一种热力系统过热蒸汽温度调节系统的制作方法

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、蒸汽温度控制是汽轮机运行中一个十分重要的问题。过热蒸汽的温度对锅炉安全、经济运行和汽轮机的运行有很大影响。因此，如何保持过热蒸汽温度在允许范围内，成为研究的重要课题。当过热蒸汽温度过低，会导致汽轮机的做功能力下降，热效率降低。如果持续降低过热蒸汽温度，会造成汽轮机做功能力的进一步下降，影响汽轮机的安全运行，对机组造成重大经济损失。

2、一般采用人工调节或自动调节的方法来控制过热蒸汽温度，以确保锅炉安全经济运行。由于各种原因，对过热蒸汽温度的控制存在许多困难，尤其是当机组负荷变化时，由于控制回路间的耦合作用，使得过热蒸汽温度在调节中经常发生波动，致使汽温调节效果不理想。

3、鉴于此，急需发明一种过热蒸汽温度调节系统，用于实时动态对热力系统中过热蒸汽进行实时的调整，进而延长热力系统中各个设备的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种热力系统过热蒸汽温度调节系统，用于解决现有传统设备中无法精准的控制过热蒸汽温度，进而导致汽温调节效果不理想，进一步造成热力系统中各个设备使用寿命缩短的问题。

2、一方面，本发明实施例提供了一种热力系统过热蒸汽温度调节系统，包括：给水泵、锅炉、过热器、再热器和汽轮机，所述给水泵连接所述锅炉入水口，所述过热器和再热器与锅炉蒸汽出口依次相连接，所述汽轮机与再热器一端相连接。

3、进一步的，还包括：

4、采集模块，用于采集所述锅炉的温度信息、锅炉的燃料量、给水泵的供水信息、再热器的热量信息、汽轮机的入口蒸汽信息和蒸汽的温度信息；

5、控制模块，用于根据所述蒸汽的温度信息对所述锅炉的温度信息、给水泵的供水信息、再热器的热量信息、蒸汽加热装置的温度信息进行调整；

6、告警模块，内部设置有通信单元；

7、所述控制模块还用于根据所述锅炉的温度信息获取所述锅炉的实时温度△t，所述控制模块还用于根据所述给水泵的供水信息获取所述给水泵的实时供水量△u，所述控制模块还用根据所述蒸汽的温度信息获取所述锅炉口中排出蒸汽的实时温度信息△y；

8、所述控制模块内预先设定锅炉口中排出蒸汽标准温度y0，所述控制模块还用于根据预先设定所述锅炉口中排出蒸汽标准温度y0与所述锅炉口中排出蒸汽的实时温度信息△y之间的关系，判断所述锅炉口中排出蒸汽的实时温度信息△y是否处于最佳的蒸汽温度；

9、若所述△y＝y0时，所述控制模块则判断所述锅炉口中排出蒸汽的实时温度信息△y处于最佳温度；

10、若所述△y＞y0，△y＜y0时，所述控制模块则判断所述锅炉口中排出蒸汽的实时温度信息△y没有处于最佳温度，并获取所述△y与y0之间的温度差值，依据△y与y0之间的差值所述对所述锅炉的实时温度△t和给水泵的实时供水量△u进行调整。

11、进一步的，若所述△y＞y0，△y＜y0时，所述控制模块则判断所述锅炉口中排出蒸汽的实时温度信息△y没有处于最佳温度，并获取所述△y与y0之间的温度差值，依据△y与y0之间的差值所述对所述锅炉的实时温度△t和给水泵的实时供水量△u进行调整时，包括：

12、所述控制模块用于获取所述△y与y0之间的差值△y－y0；

13、所述控制模块内设定有预设温度差值矩阵j，对于所述预设温度差值矩阵j，设定j(j1，j2，j3，j4)，其中，j1为第一预设温度差值、j2为第二预设温度差值、j3为第三预设温度差值、j4第四预设温度差值，且j1＜j2＜j3＜j4；所述控制模块内还设定有预设锅炉的温度调整系数矩阵k，对于所述预设锅炉的温度调整系数矩阵k，设定k(k1，k2，k3，k4)，其中，k1为第一预设锅炉的温度调整系数、k2为第二预设锅炉的温度调整系数、k3为第三预设锅炉的温度调整系数、k4为第四预设锅炉的温度调整系数，且k1＜k2＜0＜k3＜k4＜0.85；

14、所述控制模块还用于根据△y－y0与所述预设温度差值矩阵j之间的关系选定相应的预设锅炉的温度调整系数对所述锅炉的实时温度△t进行调整；

15、当△y－y0≤j1时，选定所述第一预设锅炉的温度调整系数k1对所述锅炉的实时温度△t进行调整，调整后的所述锅炉的温度为△t＊k1；

16、当j1＜△y－y0≤j2时，选定所述第二预设锅炉的温度调整系数k2对所述锅炉的实时温度△t进行调整，调整后的所述锅炉的温度为△t＊k2；

17、当j2＜△y－y0≤0时，则不对所述锅炉的实时温度△t进行调整；

18、当0＜△y－y0≤j3时，选定所述第三预设锅炉的温度调整系数k3对所述锅炉的实时温度△t进行调整，调整后的所述锅炉的温度为△t＊k3；

19、当j3＜△y－y0≤j4时，选定所述第四预设锅炉的温度调整系数k4对所述锅炉的实时温度△t进行调整，调整后的所述锅炉的温度为△t＊k4。

20、进一步的，选定第i预设锅炉的温度调整系数ki对所述锅炉的实时温度△t进行调整时，并获取调整后的所述锅炉的温度为△t＊ki，且i＝1，2，3，4，包括：

21、所述控制模块还用于获取所述锅炉的燃料量中实时燃料量△l；

22、所述控制模块内还设定有预设燃料量矩阵l，对于所述预设燃料量矩阵l，设定l(l1，l2，l3，l4)，其中，l1为第一预设燃料量、l2为第二预设燃料量、l3为第三预设燃料量、l4第四预设燃料量，且l1＜l2＜l3＜l4；所述控制模块内还设定有预设锅炉的温度修正系数矩阵n，对于所述预设锅炉的温度修正系数矩阵n，设定n(n1，n2，n3，n4)n1为第一预设锅炉的温度修正系数、n2为第二预设锅炉的温度修正系数、n3为第三预设锅炉的温度修正系数和n4为第四预设锅炉的温度修正系数，且0.65＞n1＞n2＞n3＞n4＞0.25；

23、所述控制模块还用于根据实时燃料量△l与各预设燃料量之间的关系对调整后的所述锅炉的温度为△t＊ki进行修正；

24、当△l≥l1时，则不对调整后的所述锅炉的温度△t＊ki进行修正；

25、当l1＞△l≥l2时，选定所述第一预设锅炉的温度修正系数n1对调整后的所述锅炉的温度为△t＊ki进行修正，修正后的锅炉温度为△t＊ki＊n1；

26、当l2＞△l≥l3时，选定所述第二预设锅炉的温度修正系数n2对调整后的所述锅炉的温度为△t＊ki进行修正，修正后的锅炉温度为△t＊ki＊n2；

27、当l3＞△l≥l4时，选定所述第三预设锅炉的温度修正系数n3对调整后的所述锅炉的温度为△t＊ki进行修正，修正后的锅炉温度为△t＊ki＊n3；

28、当l4＞△l时，选定所述第四预设锅炉的温度修正系数n4对调整后的所述锅炉的温度为△t＊ki进行修正，修正后的锅炉温度为△t＊ki＊n4。

29、进一步的，选定第i预设锅炉的温度修正系数ni调整后的所述锅炉的温度为△t＊ki进行修正时，并获取修正后的锅炉温度为△t＊ki＊ni，且i＝1，2，3，4，包括：

30、所述控制模块还用于获取修正锅炉温度后的蒸汽温度△y；

31、所述控制模块还用于根据所述修正锅炉温度后的蒸汽温度△y与预先设定所述锅炉口中排出蒸汽标准温度y0之间的关系，判断所述调整锅炉温度后的蒸汽温度是否处于最佳标准蒸汽温度；

32、若△y＝y0时，则控制模块判断所述修正锅炉温度后的蒸汽温度处于最佳标准蒸汽温度；

33、若△y＜y0，△y＞y0时，则控制模块判断所述修正锅炉温度后的蒸汽温度没有处于最佳标准蒸汽温度，获取△y与y0之间的差值，并根据△y与y0之间的差值对给水泵的实时供水量△u进行调整。

34、进一步的，若△y＜y0，△y＞y0时，则控制模块判断所述修正锅炉温度后的蒸汽温度没有处于最佳标准蒸汽温度，获取△y与y0之间的差值，并根据△y与y0之间的差值对给水泵的实时供水量△u进行调整时，包括；

35、所述控制模块还用于获取所述△y与y0之间的差值△y－y0

36、所述控制模块内还设定有预设△y与y0之间差值矩阵h，对于所述预设△y与y0之间差值矩阵h，设定h(h1，h2，h3，h4)，其中，h1为第一与预设△y与y0之间差值、h2为第二与预设△y与y0之间差值、h3为第三与预设△y与y0之间差值和h4为第四与预设△y与y0之间差值，且h1＜h2＜h3＜h4；所述控制模块内还设定有预设给水泵供水量调整系数矩阵m，对于所述预设给水泵供水量调整系数矩阵m，设定m(m1，m2，m3，m4)，其中，m1为第一预设供水量调整系数、m2为第二预设供水量调整系数、m3为第三预设供水量调整系数、m4为第四预设供水量调整系数，且m1＜m2＜0＜m3＜m4＜0.75；

37、所述控制模块还用于根据所述△y与y0之间的差值△y－y0与各预设△y与y0之间的差值之间的关系，选定相应的供水量调整系数对给水泵的实时供水量△u进行调整；

38、当△y－y0≤h1时，选定所述第一预设供水量调整系数m1对给水泵的实时供水量△u进行调整，调整后的给水泵的供水量为△u＊m1；

39、当h1＜△y－y0≤h2时，选定所述第二预设供水量调整系数m2对给水泵的实时供水量△u进行调整，调整后的给水泵的供水量为△u＊m2；

40、当h2＜△y－y0≤0时，则不对所述给水泵的实时供水量△u进行调整；

41、当0＜△y－y0≤h3时，选定所述第三预设供水量调整系数m3对给水泵的实时供水量△u进行调整，调整后的给水泵的供水量为△u＊m3；

42、当h3＜△y－y0≤h4时，选定所述第四预设供水量调整系数m4对给水泵的实时供水量△u进行调整，调整后的给水泵的供水量为△u＊m4。

43、进一步的，选定所述第i预设供水量调整系数mi对给水泵的实时供水量△u进行调整后，并获取调整后的给水泵的供水量△u＊mi，i＝1，2，3，4，包括：

44、所述控制模块内还设定有预设锅炉温度矩阵a和预设供水量修正系数矩阵v，对于所述预设锅炉温度矩阵a，设定a(a1，a2，a3，a4)，其中，a1为第一预设锅炉温度、a2为第二预设锅炉温度、a3为第三预设锅炉温度、a4为第四预设锅炉温度，且a1＜a2＜a3＜a4；对于所述预设供水量修正系数矩阵v，设定v(v1，v2，v3，v4)，其中，v1为第一预设供水量修正系数、v2为第二预设供水量修正系数、v3为第三预设供水量修正系数、v4为第四预设供水量修正系数，且0.5＜v1＜v2＜v3＜v4＜0.85；

45、所述控制模块还用于根据所述修正后的锅炉温度△t＊ki＊ni与各预设锅炉温度之间的关系，选定相应的供水量修正系数对给水泵调整后的供水量△u＊mi进行修正；

46、当△t＊ki＊ni≤a1时，则不对所述给水泵调整后的供水量△u＊mi进行修正；

47、当a1＜△t＊ki＊ni≤a2时，选定所述第一预设供水量修正系数v1对所述给水泵调整后的供水量△u＊mi进行修正，修正后的给水泵供水量为△u＊mi＊v1；

48、当a2＜△t＊ki＊ni≤a3时，选定所述第二预设供水量修正系数v2对所述给水泵调整后的供水量△u＊mi进行修正，修正后的给水泵供水量为△u＊mi＊v2；

49、当a3＜△t＊ki＊ni≤a4时，选定所述第三预设供水量修正系数v3对所述给水泵调整后的供水量△u＊mi进行修正，修正后的给水泵供水量为△u＊mi＊v3；

50、当a4＜△t＊ki＊ni时，选定所述第四预设供水量修正系数v4对所述给水泵调整后的供水量△u＊mi进行修正，修正后的给水泵供水量为△u＊mi＊v4。

51、进一步的，所述控制模块内还用于获取所述汽轮机的入气口当前蒸汽温度△r，所述控制模块内还设定有汽轮机入气口预设标准蒸汽温度r0；所述控制模块还用于根据所述汽轮机的入气口当前蒸汽温度△r与所述汽轮机入气口预设标准蒸汽温度r0之间的关系，判断所述汽轮机的进入的蒸汽温度是否处于最佳蒸汽温度；

52、当△r≥r0时，所述控制模块则判断所述汽轮机的进入的蒸汽温度处于最佳蒸汽温度，且不对所述再热器热量信息进行调整；

53、当△r＜r0时，所述控制模块则判断所述汽轮机的进入的蒸汽温度没有处于最佳蒸汽温度，并获取所述汽轮机的入气口当前蒸汽温度△r与所述汽轮机入气口预设标准蒸汽温度r0之间的差值，根据差值对所述再热器热量信息进行调整。

54、进一步的，当△r＜r0时，所述控制模块则判断所述汽轮机的进入的蒸汽温度没有处于最佳蒸汽温度，并获取所述汽轮机的入气口当前蒸汽温度△r与所述汽轮机入气口预设标准蒸汽温度r0之间的差值，根据差值对所述再热器热量信息进行调整时，包括；

55、所述控制模块还用于获取所述再热器热量信息中的实时热量值△s；获取所述汽轮机的入气口当前蒸汽温度△r与所述汽轮机入气口预设标准蒸汽温度r0之间的差值△r－r0；

56、所述控制模块内还设定有预设所述汽轮机的入气口当前蒸汽温度与所述汽轮机入气口预设标准蒸汽温度之间的差值矩阵x，对于所述汽轮机的入气口当前蒸汽温度与所述汽轮机入气口预设标准蒸汽温度之间的差值矩阵x，设定x(x1，x2，x3，x4)，其中，x1为第一预设差值、x2为第二预设差值、x3为第三预设差值、x4为第四预设差值，且x1＜x2＜x3＜x4；所述控制模块内还设定有再热器预设热量值调整系数矩阵z，对于所述再热器预设热量值调整系数矩阵z，设定z(z1，z2，z3，z4)，其中，z1为第一再热器预设热量值调整系数、z2为第二再热器预设热量值调整系数、z3为第三再热器预设热量值调整系数、z4为第四再热器预设热量值调整系数，0.8＜z1＜z2＜z3＜z4＜1.15；

57、所述控制模块还用于根据所述汽轮机的入气口当前蒸汽温度与所述汽轮机入气口预设标准蒸汽温度之间的差值与各预设差值之间的关系，选定相应的再热器预设热量值调整系数对所述再热器的实时热量值△s进行调整；

58、当△r－r0≤x1时，则不对所述再热器的实时热量值△s进行调整；

59、当x1＜△r－r0≤x2时，选定所述第一再热器预设热量值调整系数z1对所述再热器的实时热量值△s进行调整，调整后的在再热器热量值为△s＊z1；

60、当x2＜△r－r0≤x3时，选定所述第二再热器预设热量值调整系数z2对所述再热器的实时热量值△s进行调整，调整后的在再热器热量值为△s＊z2；

61、当x3＜△r－r0≤x4时，选定所述第三再热器预设热量值调整系数z3对所述再热器的实时热量值△s进行调整，调整后的在再热器热量值为△s＊z3；

62、当x4＜△r－r0时，选定所述第四再热器预设热量值调整系数z4对所述再热器的实时热量值△s进行调整，调整后的在再热器热量值为△s＊z4。

63、进一步的，在选定第i再热器预设热量值调整系数zi对所述再热器的实时热量值△s进行调整后，并获取调整后的在再热器热量值为△s＊zi，i＝1，2，3，4，包括：

64、所述控制模块还用于获取所述过热器热量信息中的过热器出口实时蒸汽温度△w；

65、所述控制模块内还设定有预设过热器出口蒸汽温度矩阵w，对于所述过热器出口蒸汽温度矩阵w，设定w(w1，w2，w3，w4)，其中w1为第一预设过热器出口蒸汽温度、w2为第二预设过热器出口蒸汽温度、w3为第三预设过热器出口蒸汽温度、w4为第四预设过热器出口蒸汽温度，且w1＜w2＜w3＜w4；所述控制模块内还设定有再热器预设热量值修正系数矩阵q，对于所述再热器预设热量值修正系数矩阵q，设定q(q1，q2，q3，q4)，其中，q1为第一再热器预设热量值修正系数、q2为第二再热器预设热量值修正系数、q3为第三再热器预设热量值修正系数、q4为第四再热器预设热量值修正系数，且0.85＞q1＞q2＞q3＞q4＞0.65；

66、所述控制模块还用于根据所述过热器出口实时蒸汽温度△w与各预设过热器出口蒸汽温度之间的关系，选定相应的再热器预设热量值修正系数对调整后的再热器热量值为△s＊zi进行修正；

67、当△w≤w1时，则不对调整后的所述再热器热量值为△s＊zi进行修正；

68、当w1＜△w≤w2时，选定所述第一再热器预设热量值修正系数q1对所述调整后的再热器热量值为△s＊zi进行修正，修正热量后的再热器热量值为△s＊zi＊q1；

69、当w2＜△w≤w3时，选定所述第二再热器预设热量值修正系数q2对所述调整后的再热器热量值为△s＊zi进行修正，修正热量后的再热器热量值为△s＊zi＊q2；

70、当w3＜△w≤w4时，选定所述第三再热器预设热量值修正系数q3对所述调整后的再热器热量值为△s＊zi进行修正，修正热量后的再热器热量值为△s＊zi＊q1；

71、当w4＜△w时，选定所述第四再热器预设热量值修正系数q4对所述调整后的再热器热量值为△s＊zi进行修正，修正热量后的再热器热量值为△s＊zi＊q4。

72、进一步的，在选定所述第i再热器预设热量值修正系数qi对所述调整后的再热器热量值为△s＊zi进行修正，并获取修正热量后的再热器热量值为△s＊zi＊qi，i＝1，2，3，4，包括：

73、所述控制模块还用于获取修正热量后的再热器出气口蒸汽温度△r；所述控制模块还用于根据所述修正热量后的再热器出气口蒸汽温度△r与所述汽轮机入气口预设标准蒸汽温度r0之间的关系，判断所述汽轮机的进入的蒸汽温度是否处于最佳蒸汽温度；

74、当△r≥r0，所述控制模块判断所述修正热量后的再热器出气口蒸汽温度△r处于汽轮机的进入的最佳蒸汽温度；

75、当△r＜r0，所述控制模块判断所述修正热量后的再热器出气口蒸汽温度△r没有处于汽轮机的进入的最佳蒸汽温度，并控制告警模块向用户发出检修的告警信息。

76、本发明实施例一种热力系统过热蒸汽温度调节系统与现有技术相比，其有益效果在于：

77、通过控制模块根据锅炉的实时温度△t和给水泵的实时供水量△u进行调整进而使产生的过热蒸汽温度在产出时便达到标准的使用温度，通过根据锅炉内的燃料量对锅炉温度进行实时调整，进而保证锅炉温度的平稳，通过根据修正后锅炉温度对给水泵的供水量进行修正，避免了因供水量较大导致锅炉断火的情况出现，通过控制模块对汽轮机入气口过热蒸汽温度进行判断，进而保证进入汽轮机内的过热蒸汽始终处于最佳的使用温度，当发现过热蒸汽低于最佳的使用温度通过对再热器的热量进行调整，进一步的保证了进入汽轮机内的过热蒸汽始终处于最佳的使用温度，进而延长的汽轮机的使用寿命，当控制模块通过判断，从调整热量后的再热器出气口排出进入汽轮机内的过热蒸汽温度没有处于最佳使用温度时，通过告警模块及时向用户发出检修告警信息，从而保证了热力系统发生更严重的故障。