专利名称：锅炉给水流量的控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及火力发电领域，特别是涉及ー种锅炉给水流量的控制方法及装置。
背景技术：
新安装的机组因为制造、安装、储存、运输等方面的原因，在过热器、再热器系统及蒸汽管道内不同程度地残存着沙粒、氧化铁皮、鉄屑、焊渣、未冲洗掉的化学清洗物，通过锅炉吹管可清除上述杂物，避免机组投产后，这些物质存在于受热面内，引起受热面管子堵塞、爆管及高温腐蚀，或被带入汽轮机内，将危及汽轮发电机组的安全运行。锅炉吹管是大型火力发电机组在基建调试过程中非常重要的一个环节。锅炉吹管前，会从正式蒸汽管路系统引出临时管路，在蒸汽排出管上会安装ー个非永久阀门，简称临冲门。运行人员利用临冲门来控制管路的吹扫和蓄压。传统的锅炉给水流量控制采用单通量和三通量水位控制方法，但是这种方法是无法满足吹管过程中给水流量大幅波动的。对于1000MW超超临界直流锅炉，当临冲门打开后，锅炉省煤器入ロ的给水流量从临冲门开启前的600t/h在60秒内升高到1100-1200t/h,这个流量的变化是巨大的，而且临冲门开启后，分离器内由于压カ发生快速下降，必然发生汽化现象，导致分离器内出现虚假水位，发生分离器储水罐满水、断水的事故，传统的控制方法已经无法控制锅炉分离器水位在合理的范围内。
发明内容
基于此，有必要针对超超临界直流锅炉时无法控制锅炉分离器水位在合理的范围内问题，提供ー种锅炉给水流量的控制方法及装置。ー种锅炉给水流量的控制方法，包括步骤步骤ー获取分离器压力，比较分离器压カ与第一预设阀值大小，当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，关闭储水箱输水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门；步骤ニ 获取启动循环泵的电流，当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值时，カロ大给水流量和启动循环泵过冷水的流量；和/或获取顶棚过热器进出口联箱的温升，当顶棚过热器进出ロ联箱的温升小于第三预设阀值时，则进入步骤四，否则进入步骤三；步骤三获取分离器储水箱水位，当分离器储水箱水位大于第四预设阀值时，则进入步骤四，否则返回步骤ニ；步骤四减小省煤器入口给水调节阀门开度，加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。 上述锅炉给水流量的控制方法，除考虑分离器储水箱水位信号外，还把锅炉启动循环泵的电流、顶棚过热器进ロ联箱的温升作为判定依据，大大提高了给水流量控制的精确度。在600MW、1000MW等级超临界、超超临界直流锅炉在降压吹管过程中，能够确保分离器水位控制在合理的范围内，不发生分离器储水罐满水、断水的事故。ー种锅炉给水流量的控制装置，包括打开模块，用于获取分离器压力，比较分离器压カ与第一预设阀值大小，当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，向储水箱输水系统的疏水阀门发送关闭命令，向省煤器入口给水调节阀门发送加大命令；监测模块，用于获取启动循环泵的电流，当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值时，向循环泵发送启动过冷水流量命令；判断模块，用于判断获取的顶棚过热器进出口联箱温升是否小于第三预设阀值或判断分离器储水箱水位是否大于第四预设阀值，如果是，执行关闭模块命令；关闭模块，用于向省煤器入口给水调节阀门发送减小开度命令，向储水箱输水系统的疏水阀门发送加大开度命令，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止执行命令。上述锅炉给水流量的控制装置，在600MW、1000MW等级超临界、超超临界直流锅炉在降压吹管过程中，能够确保分离器水位控制在合理的范围内，不发生分离器储水罐满水、断水的事故。
图I为本发明锅炉给水流量的控制方法实施例一的流程示意图；图2为本发明锅炉给水流量的控制方法实施例ニ的流程示意图；图3为本发明锅炉给水流量的控制方法实施例三的流程示意4为本发明锅炉给水流量的控制装置的结构示意图。
具体实施例方式本发明方案的根本目的，是要能够实现超临界、超超临界直流锅炉在降压吹管过程中，能够确保分离器水位控制在合理的范围内，不发生分离器储水罐满水、断水的事故。本发明的中心思想，是在临冲门打开和关闭过程中，控制锅炉给水流量，提高给水流量控制的精确度，避免发生分离器储水罐满水、断水事故。以下首先对本发明的锅炉给水流量控制方法的各实施例进行详细说明。本发明主要从两个方面对锅炉给水流量进行控制，分别为超临界直流锅炉降压吹管过程中，临冲门打开过程中，锅炉给水流量的控制方法；超临界直流锅炉降压吹管过程中，临冲门关闭过程中，锅炉给水流量的控制方法。实施例一本发明实施例一提供的ー种锅炉给水流量的控制方法，是既获取启动循环泵的电流，对电流进行判断，又获取顶棚过热器进出口联箱的温升，对温升进行判断。參见图I，是本发明ー种锅炉给水流量的控制方法实施例一流程示意图，其包括步骤步骤SllO :获取分离器压力，比 较分离器压カ与第一预设阀值大小，当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，关闭储水箱输水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门；步骤S120 :获取启动循环泵的电流，当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值时，加大给水流量和启动循环泵过冷水的流量；获取顶棚过热器进出ロ联箱的温升，当顶棚过热器进出ロ联箱的温升小于第三预设阀值时，则进入步骤S140，否则进入步骤S130 ；步骤S130 :获取分离器储水箱水位，当分离器储水箱水位大于第四预设阀值时，则进入步骤S140，否则返回步骤S120 ；步骤S140 :减小省煤器入口给水调节阀门开度，加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。 首先，获取分离器压力。当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，打开临冲门。这个阀值优选设定为6_8MPa，也可以设定为其他值。临冲门打开后，系统压カ快速下降，储水箱水位快速上升，这时候立刻关闭储水箱疏水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门，这两个动作可同时进行，或不分先后顺序进行，至少开大至70-80%，但不限于这个开度。在开启临冲门后，获取启动循环泵的电流，时刻将启动循环泵的电流与第二预设阀值做比较，阀值范围为30-32A，也可以为其他范围。当启动循环泵的电流低于该阀值时，表明泵体内的エ质已经开始有汽化的现象，此时应加大给水流量和启动循环泵过冷水的流量。吹管临冲门打开的过程是锅炉蓄热释放的过程，容易出现锅炉分离器满水至过热器的现象。为了避免这ー现象，时刻将顶棚过热器进出口联箱的温升与第三预设阀值做比较，阀值可设定为5-6°C，也可为其他范围温度。目的是为了控制该温升比系统压カ对应的饱和温度高8-10°C。当该温升小于第三预设阀值时，表示过热度在下降，顶棚过热器已经临近过水的边缘，应开始关闭临冲门。其中，为了提高给水流量控制的精确度，获取启动循环泵的电流步骤和获取顶棚过热器进出口联箱的温升步骤，优选的ー种方式是同时进行。此外可以先进行获取电流步骤，再进行获取温升步骤；或先进行获取温升步骤，再进行获取电流步骤。当顶棚过热器进出ロ联箱的温升小于第三预设阀值时，关闭临冲门。此时，逐渐减小省煤器入口给水调节阀门开度，逐渐加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。否则判断分离器储水箱水位是否大于第四预设阀值，如果是，则关闭临冲门，即逐渐减小省煤器入口给水调节阀门开度，逐渐加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。否则返回获取启动循环泵电流步骤。在判断顶棚过热器进出口联箱的温升是否小于第三预设阀值和判断分离器储水箱水位是否大于第四预设阀值中，为了提高给水流量控制的精确度，优选的ー种方式是先判断温升，不符合再判断储水箱水位。此外，也可先判断储水箱水位，不符合再判断温升；还可以只对其中一个进行判断。还可以在超临界直流锅炉降压吹管过程中，临冲门打开前，増加锅炉给水流量的控制方法。当分离器压カ小于预设定阀值，不打开临冲门。这个阀值优选设定为6-8MPa，也可以设定为其他值。此时，锅炉的补水量和排水量是不变的，处在ー种相对稳定的状态。调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度，其中省煤器入口给水调节阀门控制系统补水量，锅炉启动系统的疏水门控制系统的排水量，而且这两个阀门都是线性可调的，从而维持分离器储水箱水位在第五预设阀值内。第五预设阀值，根据需要设定。实施例ニ 本发明实施例ニ提供的ー种锅炉给水流量的控制方法，只获取顶棚过热器进出口联箱的温升，对温升进行判断，不获取启动循环泵的电流。參见图2，是本发明ー种锅炉给水流量的控制方法实施例二流程示意图，其包括步骤步骤SllO :获取分离器压力，比较分离器压カ与第一预设阀值大小，当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，关闭储水箱输水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门；步骤S220 :获取顶棚过热器进出口联箱的温升，当顶棚过热器进出口联箱的温升小于第三预设阀值时，则进入步骤S140，否则进入步骤S130 ；步骤S130 :获取分离器储水箱水位，当分离器储水箱水位大于第四预设阀值时，则进入步骤S140，否则返回步骤S220 ；步骤S140 :减小省煤器入口给水调节阀门开度，加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。首先，获取分离器压力。当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，打开临冲门。这个阀值优选设定为6_8MPa，也可以设定为其他值。临冲门打开后，系统压カ快速下降，储水箱水位快速上升，这时候立刻关闭储水箱疏水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门，这两个动作可同时进行，或不分先后顺序进行，至少开大至70-80%，但不限于这个开度。吹管临冲门打开的过程是锅炉蓄热释放的过程，容易出现锅炉分离器满水至过热器的现象。为了避免这ー现象，时刻将顶棚过热器进出口联箱的温升与第三预设阀值做比较，阀值可设定为5-6°C，也可为其他范围温度。目的是为了控制该温升比系统压カ对应的饱和温度高8-10°C。当该温升小于第三预设阀值时，表示过热度在下降，顶棚过热器已经临近过水的边缘，应开始关闭临冲门。当顶棚过热器进出ロ联箱的温升小于第三预设阀值时，关闭临冲门。此时，逐渐减小省煤器入口给水调节阀门开度，逐渐加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。否则判断分离器储水箱水位是否大于第四预设阀值，如果是，则关闭临冲门，即逐渐减小省煤器入口给水调节阀门开度，逐渐加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。否则返回步骤S220。为了提高给水流量控制的精确度，优选的ー种方式是先判断温升，即步骤S220，不符合再判断储水箱水位，即步骤S130。此外，也可先进行步骤S130，不符合，再进行步骤S220 ;还可以只进行其中ー个步骤。还可以在超临界直流锅炉降压吹管过程中，临冲门打开前，増加锅炉给水流量的控制方法当分离器压カ小于预设定阀值，不打开临冲门。这个阀值优选设定为6-8MPa，也可以设定为其他值。此时，锅炉的补水量和排水量是不变的，处在ー种相对稳定的状态。调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度，其中省煤器入口给水调节阀门控制系统补水量，锅炉启动系统的疏水门控制系统的排水量，而且这两个阀门都是线性可调的，从而维持分离器储水箱水位在第五预设阀值内。第五预设阀值，根据需要设定。实施例三本发明实施例一提供的ー种锅炉给水流量的控制方法，是只获取启动循环泵的电流，对电流进行判断，不获取顶棚过热器进出口联箱的温升。參见图3，是本发明ー种锅炉给水流量的控制方法实施例三流程示意图，其包括步骤步骤SllO :获取分离器压力，比较分离器压カ与第一预设阀值大小，当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，关闭储水箱输水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门；步骤S320 :获取启动循环泵的电流，当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值时，加大给水流量和启动循环泵过冷水的流量；步骤S130 :获取分离器储水箱水位，当分离器储水箱水位大于第四预设阀值时，则进入步骤S140，否则返回步骤S320 ；步骤S140 :减小省煤器入口给水调节阀门开度，加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。首先，获取分离器压力。当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，打开临冲门。这个阀值优选设定为6_8MPa，也可以设定为其他值。临冲门打开后，系统压カ快速下降，储水箱水位快速上升，这时候立刻关闭储水箱疏水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门，这两个动作可同时进行，或不分先后顺序进行，至少开大至70-80%，但不限于这个开度。在开启临冲门后，时刻将启动循环泵的电流与第二预设阀值做比较，阀值范围为30-32A，也可以为其他范围。当启动循环泵的电流低于该阀值时，表明泵体内的エ质已经开始有汽化的现象，此时应加大给水流量和启动循环泵过冷水的流量，并进入下一歩，否则直接进入下一歩。判断分离器储水箱水位是否大于第四预设阀值，如果是，则关闭临冲门，即逐渐减小省煤器入口给水调节阀门开度，逐渐加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。否则返回步骤S320。还可以在超临界直流锅炉降压吹管过程中，临冲门打开前，増加锅炉给水流量的控制方法。当分离器压カ小于预设定阀值，不打开临冲门。这个阀值优选设定为6-8MPa，也可以设定为其他值。此时，锅炉的补水量和排水量是不变的，处在ー种相对稳定的状态。调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度，其中省煤器入口给水调节阀门控制系统补水量，锅炉启动系统的疏水门控制系统的排水量，而且这两个阀门都是线性可调的，从而维持分离器储水箱水位在第五预设阀值内。第五预设阀值，根据需要设定。根据上述本发明的ー种锅炉给水流量的控制方法，本发明提供ー种锅炉给水流量的控制装置。通过应用本发明的ー种锅炉给水流量的控制装置，可以提高给水流量控制的精确度。參见图4，是本发明ー种锅炉给水流量的控制装置结构示意图，包括打开模块401，用于获取分离器压力，比较分离器压カ与第一预设阀值大小，当分离器压カ大于或等于第一预设阀值时，向储水箱输水系统的疏水阀门发送关闭命令，向省煤器入口给水调节阀门发送加大命令；监测模块402，用于获取启动循环泵的电流，当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值吋，向循环泵发送启动过冷水流量命令；判断模块403，用于判断获取的顶棚过热器进出口联箱温升是否小于第三预设阀值或判断分离器储水箱水位是否大于第四预设阀值，如果是，执行关闭模块命令；关闭模块404，用于向省煤器入口给水调节阀门发送减小开度命令，向储水箱输水系统的疏水阀门发送加大开度命令，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止执行命令。具体实施如下打开模块，用于当分离器压力大于或等于预设定阀值ー时，系统压カ快速下降，储水箱水位快速上升，立刻向储水箱输水系统的疏水阀门发送关闭命令，向省煤器入口给水调节阀门发送加大命令，至少开大至70-80%。优选方式为两个命令同时发送，此外，可以在向储水箱输水系统的疏水阀门发送关闭命令之前或之后向省煤器入口给水调节阀门发送加大命令。吹管临冲门打开的过程是锅炉蓄热释放的过程，容易出现锅炉分离器满水至过热器的现象，因此时刻关注顶棚过热器进出口联箱的温升和启动循环泵的电流。当该温升小于第三预设阀值时，表示过热度在下降，顶棚过热器已经临近过水的边缘，应开始关闭临冲门。关闭模块向省煤器入口给水调节阀门发送减小开度命令，该开度命令是逐渐减小，控制精确根据需要设定；关闭模块向储水箱输水系统的疏水阀门发送加大开度命令，该开度命令是逐渐加大，控制精确根据需要设定，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止执行命令。在执行打开模块后，当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值时，表明泵体内的エ质已经开始有汽化的现象，监测模块向循环泵发送启动过冷水流量命令。在执行打开模块后，判断模块判断获取的顶棚过热器进出ロ联箱温升是否小于第三预设阀值或判断分离器储水箱水位是否大于第四预设阀值，如果不是，表示没有达到关闭条件，不用运行关闭模块，否则，执行关闭模块命令。关闭模块向省煤器入口给水调节阀门发送减小开度命令，该开度命令是逐渐减小，控制精确根据需要设定；关闭模块向储水箱输水系统的疏水阀门发送加大开度命令，该开度命令是逐渐加大，控制精确根据需要设定，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止执行命令。监测模块与判断模块可同时发送命令；也可以先监测模块监测，发送监测命令，再判断模块进行判断，发送判断命令；还可以判断模块进行判断，不满足条件再监测模块进行监测；或者不设置监测模块，判断模块直接发送命令。判断模块中，可只对温升进行判断，或只对分离器储水箱水位进行判断；也可同时对温升和分离器储水箱水位进行判断。
第一预设阀值、第二预设阀值、第三预设阀值、第四预设阀值、第五预设阀值根 据具体需要设定，优选的，第一预设阀值范围可设为为6-8MPa，第二预设阀值范围可设为 30-32A，第三预设阀值范围可设为5-6°C，所述第四预设阀值范围为可设为7_8m。本发明ー种锅炉给水流量的控制装置还包括调节模块，用于当分离器压力小于预设定阀值ー时，向省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门发送调节开度命令，其中省煤器入口给水调节阀门控制系统补水量，锅炉启动系统的疏水门控制系统的排水量，而且这两个阀门都是线性可调的，从而维持分离器储水箱水位在合理的范围内。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.ー种锅炉给水流量的控制方法，包括步骤 步骤ー获取分离器压力，比较分离器压カ与第一预设阀值大小，当分离器压力大于或等于第一预设阀值时，关闭储水箱输水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门； 步骤ニ 获取启动循环泵的电流，当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值时，加大给水流量和启动循环泵过冷水的流量；和/或获取顶棚过热器进出口联箱的温升，当顶棚过热器进出ロ联箱的温升小于第三预设阀值时，则进入步骤四，否则进入步骤三； 步骤三获取分离器储水箱水位，当分离器储水箱水位大于第四预设阀值时，则进入步骤四，否则返回步骤ニ ； 步骤四减小省煤器入口给水调节阀门开度，加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。
2.根据权利要求I所述的锅炉给水流量的控制方法，其特征在于，分离器压力小于第ー预设阀值时，调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。
3.根据权利要求I或2所述的锅炉给水流量的控制方法，其特征在于，所述获取启动循环泵的电流步骤和获取顶棚过热器进出口联箱的温升步骤同时进行。
4.根据权利要求I或2所述的锅炉给水流量的控制方法，其特征在于，所述第一预设阀值范围为6-8MPa，所述第二预设阀值范围为30-32A，所述第三预设阀值范围为5_6°C，所述第四预设阀值范围为7-8m。
5.ー种锅炉给水流量的控制装置，包括 打开模块，用于获取分离器压力，比较分离器压カ与第一预设阀值大小，当分离器压力大于或等于第一预设阀值时，向储水箱输水系统的疏水阀门发送关闭命令，向省煤器入口给水调节阀门发送加大命令； 监测模块，用于获取启动循环泵的电流，当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值时，向循环泵发送启动过冷水流量命令； 判断模块，用于判断获取的顶棚过热器进出口联箱温升是否小于第三预设阀值或判断分离器储水箱水位是否大于第四预设阀值，如果是，执行关闭模块命令； 关闭模块，用于向省煤器入口给水调节阀门发送减小开度命令，向储水箱输水系统的疏水阀门发送加大开度命令，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止执行命令。
6.根据权利要求5所述的锅炉给水流量的控制装置，其特征在于，还包括调节模块，分离器压カ小于第一预设阀值时，向省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门发送调节开度命令，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止执行命令。
7.根据权利要求5或6所述的锅炉给水流量的控制装置，其特征在于，监测模块向循环泵发送启动过冷水流量命令和判断模块执行关闭模块命令同时进行。
全文摘要
一种锅炉给水流量的控制方法及装置，当分离器压力大于或等于第一预设阀值时，关闭储水箱输水系统的疏水阀门，加大省煤器入口给水调节阀门；当启动循环泵的电流值小于第二预设阀值时，加大给水流量和启动循环泵过冷水的流量；和/或当顶棚过热器进出口联箱的温升小于第三预设阀值时或当分离器储水箱水位大于第四预设阀值时，减小省煤器入口给水调节阀门开度，加大储水箱输水系统的疏水阀门开度，储水箱水位达到第五预设阀值时，停止调节省煤器入口给水调节阀门和储水箱输水系统的疏水阀门开度。本发明方案在超临界直流锅炉在降压吹管过程中，能够确保分离器水位控制在合理的范围内，不发生分离器储水罐满水、断水的事故。
文档编号F22B37/56GK102620278SQ20121011587
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者崔振东, 徐齐胜, 殷立宝 申请人:广东电网公司电力科学研究院