一种用于火电厂高温蒸汽的控制系统及方法与流程

所属的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd－rom、或内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。术语“包括”或者任何其它类似用语旨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/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

背景技术：

1、火电厂热水储能技术在国内外已有广泛应用，主要用于热电厂供暖季热电解耦，提高供热机组的运行灵活性；工作原理是供热蒸汽流量出现过剩时，将多余热能转化为热水并存储到热水罐中，当电力需求处于低谷时，减小锅炉和汽轮机出力，供热不足的部分由热水罐补充；当电力需求处于高峰时，增加锅炉出力，减少汽轮机对外供热，增强电厂的顶负荷能力，供热不足的部分由热水罐补充。

2、然而现有技术中，对于通过高温蒸汽进行调峰控制的系统中，无法准确的根据系统的运行状态控制蒸汽冷凝器的冷却水的量以及汽轮机发电系统的给水量，就会造成蒸汽温度过高时，无法保证充足的冷却水进行降温，不利于系统的稳定运行，也会存在给水量过剩造成的浪费现象，不利于控制成本，因此，如何提供一种用于火电厂高温蒸汽的控制系统及方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于火电厂高温蒸汽的控制系统及方法，本发明通过根据电厂的运行情况并结合高温蒸汽的温度以及熔盐的的温度对蒸汽冷凝器的冷却水的量和汽轮机发电系统的给水量进行准确控制，保证了整体系统稳定运行，并节约了成本。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

3、一种用于火电厂高温蒸汽的控制系统，包括：低温储罐、高温储罐、熔盐/高温蒸汽换热器、蒸汽冷凝器、熔盐/水换热器、锅炉系统、汽轮机发电系统；

4、还包括：

5、检测单元，所述检测单元用于当电厂进行储热时，实时检测所述锅炉系统产生的高温蒸汽的温度t，所述检测单元还用于当电厂进行放热时，实时检测所述熔盐/高温蒸汽换热器内熔盐的的温度k；

6、控制单元，所述控制单元用于当电厂进行储热时，根据所述锅炉系统产生的高温蒸汽的温度t控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量，所述控制单元还用于当电厂进行放热时，根据所述熔盐/高温蒸汽换热器内熔盐的的温度k控制所述汽轮机发电系统的给水量，以对火电厂进行调峰。

7、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内设定有预设储热高温蒸汽温度矩阵t0和预设蒸汽冷凝器的冷却水量矩阵a，对于所述预设蒸汽冷凝器的冷却水量矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量，a2为第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量，a3为第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量，a4为第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量，且a1＜a2＜a3＜a4；对于所述预设储热高温蒸汽温度矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设储热高温蒸汽温度，t02为第二预设储热高温蒸汽温度，t03为第三预设储热高温蒸汽温度，t04为第四预设储热高温蒸汽温度，且t01＜t02＜t03＜t04；

8、所述控制单元用于根据t与所述预设储热高温蒸汽温度矩阵t0之间的关系选定相应的蒸汽冷凝器的冷却水量作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量；

9、当t＜t01时，选定所述第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量a1作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量；

10、当t01≤t＜t02，选定所述第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量a2作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量；

11、当t02≤t＜t03，选定所述第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量a3作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量；

12、当t03≤t＜t04，选定所述第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量a4作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量。

13、在本技术的一些实施例中，所述检测单元还用于当所述电厂进行储热时，实时检测所述高温蒸汽加热的高温熔盐的温度l；

14、所述控制单元内还设定有预设高温熔盐温度矩阵y0和预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数矩阵b，对于所述预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数矩阵b，设定b(b1，b2，b3，b4)，其中b1为第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数，b2为第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数，b3为第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数，b4为第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数，且1＜b1＜b2＜b3＜b4＜1.2；对于所述预设高温熔盐温度矩阵y0，设定y0(y01，y02，y03，y04)，其中，y01为第一预设高温熔盐温度，y02为第二预设高温熔盐温度，y03为第三预设高温熔盐温度，y04为第四预设高温熔盐温度，且y01＜y02＜y03＜y04；

15、所述控制单元还用于l与所述预设高温熔盐温度矩阵y0之间的关系选定相应的蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数对各预设蒸汽冷凝器的冷却水量进行修正；

16、当l＜y01时，选定所述第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系b1对所述第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量a1进行修正，修正后的蒸汽冷凝器的冷却水量为a1＊b1；

17、当y01≤l＜y02，选定所述第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系b2对所述第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量a2进行修正，修正后的蒸汽冷凝器的冷却水量为a2＊b3；

18、当y02≤l＜y03，选定所述第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系b3对所述第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量a3进行修正，修正后的蒸汽冷凝器的冷却水量为a3＊b3；

19、当y03≤l＜y04，选定所述第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系b4对所述第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量a4进行修正，修正后的蒸汽冷凝器的冷却水量为a4＊b4。

20、在本技术的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设熔盐温度矩阵r0和预设汽轮机发电系统给水量矩阵c，对于所述预设汽轮机发电系统给水量矩阵c，设定c(c1，c2，c3，c4)，其中c1为第一预设汽轮机发电系统给水量，c2为第二预设汽轮机发电系统给水量，c3为第三预设汽轮机发电系统给水量，c4为第四预设汽轮机发电系统给水量，且c1＜c2＜c3＜c4；对于所述预设熔盐温度矩阵r0，设定r0(r01，r02，r03，r04)，其中，r01为第一预设熔盐温度，r02为第二预设熔盐温度，r03为第三预设熔盐温度，r04为第四预设熔盐温度，且r01＜r02＜r03＜r04；

21、所述控制单元还用于根据k与所述预设熔盐温度矩阵r0之间的关系选定相应的汽轮机发电系统给水量作为控制所述汽轮机发电系统的给水量；

22、当k＜r01时，选定所述第一预设汽轮机发电系统给水量c1作为控制所述汽轮机发电系统的给水量；

23、当r01≤k＜r02，选定所述第二预设汽轮机发电系统给水量c2作为控制所述汽轮机发电系统的给水量；

24、当r02≤k＜r03，选定所述第三预设汽轮机发电系统给水量c3作为控制所述汽轮机发电系统的给水量；

25、当r03≤k＜r04，选定所述第四预设汽轮机发电系统给水量c4作为控制所述汽轮机发电系统的给水量。

26、在本技术的一些实施例中，所述控制单元还用于当所述电厂进行放热时，控制所述汽轮机发电系统的给水经过所述熔盐/水换热器加热后，变成饱和水进入所述锅炉系统中的汽包。

27、为了实现上述目的，本发明还相应地提供了一种用于火电厂高温蒸汽的控制方法，应用于所述的用于火电厂高温蒸汽控制系统中，包括：

28、当电厂进行储热时，实时检测所述锅炉系统产生的高温蒸汽的温度t，以及当电厂进行放热时，实时检测所述熔盐/高温蒸汽换热器内熔盐的的温度k；

29、当电厂进行储热时，根据所述锅炉系统产生的高温蒸汽的温度t控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量，以及当电厂进行放热时，根据所述熔盐/高温蒸汽换热器内熔盐的的温度k控制所述汽轮机发电系统的给水量，以对火电厂进行调峰。

30、在本技术的一些实施例中，预先设定有预设储热高温蒸汽温度矩阵t0和预设蒸汽冷凝器的冷却水量矩阵a，对于所述预设蒸汽冷凝器的冷却水量矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中a1为第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量，a2为第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量，a3为第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量，a4为第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量，且a1＜a2＜a3＜a4；对于所述预设储热高温蒸汽温度矩阵t0，设定t0(t01，t02，t03，t04)，其中，t01为第一预设储热高温蒸汽温度，t02为第二预设储热高温蒸汽温度，t03为第三预设储热高温蒸汽温度，t04为第四预设储热高温蒸汽温度，且t01＜t02＜t03＜t04；

31、根据t与所述预设储热高温蒸汽温度矩阵t0之间的关系选定相应的蒸汽冷凝器的冷却水量作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量；

32、当t＜t01时，选定所述第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量a1作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量；

33、当t01≤t＜t02，选定所述第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量a2作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量；

34、当t02≤t＜t03，选定所述第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量a3作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量；

35、当t03≤t＜t04，选定所述第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量a4作为控制所述蒸汽冷凝器的冷却水的量。

36、在本技术的一些实施例中，还包括：

37、当所述电厂进行储热时，实时检测所述高温蒸汽加热的高温熔盐的温度l；

38、预先设定有预设高温熔盐温度矩阵y0和预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数矩阵b，对于所述预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数矩阵b，设定b(b1，b2，b3，b4)，其中b1为第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数，b2为第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数，b3为第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数，b4为第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数，且1＜b1＜b2＜b3＜b4＜1.2；对于所述预设高温熔盐温度矩阵y0，设定y0(y01，y02，y03，y04)，其中，y01为第一预设高温熔盐温度，y02为第二预设高温熔盐温度，y03为第三预设高温熔盐温度，y04为第四预设高温熔盐温度，且y01＜y02＜y03＜y04；

39、根据l与所述预设高温熔盐温度矩阵y0之间的关系选定相应的蒸汽冷凝器的冷却水量修正系数对各预设蒸汽冷凝器的冷却水量进行修正；

40、当l＜y01时，选定所述第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系b1对所述第一预设蒸汽冷凝器的冷却水量a1进行修正，修正后的蒸汽冷凝器的冷却水量为a1＊b1；

41、当y01≤l＜y02，选定所述第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系b2对所述第二预设蒸汽冷凝器的冷却水量a2进行修正，修正后的蒸汽冷凝器的冷却水量为a2＊b3；

42、当y02≤l＜y03，选定所述第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系b3对所述第三预设蒸汽冷凝器的冷却水量a3进行修正，修正后的蒸汽冷凝器的冷却水量为a3＊b3；

43、当y03≤l＜y04，选定所述第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量修正系b4对所述第四预设蒸汽冷凝器的冷却水量a4进行修正，修正后的蒸汽冷凝器的冷却水量为a4＊b4。

44、在本技术的一些实施例中，预先设定有预设熔盐温度矩阵r0和预设汽轮机发电系统给水量矩阵c，对于所述预设汽轮机发电系统给水量矩阵c，设定c(c1，c2，c3，c4)，其中c1为第一预设汽轮机发电系统给水量，c2为第二预设汽轮机发电系统给水量，c3为第三预设汽轮机发电系统给水量，c4为第四预设汽轮机发电系统给水量，且c1＜c2＜c3＜c4；对于所述预设熔盐温度矩阵r0，设定r0(r01，r02，r03，r04)，其中，r01为第一预设熔盐温度，r02为第二预设熔盐温度，r03为第三预设熔盐温度，r04为第四预设熔盐温度，且r01＜r02＜r03＜r04；

45、根据k与所述预设熔盐温度矩阵r0之间的关系选定相应的汽轮机发电系统给水量作为控制所述汽轮机发电系统的给水量；

46、当k＜r01时，选定所述第一预设汽轮机发电系统给水量c1作为控制所述汽轮机发电系统的给水量；

47、当r01≤k＜r02，选定所述第二预设汽轮机发电系统给水量c2作为控制所述汽轮机发电系统的给水量；

48、当r02≤k＜r03，选定所述第三预设汽轮机发电系统给水量c3作为控制所述汽轮机发电系统的给水量；

49、当r03≤k＜r04，选定所述第四预设汽轮机发电系统给水量c4作为控制所述汽轮机发电系统的给水量。

50、在本技术的一些实施例中，当所述电厂进行放热时，控制所述汽轮机发电系统的给水经过所述熔盐/水换热器加热后，变成饱和水进入所述锅炉系统中的汽包。

51、本发明提供了一种用于火电厂高温蒸汽的控制系统及方法，与现有技术相比，其有益效果在于：

52、本发明通过根据电厂的储热和放热的工作状态，对蒸汽冷凝器的冷却水的量以及汽轮机发电系统的给水量进行控制，提高了系统运行的稳定性，实现了不同状态下对火电厂进行调峰过程的高效性，同时也降低了运行成本。