专利名称：循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及循环水余热利用技术领域，尤其涉及循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统。
背景技术：
循环水余热利用系统是以凝汽器循环水为热源，通过多台吸收式热泵机组的联合作用吸收循环水的废弃热量，来加热热网水，实现循环水余热的回收利用。循环水余热利用系统接在凝汽器和冷却水塔之间的循环水管道上，凝汽器是对汽轮机乏汽进行冷却的设备，可保证汽轮机排汽端的高度真空状态，循环水用于冷却汽轮机凝汽器内的乏汽，将汽轮机乏汽热量带到冷却水塔散发掉后，水温下降，再回到凝汽器内冷却汽轮机乏汽，如此循环往复使用。由于凝汽器循环水温度影响发电机组的凝气器真空，因此在循环水余热利用系统异常(如发生故障等)情况下，会导致循环水温度异常升高或者降低，进而影响凝气器真空和过冷度，威胁发电机组的安全经济运行。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，用以快速判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，避免循环水温度超限导致凝气器真空和过冷度异常，保障发电机组安全经济运行，该系统包括第一温度变送器，设于凝汽器入口处，用于测量凝汽器循环水入口温度；第二温度变送器，设于凝汽器出口处，用于测量凝汽器循环水出口温度；热源水至冷却塔调节阀，设于热源水至冷却塔管道上；热源水至冷却塔截止阀，设于热源水至冷却塔管道上；循环水至余热利用系统截止阀，设于循环水至循环水余热利用系统管道上；分布式控制系统，分别连接第一温度变送器、第二温度变送器、热源水至冷却塔调节阀、热源水至冷却塔截止阀、和循环水至余热利用系统截止阀，用于根据第一温度变送器测量的凝汽器循环水入口温度和第二温度变送器测量的凝汽器循环水出口温度，判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，控制热源水至冷却塔调节阀、热源水至冷却塔截止阀、和循环水至余热利用系统截止阀开启或关闭。本实用新型实施例的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统， 在循环水余热利用系统的应用过程中，可对循环水余热利用系统热泵吸热功能异常情况做出超前的反应，快速判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，避免循环水温度超限导致凝气器真空和过冷度异常，保障发电机组安全经济运行，为循环水余热利用系统在电力系统的推广，提供一种安全、高效的保护机制。
[0012]为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中图1为本实用新型实施例中循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统的原理示意图；图2为本实用新型实施例中循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统的一个具体实例的示意图；图3为本实用新型实施例中循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统的具体实施流程示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。为了在循环水余热利用系统热泵吸热功能异常(如发生故障等)情况下，通过技术手段避免由于循环水温度超限导致凝气器真空异常的情况发生，保障发电机组安全运行，发明人考虑到循环水余热利用系统正常运行时，凝汽器循环水入口温度设计值 27. 5°C，凝汽器循环水出口温度设计值31. 5°C，在循环水余热利用系统热泵吸热功能异常情况下，会导致凝汽器循环水入口温度和凝汽器循环水出口温度快速升高，因此，通过检测凝汽器循环水入口温度和凝汽器循环水出口温度的变化，即可判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，并进行相应的控制，实现保护发电机组安全。图1为本实用新型实施例中循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统的原理示意图；图2为本实用新型实施例中循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统的一个具体实例的示意图。由图1和图2可以得知，本实用新型实施例中循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统可以包括第一温度变送器，设于凝汽器入口处(例如凝汽器入口母管处)，用于测量凝汽器循环水入口温度；第二温度变送器，设于凝汽器出口处(例如凝汽器出口母管处)，用于测量凝汽器循环水出口温度；热源水至冷却塔调节阀，设于热源水至冷却塔管道上；热源水至冷却塔截止阀，设于热源水至冷却塔管道上；循环水至余热利用系统截止阀，设于循环水至循环水余热利用系统管道上；分布式控制系统(Distributed Control System，DCS)，分别连接第一温度变送器、第二温度变送器、热源水至冷却塔调节阀、热源水至冷却塔截止阀、和循环水至余热利用系统截止阀，用于根据第一温度变送器测量的凝汽器循环水入口温度和第二温度变送器测量的凝汽器循环水出口温度，判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，控制热源水至冷却塔调节阀、热源水至冷却塔截止阀、和循环水至余热利用系统截止阀开启或关闭。[0025]图1中还包括升压泵、1-10号热泵、热源水至凝汽器调节阀、热源水至凝汽器截止阀、循环水泵等设备，图2中还包括升压泵、1-10号热泵、热源水至凝汽器调节阀、热源水至凝汽器截止阀、循环水泵、第一热源水管道、第二热源水管道等设备，均属现有技术，不一一详述。具体实施时，第一温度变送器可以包括第一测量单元，用于测量获得凝汽器循环水入口温度采样数据；第一传送单元，用于传送第一测量单元测量的凝汽器循环水入口温度采样数据至分布式控制系统；第二温度变送器可以包括第二测量单元，用于测量获得凝汽器循环水出口温度采样数据；第二传送单元，用于传送第二测量单元测量的凝汽器循环水出口温度采样数据至分布式控制系统；分布式控制系统可以包括接收单元，用于接收凝汽器循环水入口温度采样数据和凝汽器循环水出口温度采样数据；计算单元，用于根据接收单元接收的凝汽器循环水入口温度采样数据和凝汽器循环水出口温度采样数据，计算获得凝汽器循环水入口温度和凝汽器循环水出口温度。举一例如图2所示，第一温度变送器的第一测量单元测量获得凝汽器循环水入口温度采样数据TE001、TE002和TE003 ；第一温度变送器的第一传送单元将TE001、TE002和 TE003传送至分布式控制系统；分布式控制系统对TEOO1、TE002和TE003进行计算(如可以进行3取2计算等)后获得凝汽器循环水入口温度TE007。第二温度变送器的第二测量单元测量获得凝汽器循环水出口温度采样数据TE004、TE005和TE006 ；第二温度变送器的第二传送单元将TE004、TE005和TE006传送至分布式控制系统；分布式控制系统对TE004、 TE005和TE006进行计算(如可以进行3取2计算等)后获得凝汽器循环水出口温度TE008。具体实施时，分布式控制系统可以包括入口比较单元，用于将凝汽器循环水入口温度与设定高低限值进行比较；入口判定单元，用于在判断单元确定凝汽器循环水入口温度小于等于25°C、或大于等于30°C时，判定循环水余热利用系统热泵吸热功能异常；入口低温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水入口温度小于等于25°C 时，发出报警信号，切除单台吸收式热泵机组的运行；入口高温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水入口温度大于等于30°C 时，发出报警信号，开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀。 仍以上例进行说明，在TE007 —路可实施上述入口比较单元、入口判定单元、入口低温控制单元及入口高温控制单元的功能。具体实施时，分布式控制系统还可以包括入口超高温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水入口温度大于等于35°C 时，发出报警信号，开启循环水至余热利用系统截止阀，切除循环水余热利用系统的运行。具体实施时，分布式控制系统可以包括入口微分处理单元，用于将凝汽器循环水入口温度进行微分处理；[0046]入口微分控制单元，用于在微分处理单元确定dTl/dt = 0. 4°C时，发出报警信号， 开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀，其中Tl为凝汽器循环水入口温度，t为时间。仍以上例进行说明，在TE007 —路可实施上述入口比较单元、入口判定单元、入口低温控制单元、入口高温控制单元及入口超高温控制单元的功能。还可实施上述入口微分处理单元及入口微分控制单元的功能。具体实施时，分布式控制系统可以包括出口比较单元，用于将凝汽器循环水出口温度与设定高低限值进行比较；出口判定单元，用于在判断单元确定凝汽器循环水出口温度小于等于29. 5°C、或大于等于35°C时，判定循环水余热利用系统热泵吸热功能异常；出口低温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水出口温度小于等于29. 5°C 时，发出报警信号，切除单台吸收式热泵机组的运行；出口高温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水出口温度大于等于35°C 时，发出报警信号，开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀。具体实施时，分布式控制系统还可以包括出口超高温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水出口温度大于等于40°C 时，发出报警信号，开启循环水至余热利用系统截止阀，切除循环水余热利用系统的运行。具体实施时，分布式控制系统可以包括出口微分处理单元，用于将凝汽器循环水出口温度进行微分处理；出口微分控制单元，用于在微分处理单元确定dT2/dt = 0. 4°C时，发出报警信号， 开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀，其中T2为凝汽器循环水出口温度，t为时间。仍以上例进行说明，在TE008 —路可实施上述出口比较单元、出口判定单元、出口低温控制单元、出口高温控制单元及出口超高温控制单元的功能。还可实施上述出口微分处理单元及出口微分控制单元的功能。图3为本实用新型实施例中循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统的具体实施流程示意图。如图3所示，具体可以包括步骤301、循环水余热利用系统热泵吸热功能异常(如发生故障等)；步骤302、第一温度变送器测量凝汽器循环水入口温度，第二温度变送器测量凝汽器循环水出口温度，传送至分布式控制系统；步骤303、分布式控制系统根据凝汽器循环水入口温度和凝汽器循环水出口温度， 判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常；步骤304、当凝汽器循环水入口温度小于等于25°C，或凝汽器循环水出口温度小于等于^.5°C，发出报警信号，切除单台吸收式热泵机组的运行；步骤305、当凝汽器循环水入口温度大于等于30°C，或凝汽器循环水出口温度大于等于;35°C，或dTl/dt = 0. 4°C，或dT2/dt = 0. 4°C，Tl为凝汽器循环水入口温度，T2为凝汽器循环水出口温度，t为时间，发出报警信号，开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀；步骤306、当凝汽器循环水入口温度大于等于35°C，或凝汽器循环水出口温度大于等于40°C，发出报警信号，开启循环水至余热利用系统截止阀，切除循环水余热利用系统的运行。综上所述，本实用新型实施例的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，在循环水余热利用系统的应用过程中，可对循环水余热利用系统热泵吸热功能异常情况做出超前的反应，快速判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，避免循环水温度超限导致凝气器真空和过冷度异常，保障发电机组安全经济运行，为循环水余热利用系统在电力系统的推广，提供一种安全、高效的保护机制。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，其特征在于，该系统包括第一温度变送器，设于凝汽器入口处，用于测量凝汽器循环水入口温度； 第二温度变送器，设于凝汽器出口处，用于测量凝汽器循环水出口温度； 热源水至冷却塔调节阀，设于热源水至冷却塔管道上； 热源水至冷却塔截止阀，设于热源水至冷却塔管道上； 循环水至余热利用系统截止阀，设于循环水至循环水余热利用系统管道上； 分布式控制系统，分别连接第一温度变送器、第二温度变送器、热源水至冷却塔调节阀、热源水至冷却塔截止阀、和循环水至余热利用系统截止阀，用于根据第一温度变送器测量的凝汽器循环水入口温度和第二温度变送器测量的凝汽器循环水出口温度，判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，控制热源水至冷却塔调节阀、热源水至冷却塔截止阀、和循环水至余热利用系统截止阀开启或关闭。
2.如权利要求1所述的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，其特征在于，第一温度变送器包括第一测量单元，用于测量获得凝汽器循环水入口温度采样数据； 第一传送单元，用于传送第一测量单元测量的凝汽器循环水入口温度采样数据至分布式控制系统；第二温度变送器包括第二测量单元，用于测量获得凝汽器循环水出口温度采样数据； 第二传送单元，用于传送第二测量单元测量的凝汽器循环水出口温度采样数据至分布式控制系统；分布式控制系统包括接收单元，用于接收凝汽器循环水入口温度采样数据和凝汽器循环水出口温度采样数据；计算单元，用于根据接收单元接收的凝汽器循环水入口温度采样数据和凝汽器循环水出口温度采样数据，计算获得凝汽器循环水入口温度和凝汽器循环水出口温度。
3.如权利要求1所述的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，其特征在于，分布式控制系统包括入口比较单元，用于将凝汽器循环水入口温度与设定高低限值进行比较； 入口判定单元，用于在判断单元确定凝汽器循环水入口温度小于等于25°C、或大于等于30°C时，判定循环水余热利用系统热泵吸热功能异常；入口低温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水入口温度小于等于25°C时，发出报警信号，切除单台吸收式热泵机组的运行；入口高温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水入口温度大于等于30°C时，发出报警信号，开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀。
4.如权利要求3所述的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，其特征在于，分布式控制系统还包括入口超高温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水入口温度大于等于35°C时， 发出报警信号，开启循环水至余热利用系统截止阀，切除循环水余热利用系统的运行。
5.如权利要求1所述的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，其特征在于，分布式控制系统包括入口微分处理单元，用于将凝汽器循环水入口温度进行微分处理；入口微分控制单元，用于在微分处理单元确定dTl/dt = 0.4°C时，发出报警信号，开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀，其中Tl为凝汽器循环水入口温度，t为时间。
6.如权利要求1所述的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，其特征在于，分布式控制系统包括出口比较单元，用于将凝汽器循环水出口温度与设定高低限值进行比较；出口判定单元，用于在判断单元确定凝汽器循环水出口温度小于等于29. 5°C、或大于等于35°C时，判定循环水余热利用系统热泵吸热功能异常；出口低温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水出口温度小于等于29. 5°C时， 发出报警信号，切除单台吸收式热泵机组的运行；出口高温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水出口温度大于等于35°C时，发出报警信号，开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀。
7.如权利要求6所述的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，其特征在于，分布式控制系统包括出口超高温控制单元，用于在比较单元确定凝汽器循环水出口温度大于等于40°C时， 发出报警信号，开启循环水至余热利用系统截止阀，切除循环水余热利用系统的运行。
8.如权利要求1所述的循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，其特征在于，分布式控制系统包括出口微分处理单元，用于将凝汽器循环水出口温度进行微分处理；出口微分控制单元，用于在微分处理单元确定dT2/dt = 0. 4°C时，发出报警信号，开启热源水至冷却塔调节阀、和热源水至冷却塔截止阀，其中T2为凝汽器循环水出口温度，t为时间。
专利摘要本实用新型公开一种循环水余热利用系统热泵吸热功能异常的判定及控制系统，包括凝汽器入口处测量凝汽器循环水入口温度的第一温度变送器；凝汽器出口处测量凝汽器循环水出口温度的第二温度变送器；热源水至冷却塔调节阀；热源水至冷却塔截止阀；循环水至余热利用系统截止阀；分布式控制系统，分别连接上述各设备，用于根据凝汽器循环水入口温度和凝汽器循环水出口温度，判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，控制热源水至冷却塔调节阀、热源水至冷却塔截止阀、和循环水至余热利用系统截止阀开启或关闭。本实用新型可快速判定循环水余热利用系统热泵吸热功能是否异常，避免循环水温超限使凝气器真空和过冷度异常，保障发电机组安全运行。
文档编号F25B49/00GK202141265SQ20112016758
公开日2012年2月8日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者张骏, 李文, 田家耕, 齐哲 申请人:北京创时能源有限公司