利用中压调节门调整高排压力的方法及装置

技术领域

本发明涉及供热机组技术领域，具体而言，涉及一种利用中压调节门调整高排压力的方法及装置。

背景技术

随着新能源快速发展，为了解决新能源消纳工作，迫切需要提高火电厂的调峰调频能力。显然“以热定电”的模式不能满足现实的需要。但对外热目前主要依靠火力发电厂，这就促使火电厂在低负荷的情况下，需要提供更多的供热蒸汽。一般民用供热压力要求为0.12MPa到0.65MPa，使用的蒸汽一般来自低压缸排汽，因此可以通过改造中低压通过通管蝶阀来控制抽汽压力，此方法较为成熟。

而工业供热要求较高为0.7MPa到4.5MPa，此段蒸汽主要来自于高压缸排汽，如工业用汽量较大，将拉低高压缸排汽压力，这将造成高压缸末级叶片前后压力差变大，叶片应力变大，为叶片运行带来风险。目前通常使用抽汽调节阀来调整从高压缸抽汽的流量，为了保证高排压力不能过低，在高压缸排汽压力低于阈值时不得不控制抽汽调节阀停止从高压缸抽汽，由于高排压力不能过低的限制就导致了目前的高压缸排汽无法满足较大的工业用汽量的问题。

发明内容

本发明为了解决目前的高压缸排汽无法满足较大的工业用汽量的问题，提出了一种利用中压调节门调整高排压力的方法及装置。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用中压调节门调整高排压力的方法，该方法包括：

获取中压调节门自动控制的安全边界条件，其中，所述安全边界条件包括：中压调节门的最高开度、高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽压力的下限值；

根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，以对机组中高压缸的排汽压力进行调节，其中，机组中的主蒸汽依次经过高压主汽门和高压调节门流进高压缸做功，高压缸的排汽经过再热器依次流经中压主汽门和中压调节门进入中压缸做功。

可选的，所述根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，具体包括：

在进行所述高排压力闭环控制时，调节所述中压调节门的开度不大于所述最高开度。

可选的，所述根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，具体包括：

在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽压力大于所述上限值，则减小中压调节门的开度；

在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽压力小于所述下限值，则增加中压调节门的开度。

可选的，所述安全边界条件还包括：高压缸的排汽温度的上限值；

所述根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，具体包括：

在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽温度大于所述高压缸的排汽温度的上限值，则减小中压调节门的开度。

可选的，该利用中压调节门调整高排压力的方法，还包括：

在机组纯凝工况下逐步调节机组中的中压调节门的开度并记录高压缸的排汽压力以及高压缸的排汽温度，得到第一试验数据；

在供工业抽汽的情况下逐步调节机组中的中压调节门的开度并记录高压缸的排汽压力以及高压缸的排汽温度，得到第二试验数据；

根据所述第一试验数据和所述第二试验数据确定所述中压调节门的最高开度、所述高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽温度的上限值。

可选的，该利用中压调节门调整高排压力的方法，还包括：

在机组中汽轮机跳闸或者汽轮机OPC动作时停止进行所述高排压力闭环控制。

可选的，所述高排压力闭环控制具体采用PID控制。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种利用中压调节门调整高排压力的装置，该装置包括：

安全边界条件获取模块，用于获取中压调节门自动控制的安全边界条件，其中，所述安全边界条件包括：中压调节门的最高开度、高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽压力的下限值；

高排压力闭环控制模块，用于根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，以对机组中高压缸的排汽压力进行调节，其中，机组中的主蒸汽先依次经高压主汽门、高压调节门流进高压缸做功，高压缸的排汽经过再热器依次流经中压主汽门、中压调节门进入中压缸做功。

可选的，该利用中压调节门调整高排压力的装置，还包括：

第一试验数据生成模块，用于在机组纯凝工况下逐步调节机组中的中压调节门的开度并记录高压缸的排汽压力以及高压缸的排汽温度，得到第一试验数据；

第二试验数据生成模块，用于在供工业抽汽的情况下逐步调节机组中的中压调节门的开度并记录高压缸的排汽压力以及高压缸的排汽温度，得到第二试验数据；

安全边界条件确定模块，用于根据所述第一试验数据和所述第二试验数据确定所述中压调节门的最高开度、所述高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽温度的上限值。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机设备，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计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述利用中压调节门调整高排压力的方法中的步骤。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在计算机处理器中执行时实现上述利用中压调节门调整高排压力的方法中的步骤。

本发明的有益效果为：本发明用中压调节门对高压缸排汽压力进行调节，保证高压缸排汽的压力稳定，进而有助于增大工业供汽流量，解决了目前的高压缸排汽无法满足较大的工业用汽量的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。在附图中：

图1是本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的方法的第一流程图；

图2是本发明实施例汽机供热示意图；

图3是本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的方法的第二流程图；

图4是本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的装置的第一结构框图；

图5是本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的装置的第二结构框图；

图6是本发明实施例计算机设备示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在汽轮机设计时，转速和负荷通常由高压调节门控制，中压调节门只起到辅助作用或不参与调节，因此本发明考虑用中压调节门对高压缸排汽压力进行调节，增大工业供汽流量，保证高压缸排汽的压力稳定。本发明考虑到给水泵汽轮机用汽的安全，汽机的轴向推力不允许过大等因素，依靠中调的调整试验得出中压调节门调节高排压力的安全边界条件，增大中调控制高排压力的安全裕度。

图1是本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的方法的第一流程图，如图1所示，本实施例的利用中压调节门调整高排压力的方法包括步骤S101和步骤S102。

步骤S101，获取中压调节门自动控制的安全边界条件，其中，所述安全边界条件包括：中压调节门的最高开度、高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽压力的下限值。

在本发明一个实施例中，所述安全边界条件可以为通过中压调节门的调整试验并对试验结果进行分析得到的。

步骤S102，根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，以对机组中高压缸的排汽压力进行调节，其中，机组中的主蒸汽依次经过高压主汽门和高压调节门流进高压缸做功，高压缸的排汽经过再热器依次流经中压主汽门和中压调节门进入中压缸做功。

在本发明一个实施例中，所述高排压力闭环控制具体采用PID控制。

图2为中调门调节高排压力示意图，图中IV为中压调门，EV为供热抽汽调门，TV为高压主汽门，GV为高压调节门，RSV为中压主汽门，高压指的是高压缸，中压指的是中压缸。主蒸汽先依次经TV(高压主汽门)、GV(高压调节门)流进高压缸做功，高压缸的排汽经过再热器流进RSV(中压主汽门)、IV(中压调门)进入中压缸做功，工业用汽经过EV(供热抽汽调门)送到用户。

本发明用中压调节门对高压缸排汽压力进行调节，保证高压缸排汽的压力稳定，进而有助于增大工业供汽流量，解决了目前的高压缸排汽无法满足较大的工业用汽量的问题。

在本发明一个实施例中，上述步骤S102的根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，具体包括：

在进行所述高排压力闭环控制时，调节所述中压调节门的开度不大于所述最高开度。

在本发明一个实施例中，本发明进行高排压力闭环控制的其中一个控制逻辑为，当中压调门开度在所述最高开度以下才可以投入高排压力闭环控制。在本发明一个实施例中，本发明通过实验得出中压调节门在50％-100％开度内线性条件差，因此这一段不适合做高排压力闭环控制，防止调门大幅度摆动。本发明可以设置高排压力控制手动按钮投入允许条件，当中压调门开度在50％以下才可以投入高排压力闭环控制，具体允许开度可以通过试验得出。在任何情况下运行人员可以手动中断高排压力闭环控制。

在本发明一个实施例中，上述步骤S102的根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，具体还包括：

在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽压力大于所述上限值，则减小中压调节门的开度；

在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽压力小于所述下限值，则增加中压调节门的开度。

在本发明一个实施例中，所述安全边界条件还包括：高压缸的排汽温度的上限值。

在本发明一个实施例中，上述步骤S102的根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，具体还包括：

在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽温度大于所述高压缸的排汽温度的上限值，则减小中压调节门的开度。

在本发明一个实施例中，本发明进行高排压力闭环控制的另外一个控制逻辑为，高排温度或者高排压力超过限制值时应闭锁中调门关小，当高排压力低于下限时，闭锁中调门开大。除此中压调门的开度不应小于上述实验中的调门最小开度。

在本发明一个实施例中，本发明的利用中压调节门调整高排压力的方法具体还包括：在机组中汽轮机跳闸或者汽轮机OPC动作时停止进行所述高排压力闭环控制。使中调门优先接受原调门指令。

在本发明一个实施例中，根据汽机厂说明，调节级压力与高排压力存在线性关系，所以高排压力目标值由调节级压力经过修正后得出，且高排压力目标值的上限应设为上述实验中最高的高排压力值，下限根据汽机厂说明书的下限即可。除此，为了防止中调门频繁动作，本发明还设置一定的迟滞环节。

图3是本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的方法的第二流程图，如图3所示，本实施例的利用中压调节门调整高排压力的方法包括还步骤S201至步骤S203。

步骤S201，在机组纯凝工况下逐步调节机组中的中压调节门的开度并记录高压缸的排汽压力以及高压缸的排汽温度，得到第一试验数据；

步骤S202，在供工业抽汽的情况下逐步调节机组中的中压调节门的开度并记录高压缸的排汽压力以及高压缸的排汽温度，得到第二试验数据；

步骤S203，根据所述第一试验数据和所述第二试验数据确定所述中压调节门的最高开度、所述高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽温度的上限值。

在本发明一个实施例中，安全边界条件中的中压调节门的最高开度、高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽温度的上限值，为通过中压调节门的调整试验并对试验结果进行分析得到的。

在本发明一个实施例中，安全边界条件中的高压缸的排汽压力的下限值为根据汽机厂说明书的下限即可。

在本发明一个实施例中，中压调节门的调整试验的具体流程包括以下步骤：

第一步，在机组纯凝工况下将中压调节门从100％开度逐步降低，每次下降预设幅度，例如每次下降5％，直到发现高排压力或者温度出现明显的上升为止，记录此时的中压调节门开度1及高排压力值1。具体的，高排压力或者温度出现明显的上升可以通过判断高排压力和高排温度的实时斜率是否大于预设值来判断。同时需要兼顾汽机轴向推力，轴瓦温度是否出现明显的上升，给水泵汽轮机供汽压力是否出现明显的下降，如出现相关情况，及时停止试验。如图表1，为某电厂在170MW纯凝工况下的试验参数。

第二步，在供工业抽汽的情况下按照步骤一所描述的试验方法进行同样的试验，记录此时的最小中压调门开度2及高排压力值2。如表2所示为某电厂在115MW纯凝工况下的试验参数。

第三步，在试验结果中的中压调门开度1和2中选择较大的那个作为所述中压调节门的最高开度，在高排压力1和2中选择较大的那个作为所述高压缸的排汽压力的上限值。将在供工业抽汽的情况下所述高压缸的排汽压力的上限值对应的高排温度作为所述高压缸的排汽温度的上限值。从试验中可以发现当中压调节门在50％-100％之间节流效果较差，在50％以下开度调节性能较好。通过上述试验数据可以找到中压调节门自动控制的安全边界条件。

表1某机组170MW纯凝工况下高排压力、温度参数

表2某机组115MW供工业抽汽工况下高排压力、温度参数

在本发明中，中调开度指的是中压调节门的开度，高排压力指的是高压缸的排汽压力，高排温度指的是高压缸的排汽压力。

由以上实施例可以看出，本发明方案至少实现了以下有益效果：

1、本发明通过中压调节门对高压缸排汽压力进行调节，可以增大工业供汽流量，保证高压缸排汽的压力稳定，实现热电解耦作用。

2、本发明提高电网对新能源的接受能力。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种利用中压调节门调整高排压力的装置，可以用于实现上述实施例所描述的利用中压调节门调整高排压力的方法，如下面的实施例所述。由于利用中压调节门调整高排压力的装置解决问题的原理与利用中压调节门调整高排压力的方法相似，因此利用中压调节门调整高排压力的装置的实施例可以参见利用中压调节门调整高排压力的方法的实施例，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的装置的第一结构框图，如图4所示，本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的装置包括：

安全边界条件获取模块1，用于获取中压调节门自动控制的安全边界条件，其中，所述安全边界条件包括：中压调节门的最高开度、高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽压力的下限值；

高排压力闭环控制模块2，用于根据所述安全边界条件通过调节中压调节门的开度进行高排压力闭环控制，以对机组中高压缸的排汽压力进行调节，其中，机组中的主蒸汽先依次经高压主汽门、高压调节门流进高压缸做功，高压缸的排汽经过再热器依次流经中压主汽门、中压调节门进入中压缸做功。

图5是本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的装置的第二结构框图，如图5所示，本发明实施例利用中压调节门调整高排压力的装置还包括：

第一试验数据生成模块3，用于在机组纯凝工况下逐步调节机组中的中压调节门的开度并记录高压缸的排汽压力以及高压缸的排汽温度，得到第一试验数据；

第二试验数据生成模块4，用于在供工业抽汽的情况下逐步调节机组中的中压调节门的开度并记录高压缸的排汽压力以及高压缸的排汽温度，得到第二试验数据；

安全边界条件确定模块5，用于根据所述第一试验数据和所述第二试验数据确定所述中压调节门的最高开度、所述高压缸的排汽压力的上限值以及高压缸的排汽温度的上限值。

在本发明一个实施例中，所述高排压力闭环控制模块2，具体用于在进行所述高排压力闭环控制时，调节所述中压调节门的开度不大于所述最高开度。

在本发明一个实施例中，所述高排压力闭环控制模块2，具体还用于在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽压力大于所述上限值，则减小中压调节门的开度；以及在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽压力小于所述下限值，则增加中压调节门的开度。

在本发明一个实施例中，所述安全边界条件还包括：高压缸的排汽温度的上限值。

在本发明一个实施例中，所述高排压力闭环控制模块2，具体还用于在进行所述高排压力闭环控制时，若高压缸的排汽温度大于所述高压缸的排汽温度的上限值，则减小中压调节门的开度。

在本发明一个实施例中，所述高排压力闭环控制模块2，具体还用于在机组中汽轮机跳闸或者汽轮机OPC动作时停止进行所述高排压力闭环控制。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机设备。如图6所示，该计算机设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线，在存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例方法中的步骤。

处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及单元，如本发明上述方法实施例中对应的程序单元。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及作品数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个单元存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行上述实施例中的方法。

上述计算机设备具体细节可以对应参阅上述实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在计算机处理器中执行时实现上述利用中压调节门调整高排压力的方法中的步骤。本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述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。