锅炉联箱的应力主动调控方法、系统、设备、介质和装置

本发明涉及燃煤机组快速启停和变负荷调控，特别是涉及一种锅炉联箱的应力主动调控方法、系统、设备、介质和装置。

背景技术：

1、机组启动初始状态的不同(冷态、温态、热态)会造成锅炉预热时间的不同，进而影响锅炉的快速启停以及快速响应能力。如图1-图3所示，以某350mw超临界机组锅炉为例：主蒸汽温度从冷态启动开始至额定负荷，期间所需的时间为700分钟左右；温态启动主蒸汽到达额定负荷的时间为240分钟左右；热态启动主蒸汽温度达到额定负荷的时间120分钟左右。

2、在锅炉冷态启动初期，联箱内部和分支管三通接头由于受到巨大温度冲击，会引起压应力(负值)，随着运行状态不断变化，后期的内压应力引起的拉应力(正值)和热应力合成形成巨大的应力幅；因此，在启动初期，限制由于温度引起的压应力对于降低冷态启停过程的应力幅至关重要。但是，启动初期限制温度，会造成启动时间过长，冷态启停应力幅得到控制，锅炉整体启动时间大大延长。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种锅炉联箱的应力主动调控方法、系统、设备、介质和装置，以提升炉联箱的启停速度和变负荷能力。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种锅炉联箱的应力主动调控方法，所述调控方法包括：

4、获取锅炉联箱的当前的压力、温度和反映机组运行热状态的dcs信号；

5、若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于启动状态，则控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行加热；

6、若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于正常运行状态，则停止对目标调控管段加热；

7、若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于停机状态，则控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行预加热。

8、可选的，控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行加热，具体包括：

9、获取锅炉联箱的目标调控管段的内外壁温度差；

10、基于内外壁温度差的变化率确定联箱外部温度的调控电伴热功率变化量；

11、基于所述联箱外部温度的调控电伴热功率变化量对设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置进行控制。

12、可选的，基于内外壁温度差的变化率确定联箱外部温度的调控电伴热功率变化量，具体包括：

13、基于内外壁温度差的变化率，采用如下公式确定联箱外部温度的调控电伴热功率变化量；

14、

15、其中，为t时刻的内外壁温度差的变化率，tt＝δtt-δtt-1，tt为t时刻的内外壁温度差的变化量，δtt为t时刻的内外壁温度差，δtt-1为t-1时刻的内外壁温度差，k为比例系数，f(p)(0+1)为联箱外部温度的调控电伴热功率变化量。

16、可选的，控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行预加热，具体包括：

17、判断是否接收到准备启动指令或短时计划停机指令，获得判断结果；

18、若所述判断结果表示是，则控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行加热，使目标调控管段的温度维持在预设温度。

19、一种锅炉联箱的应力主动调控系统，所述调控系统应用于上述的调控方法，所述调控系统包括：

20、dcs信号获取模块，用于获取锅炉联箱的当前的压力、温度和反映机组运行热状态的dcs信号；

21、第一控制模块，若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于启动状态，则控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行加热；

22、第二控制模块，用于若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于正常运行状态，则停止对目标调控管段加热；

23、第三控制模块，用于若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于停机状态，则控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行预加热。

24、一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述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的调控方法。

25、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的调控方法。

26、一种锅炉联箱的应力主动调控装置，其特征在于，所述调控装置包括：

27、多个温度传感器、加热装置和控制器；

28、多个所述温度传感器分布于锅炉联箱的目标调控管段的内壁和外壁，所述加热装置设置在目标调控管段的外部；

29、多个所述温度传感器均于所述控制器连接，所述控制器与所述加热装置连接；控制器用于上述的调控方法对所述加热装置进行控制。

30、可选的，所述加热装置均采用铠装电伴热加热器电缆；

31、所述铠装电伴热加热器电缆采用缠绕和点焊的方式固定在所述目标调控管段的外部。

32、可选的，所述目标调控管段包括锅炉联箱的省煤器联箱和高温过热器集汽联箱；

33、所述加热装置包括第一加热装置和第二加热装置；所述控制器包括第一控制器和第二控制器；

34、所述第一加热装置设置在锅炉联箱的省煤器联箱的外部，所述第二加热装置设置在锅炉联箱的高温过热器集汽联箱的外部；

35、所述第一加热装置与所述第一控制器连接，所述第二加热装置与所述第二控制器连接；

36、所述第一控制器用于对所述第一加热装置进行控制，所述第二控制器用于对所述第二加热装置进行控制。

37、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

38、本发明实施例提供一种锅炉联箱的应力主动调控方法、系统、设备、介质和装置，所述调控方法包括：获取锅炉联箱的当前的压力、温度和反映机组运行热状态的dcs信号；若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于启动状态，则控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行加热；若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于正常运行状态，则停止对目标调控管段加热；若当前的反映机组运行热状态的dcs信号表示所述锅炉联箱处于停机状态，则控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行预加热。本发明实施例通过在启动时或准备启动时，对锅炉联箱的目标调控管段的外壁进行加热，以减小快速启动时因内外壁温度差而引起的内压应力，提升了炉联箱的启停速度和变负荷能力。

技术特征：

1.一种锅炉联箱的应力主动调控方法，其特征在于，所述调控方法包括：

2.根据权利要求1所述的锅炉联箱的应力主动调控方法，其特征在于，控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行加热，具体包括：

3.根据权利要求2所述的锅炉联箱的应力主动调控方法，其特征在于，基于内外壁温度差的变化率确定联箱外部温度的调控电伴热功率变化量，具体包括：

4.根据权利要求1所述的锅炉联箱的应力主动调控方法，其特征在于，控制设置在锅炉联箱的目标调控管段外部的加热装置对目标调控管段进行预加热，具体包括：

5.一种锅炉联箱的应力主动调控系统，其特征在于，所述调控系统应用于权利要求1-4任一项所述的调控方法，所述调控系统包括：

6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述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如权利要求1至4中任一项所述的调控方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的调控方法。

8.一种锅炉联箱的应力主动调控装置，其特征在于，所述调控装置包括：

9.根据权利要求8所述的锅炉联箱的应力主动调控装置，其特征在于，所述加热装置均采用铠装电伴热加热器电缆；

10.根据权利要求8所述的锅炉联箱的应力主动调控装置，其特征在于，所述目标调控管段包括锅炉联箱的省煤器联箱和高温过热器集汽联箱；

技术总结本发明公开一种锅炉联箱的应力主动调控方法、系统、设备、介质和装置，属于燃煤机组快速启停和变负荷调控技术领域。所述调控方法包括：获取锅炉联箱的当前的压力、温度和反映机组运行热状态的DCS信号；若当前的DCS信号表示所述锅炉联箱处于启动状态，则对目标调控管段进行加热；若当前的DCS信号表示所述锅炉联箱处于正常运行状态，则停止对目标调控管段加热；若当前的DCS信号表示所述锅炉联箱处于停机状态，则对目标调控管段进行预加热。本发明通过在启动时或准备启动时，对锅炉联箱的目标调控管段的外壁进行加热，以减小快速启动时因内外壁温度差而引起的内压应力，提升了炉联箱的启停速度和变负荷能力。技术研发人员：庞力平,张宇韬,王骏,段立强,杜小泽,付忠广受保护的技术使用者：华北电力大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2