和蒸汽小流量排放阀,并调节汽轮给水泵上的进汽调节阀,直至处于升工况后的目标压力范围内。
41.一些实施例中,第一模块还用于:
42.获取汽轮给水泵并车成功之前锅炉的蒸汽压力,并将该蒸汽压力与升工况后的目标压力范围的最大值和最小值进行比较;
43.若该蒸汽压力大于等于该最大值,调节蒸汽小流量排放阀的开度进行泄压,以使锅炉的蒸汽压力小于该最大值;
44.若该蒸汽压力小于等于该最小值,增大给水调节阀开度。
45.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括:
46.本技术实施例提供了一种船用锅炉多泵并车给水控制方法及其系统,在船用锅炉运行过程中,在汽轮给水泵并车成功之前,提前对给水调节阀和蒸汽小流量排放阀进行开度初调节,在系统变工况时,通过给水调节阀和蒸汽小流量排放调节并控制锅炉产生的蒸汽压力,通过进汽调节阀调节汽轮给水泵的运行转速,抑制了“正反馈”现象,实现了装置的稳态及变工况的操控,防止并车过程中蒸汽压力、蒸汽过热度震荡,并车过程时间过长。
附图说明
47.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本技术实施例提供的船用锅炉多泵并车给水控制方法流程图;
49.图2为本技术实施例提供的锅炉给水工艺系统流程图。
50.图中:1、汽轮给水泵;2、给水调节阀;3、蒸汽小流量排放阀;4、锅炉。
具体实施方式
51.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
52.本技术实施例提供了一种船用锅炉多泵并车给水控制方法及其系统,其能解决相关技术中蒸汽压力持续上升时,控制难度大的问题。
53.第一方面,提供一种船用锅炉多泵并车给水控制方法,其包括:
54.101:在汽轮给水泵1并车成功之前,对给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3进行开度初调节;
55.102:获取汽轮给水泵1并车成功之后的锅炉4的蒸汽压力,判断该蒸汽压力是否处于升工况后的目标压力范围内;
56.103:若不在,则再次调节给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3,并调节汽轮给水泵1上的进汽调节阀,直至蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内。
57.本技术中,在船用锅炉4运行过程中,在汽轮给水泵1并车成功之前,提前对给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3进行开度初调节,在系统变工况时,通过给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3调节并控制锅炉4产生的蒸汽压力,通过进汽调节阀调节汽轮给水泵1的运行转速,抑制了“正反馈”现象,实现了装置的稳态及变工况的操控,防止并车过程中蒸汽压力、蒸汽过热度震荡,并车过程时间过长。
58.需要说明的是:在现有技术中,冷凝水进入管道后,首先经过汽轮给水泵1到达给水调节阀2处,最后经过给水调节阀2进入船用锅炉4变为蒸汽,而船用锅炉4产生的蒸汽又作为汽轮机水泵的动力会驱动汽轮给水泵1工作。
59.在系统升工况时,船用锅炉4向汽轮给水泵1输送的蒸汽的流量需要增大,因此需要增大系统中汽轮给水泵1的给水量。增加系统中汽轮给水泵1的给水量有多种方式,例如,可以提高系统中现有的汽轮给水泵1的转速;还可以在系统中增加一定数量的汽轮给水泵1,使增加的汽轮给水泵1与现有的汽轮给水泵1并车,此处“现有的”汽轮给水泵1是指:已经在系统中工作一段时间的汽轮给水泵1。但当系统中现有的汽轮给水泵1的给水总量最高是xt/h,而系统升工况后需要的汽轮给水泵1的给水总量最低是yt/h,其中,y>x,此时,则需要在系统中增加一定数量的汽轮给水泵1,使增加后的汽轮给水泵1与现有的汽轮给水泵1并车。
60.本技术中,只讨论系统升工况时,在系统中增加一定数量的汽轮给水泵1的情况。增加的汽轮给水泵1的数量根据实际情况来确定,例如:系统中现有的汽轮给水泵1的给水总量是xt/h,单台汽轮给水泵1的给水量yt/h。系统升工况后需要的汽轮给水泵1的给水量为x+nt/h,n<y,此时可以只增加一台汽轮给水泵1与现有的汽轮给水泵1并车;系统升工况后需要的汽轮给水泵1的给水量为x+nt/h,2y>n>y,此时可以再增加一台汽轮给水泵1与现有的汽轮给水泵1并车。
61.在增加汽轮给水泵1到该汽轮给水泵1并车成功之前的这一段过程中,船用锅炉4产生的蒸汽压力、汽轮给水泵1的给水流量尚未出现明显的变化,此时系统发出预判命令,使给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3进行开度初调节,防止并车成功后,蒸汽压力、蒸汽过热度震荡过大。
62.对给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3进行开度初调节,包括如下步骤:
63.201:获取汽轮给水泵1并车成功之前锅炉4的蒸汽压力,并将该蒸汽压力与升工况后的目标压力范围的最大值和最小值进行比较;
64.202:若该蒸汽压力大于等于该最大值,调节蒸汽小流量排放阀3的开度进行泄压,以使锅炉4的蒸汽压力小于该最大值;
65.203:若该蒸汽压力小于等于该最小值,增大给水调节阀2开度。
66.蒸汽小流量排放阀3可以与船用锅炉4连接,直接对船用锅炉4产生的蒸汽压力进行泄压。具体的,每个工况下,都对应有一目标压力范围。为了便于说明,将工况划分为低工况、正常工况和高工况,低工况对应的目标压力范围为a-bmpa,正常工况对应的目标压力范围为c-dmpa,高工况对应的目标压力范围为e-fmpa,其中,b<c,d<e。
67.例如,需要将船用锅炉4从低工况升至正常工况,设置正常工况对应的目标压力范
围为c-dmpa。汽轮给水泵1并车成功之前锅炉4的蒸汽压力为impa时,当i≥d时,需要调节蒸汽小流量排放阀3的开度进行泄压,直到该蒸汽压力减小;当i≤c时,增大给水调节阀2开度。
68.在增加的汽轮给水泵1并车成功之前,通过给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3粗调锅炉4产生的蒸汽压力,可以提前稳定住蒸汽压力,实现了系统的稳态及变工况的稳定操控。
69.在汽轮给水泵1并车成功之后,需要获取锅炉4的蒸汽压力,并且判断该蒸汽压力是否处于升工况后的目标压力范围内。此时:
70.在本技术的实施例中,再次调节给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3,包括如下步骤:
71.301:基于目标压力范围和修正系数,计算出控制死区;
72.302:周期性地检测锅炉4的蒸汽压力,并与控制死区对比;
73.303:若该蒸汽压力处于控制死区,则保持给水调节阀2开度不变;
74.304:若该蒸汽压力超出控制死区,则再次调整给水调节阀2开度,直至锅炉4的蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内。
75.具体的,设置每个工况下的修正系数,根据每个工况下的修正系数和每个工况下的目标压力范围,计算出每个工况下对应的控制死区。检测出的锅炉4的实际蒸汽压力在控制死区内时,给水调节阀2开度不变。例如,正常工况对应的目标压力范围为c-dmpa,正常工况下的修正系数为δt,因此正常工况下对应的控制死区为(c-δt)-(d+δt)mpa。
76.汽轮给水泵1并车成功之后,周期性地检测锅炉4的蒸汽压力,这里的周期性是指每隔一定时间对锅炉4的蒸汽压力进行检测,设置检测周期为ts(如1s),同时基于目标压力范围和修正系数,计算出控制死区之前,所述步骤还包括:设置给水调节阀2开度调节步长预设范围,即给水调节阀2开度调整时,在每一周期内,给水调节阀2的开度一次只能在调节步长预设范围内增加或减少,例如,当给水调节阀2开度调节步长设置为3%时,那么给水调节阀2的开度一次只能增加或减少3%。
77.汽轮给水泵1并车成功之后,该蒸汽压力处于控制死区,则保持给水调节阀2开度不变;该蒸汽压力超出控制死区,则再次调整给水调节阀2开度,直至锅炉4的蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内。
78.进一步的,在判断出该蒸汽压力超出控制死区之后,所述方法还包括如下步骤:
79.401:判断该蒸汽压力是否超过安全压力阈值,所述安全压力阈值大于控制死区的最大值;
80.402:若超过安全压力阈值,则调节蒸汽小流量排放阀3和给水调节阀2的开度,进行泄压;
81.403:否则,执行再次调整给水调节阀2开度,直至锅炉4的蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内的步骤。
82.在设置控制死区之后,还需要设置安全压力阈值,其中,安全压力阈值大于控制死区的最大值。例如,正常工况下对应的控制死区为(c-δt)-(d+δt)mpa,那么安全压力阈值大于(d+δt)mpa,设置安全压力阈值为(d+δt+δe)mpa。设置安全压力阈值的目的是为了判断是否需要使用蒸汽小流量排放阀3快速的对蒸汽压力进行泄压,当新启动的汽轮给水
泵1成功给水后,给水流量增大,蒸汽压力会迅速增大,此时通过蒸汽小流量排放阀3快速泄压可以稳定住蒸汽压力,使蒸汽压力保持在目标范围内。
83.当当前的蒸汽压力在(c-δt)-(d+δt)mpa时,给水调节阀2和的蒸汽小流量排放阀3开度保持不变;当当前的蒸汽压力超出(c-δt)-(d+δt)mpa时,若该蒸汽压力低于(c-δt)mpa,则需要增大给水调节阀2开度,若该蒸汽压力在(d+δt)-(d+δt+δe)mpa,则需要减小给水调节阀2开度;当当前的蒸汽压力高于(d+δt+δe)mpa时,调节蒸汽小流量排放阀3和给水调节阀2的开度,进行泄压。
84.其中,若超过安全压力阈值,则调节蒸汽小流量排放阀3和给水调节阀2的开度,进行泄压,具体包括如下步骤:
85.501:计算蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值,并与偏差阈值进行对比;
86.502:根据对比结果,计算蒸汽小流量排放阀3和给水调节阀2的开度,并进行调节。
87.具体的,首先需要计算蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值,安全压力阈值为(d+δt+δe)mpa,此时需要计算蒸汽压力与(d+δt+δe)mpa的差值,并将其绝对值与偏差阈值进行对比,其中,偏差阈值包括第一偏差阈值、第二偏差阈值和第三偏差阈值,且第一偏差阈值<第二偏差阈值<第三偏差阈值。根据对比结果,计算蒸汽小流量排放阀3和给水调节阀2的开度,具体包括如下步骤:
88.若蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值<第一偏差阈值,则保持蒸汽小流量排放阀3和给水调节阀2的开度不变;
89.若第一偏差阈值≤蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值<第二偏差阈值,则以系数k1通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀3的开度,以系数m1通过比例积分计算给水调节阀2的开度。该步骤中,在系统中通过比例积分计算公式,并以系数k1计算蒸汽小流量排放阀3的开度,并将蒸汽小流量排放阀3开度调整至计算值,以系数m1计算给水调节阀2的开度,并将给水调节阀2开度调整至计算值;
90.若第二偏差阈值≤蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值<第三偏差阈值,则以系数k2通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀3的开度,以系数m2通过比例积分计算给水调节阀2的开度。该步骤中,在系统中通过比例积分计算公式,并以系数k2计算蒸汽小流量排放阀3的开度,并将蒸汽小流量排放阀3开度调整至计算值,以系数m2计算给水调节阀2的开度,并将给水调节阀2开度调整至计算值;
91.若蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值≥第三偏差阈值,则以系数k3通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀3的开度,以系数m3通过比例积分计算给水调节阀2的开度。该步骤中,在系统中通过比例积分计算公式,并以系数k3计算蒸汽小流量排放阀3的开度,并将蒸汽小流量排放阀3开度调整至计算值,以系数m3计算给水调节阀2的开度,并将给水调节阀2开度调整至计算值。
92.优选地,在本技术的实施例中,调节汽轮给水泵1上的进汽调节阀,包括如下步骤:
93.601:基于变工况后的蒸汽总流量,计算出需并车的汽轮给水泵1总数量;
94.602:基于给水调节阀2前后压差,计算出并车的汽轮给水泵1运行转速;
95.603:通过调节汽轮给水泵1的进汽调节阀开度来调节汽轮给水泵1的运行转速
96.其中,每一台汽轮给水泵1都对应设置有一个给水调节阀2和一个进汽调节阀,多个给水调节阀2并联设置。当进汽调节阀开度小时,进汽量少,此时汽轮给水泵1处于低速的
怠速状态;当进汽调节阀开度开度大时,进汽量多,汽轮给水泵1转速高。
97.具体的,首先需要根据变工况后的蒸汽总流量计算出需并车的汽轮给水泵1总数量;然后确定此时给水调节阀2的前后压差,根据此时给水调节阀2的前后压差确定并车后的汽轮给水泵1运行转速,以使汽轮给水泵1向船用锅炉4输送的冷凝水的量能产生变工况后需要的蒸汽总流量,并车后的汽轮给水泵1运行转速确定后通过调节汽轮给水泵1的进汽调节阀开度来调节汽轮给水泵1的运行转速。根据汽轮给水泵1上的进汽调节阀跟踪给水调节阀2压差信号调节汽轮给水泵1转速,使给水调节阀2前后压差保持在目标压差范围内。
98.第二方面,提供了一种船用锅炉多泵并车给水控制系统,其包括:第一模块和第二模块,第一模块用于:在汽轮给水泵1并车成功之前,对给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3进行开度初调节;第二模块用于:获取汽轮给水泵1并车成功之后的锅炉4的蒸汽压力,判断该蒸汽压力是否处于升工况后的目标压力范围内;若不在,则再次调节给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3,并调节汽轮给水泵1上的进汽调节阀,直至处于升工况后的目标压力范围内。
99.本技术中,在船用锅炉4运行过程中,在汽轮给水泵1并车成功之前,提前对给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3进行开度初调节,在系统变工况时,通过给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3调节并控制锅炉4产生的蒸汽压力,抑制了“正反馈”现象,实现了装置的稳态及变工况的操控,防止并车过程中蒸汽压力、蒸汽过热度震荡,并车过程时间过长。
100.在上述实施例的基础上,本实施例中,第一模块还用于:
101.获取汽轮给水泵1并车成功之前锅炉4的蒸汽压力,并将该蒸汽压力与升工况后的目标压力范围的最大值和最小值进行比较;
102.若该蒸汽压力大于等于该最大值,调节蒸汽小流量排放阀3的开度进行泄压,以使锅炉4的蒸汽压力小于该最大值;
103.若该蒸汽压力小于等于该最小值,增大给水调节阀2开度。
104.蒸汽小流量排放阀3可以与船用锅炉4连接,直接对船用锅炉4产生的蒸汽压力进行泄压。具体的,每个工况下,都对应有一目标压力范围。为了便于说明,将工况划分为低工况、正常工况和高工况,低工况对应的目标压力范围为a-bmpa,正常工况对应的目标压力范围为c-dmpa,高工况对应的目标压力范围为e-fmpa,其中,b<c,d<e。
105.例如,需要将船用锅炉4从低工况升至正常工况,设置正常工况对应的目标压力范围为c-dmpa。汽轮给水泵1并车成功之前锅炉4的蒸汽压力为impa时,当i≥d时,需要调节蒸汽小流量排放阀3的开度进行泄压,直到该蒸汽压力减小;当i≤c时,增大给水调节阀2开度。
106.在增加的汽轮给水泵1并车成功之前,通过给水调节阀2和蒸汽小流量排放阀3粗调锅炉4产生的蒸汽压力,可以提前稳定住蒸汽压力,实现了系统的稳态及变工况的稳定操控。
107.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”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技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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技术的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连
接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
108.需要说明的是,在本技术中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
109.以上所述仅是本技术的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:
1.一种船用锅炉多泵并车给水控制方法,其特征在于,其包括:在汽轮给水泵(1)并车成功之前,对给水调节阀(2)和蒸汽小流量排放阀(3)进行开度初调节;获取汽轮给水泵(1)并车成功之后的锅炉(4)的蒸汽压力,判断该蒸汽压力是否处于升工况后的目标压力范围内;若不在,则再次调节给水调节阀(2)和蒸汽小流量排放阀(3),并调节汽轮给水泵(1)上的进汽调节阀,直至蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内。2.如权利要求1所述的船用锅炉多泵并车给水控制方法,其特征在于,对给水调节阀(2)和蒸汽小流量排放阀(3)进行开度初调节,包括如下步骤:获取汽轮给水泵(1)并车成功之前锅炉(4)的蒸汽压力,并将该蒸汽压力与升工况后的目标压力范围的最大值和最小值进行比较;若该蒸汽压力大于等于该最大值,调节蒸汽小流量排放阀(3)的开度进行泄压,以使锅炉(4)的蒸汽压力小于该最大值;若该蒸汽压力小于等于该最小值,增大给水调节阀(2)开度。3.如权利要求1所述的船用锅炉多泵并车给水控制方法,其特征在于,再次调节给水调节阀(2)和蒸汽小流量排放阀(3),包括如下步骤:基于目标压力范围和修正系数,计算出控制死区;周期性地检测锅炉(4)的蒸汽压力,并与控制死区对比;若该蒸汽压力处于控制死区,则保持给水调节阀(2)开度不变;若该蒸汽压力超出控制死区,则再次调整给水调节阀(2)开度,直至锅炉(4)的蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内。4.如权利要求3所述的船用锅炉多泵并车给水控制方法,其特征在于,在判断出该蒸汽压力超出控制死区之后,所述方法还包括如下步骤:判断该蒸汽压力是否超过安全压力阈值,所述安全压力阈值大于控制死区的最大值;若超过安全压力阈值,则调节蒸汽小流量排放阀(3)和给水调节阀(2)的开度,进行泄压;否则,执行再次调整给水调节阀(2)开度,直至锅炉(4)的蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内的步骤。5.如权利要求4所述的船用锅炉多泵并车给水控制方法,其特征在于,若超过安全压力阈值,则调节蒸汽小流量排放阀(3)和给水调节阀(2)的开度,进行泄压,具体包括如下步骤:计算蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值,并与偏差阈值进行对比;根据对比结果,计算蒸汽小流量排放阀(3)和给水调节阀(2)的开度,并进行调节。6.如权利要求5所述的船用锅炉多泵并车给水控制方法,其特征在于,偏差阈值包括第一偏差阈值、第二偏差阈值和第三偏差阈值,且第一偏差阈值<第二偏差阈值<第三偏差阈值;根据对比结果,计算蒸汽小流量排放阀(3)和给水调节阀(2)的开度,具体包括如下步骤:若蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值<第一偏差阈值,则保持蒸汽小流量排放阀
(3)和给水调节阀(2)的开度不变;若第一偏差阈值≤蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值<第二偏差阈值,则以系数k1通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀(3)的开度,以系数m1通过比例积分计算给水调节阀(2)的开度;若第二偏差阈值≤蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值<第三偏差阈值,则以系数k2通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀(3)的开度,以系数m2通过比例积分计算给水调节阀(2)的开度;若蒸汽压力与安全压力阈值差值的绝对值≥第三偏差阈值,则以系数k3通过比例积分计算蒸汽小流量排放阀(3)的开度,以系数m3通过比例积分计算给水调节阀(2)的开度。7.如权利要求3所述的船用锅炉多泵并车给水控制方法,其特征在于,基于目标压力范围和修正系数,计算出控制死区之前,所述步骤还包括:设置给水调节阀(2)开度调节步长预设范围。8.如权利要求1所述的船用锅炉多泵并车给水控制方法,其特征在于,调节汽轮给水泵(1)上的进汽调节阀,包括如下步骤:基于变工况后所需的蒸汽总流量,计算出需并车的汽轮给水泵(1)总数量;基于当前的给水调节阀(2)前后压差,计算出并车后的每台汽轮给水泵(1)运行转速;通过调节汽轮给水泵(1)上的进汽调节阀开度来调节汽轮给水泵(1)的运行转速。9.一种船用锅炉多泵并车给水控制系统,其特征在于,其包括:第一模块,其用于:在汽轮给水泵(1)并车成功之前,对给水调节阀(2)和蒸汽小流量排放阀(3)进行开度初调节;第二模块,其用于:获取汽轮给水泵(1)并车成功之后的锅炉(4)的蒸汽压力,判断该蒸汽压力是否处于升工况后的目标压力范围内;若不在,则再次调节给水调节阀(2)和蒸汽小流量排放阀(3),并调节汽轮给水泵(1)上的进汽调节阀,直至处于升工况后的目标压力范围内。10.如权利要求9所述的船用锅炉多泵并车给水控制系统,其特征在于:第一模块还用于:获取汽轮给水泵(1)并车成功之前锅炉(4)的蒸汽压力,并将该蒸汽压力与升工况后的目标压力范围的最大值和最小值进行比较;若该蒸汽压力大于等于该最大值,调节蒸汽小流量排放阀(3)的开度进行泄压,以使锅炉(4)的蒸汽压力小于该最大值;若该蒸汽压力小于等于该最小值,增大给水调节阀(2)开度。
技术总结
本申请涉及一种船用锅炉多泵并车给水控制方法及其系统,其包括:在汽轮给水泵并车成功之前,对给水调节阀和蒸汽小流量排放阀进行开度初调节;获取汽轮给水泵并车成功之后的锅炉的蒸汽压力,判断该蒸汽压力是否处于升工况后的目标压力范围内;若不在,则再次调节给水调节阀和蒸汽小流量排放阀,并调节汽轮给水泵上的进汽调节阀,直至蒸汽压力处于升工况后的目标压力范围内。本发明中,在汽轮给水泵并车成功之前提前对给水调节阀和蒸汽小流量排放阀进行开度初调节,在系统变工况时,通过给水调节阀和蒸汽小流量排放阀控制锅炉产生的蒸汽压力,抑制了“正反馈”现象,实现了装置的稳态及变工况的操控,防止并车过程中蒸汽压力、蒸汽过热度震荡。蒸汽过热度震荡。蒸汽过热度震荡。
技术研发人员:杜恩武 韩瑜 邹海 熊卿 罗南杭 江炜
受保护的技术使用者:中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日:2023.06.29
技术公布日:2023/9/7
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