一种高能介质系统瞬态精准减能装置和方法与流程

本发明涉及能源和动力，具体涉及一种高能介质系统瞬态精准减能装置和方法。

背景技术：

1、电厂、大型船舶动力装置通常通过汽水循环传递和转换能量，蒸汽作为高能介质以高温高压形式作为传递能量的载体，在动力装置在线负荷自动跟踪、强瞬态供给-需求快速调节和特殊工况能量安全排放等运行工况下，要求高能蒸汽系统具备瞬态快速精准调温、调压能力，以满足动力装置功能性、经济性和安全性等方面的要求。

2、当动力装置全厂断电，丧失冷源、用户掉线等强瞬态过程时，系统需经受瞬态过程中的压力和温度冲击，对系统、设备、附件安全性产生较大威胁。因此需配置强瞬态精准减能系统和相关辅助设备，快速调节系统温度、压力等参数，确保在强瞬态过程中系统、设备、附件的完好性。

3、目前传统大型动力装置缺乏瞬态精准调控能力，因此高能介质系统瞬态过程无法精确调节，从而存在安全隐患。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高能介质系统瞬态精准减能装置和方法，以解决现有技术中，传统大型动力装置缺乏瞬态精准调控能力，因此高能介质系统瞬态过程无法精确调节，从而存在安全隐患的问题。

2、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

3、一方面，本申请提供一种高能介质系统瞬态精准减能装置，包括：

4、依次连接的第一过流管路和第二过流管路，上述第一过流管路的进口处设有第一压力传感器和第一温度传感器，分别用于检测高能介质的初始压力及初始温度；

5、多个减压管路，其与上述第一过流管路并联；

6、多个减温管路，其与上述第二过流管路并联；

7、冷水注入管路，其与所有上述减温管路连接，用于向上述减温管路注入冷水水源；

8、其中，根据上述初始压力和上述初始温度控制第一过流管路、第二过流管路、减压管路、减温管路和冷水注入管路的通断，以使流出的高能介质达到设定温度和设定压力。

9、在一些可选的实施例中，上述减压管路上设有依次连接的减压启闭阀和小孔减压装置，上述减压启闭阀与上述第一压力传感器信号连接。

10、在一些可选的实施例中，上述减压管路上还设有第一止回阀，其设于上述小孔减压装置的出口管路上。

11、在一些可选的实施例中，上述减温管路上设有依次连接的减温水启闭阀和减温装置，上述减温水启闭阀与上述第一温度传感器信号连接。

12、在一些可选的实施例中，上述冷水注入管路包括多个与上述减温管路一一对应且连通的冷水注入支路，上述冷水注入支路上设有冷水启闭阀，其与上述第一温度传感器信号连接，以根据上述初始温度启闭。

13、在一些可选的实施例中，上述减温管路还包括第二止回阀，其设于上述减温装置的出口管路上。

14、另一方面，本申请还提供一种高能介质系统瞬态精准减能方法，利用任一上述的高能介质系统瞬态精准减能装置实施，包括以下步骤：

15、获取高能介质的初始压力和初始温度，并判断初始压力与设定压力的大小，初始温度与设定温度的大小；

16、若初始压力大于等于设定压力且初始温度小于设定温度，则第一过流管路和减温管路关闭，第一设定数量的减压管路及第二过流管路连通；

17、若初始压力小于设定压力且初始温度大于等于设定温度，则第二过流管路及减压管路关闭，第一过流管路连通，第二设定数量的减温管路、冷水注入管路连通；

18、若初始压力大于等于设定压力且初始温度大于等于设定温度，则第一过流管路和第二过流管路关闭，第一设定数量的减压管路及第二设定数量的减温管路、冷水注入管路均连通。

19、在一些可选的实施例中，上述减压管路上设有依次连接的减压启闭阀和小孔减压装置，上述减压启闭阀与第一压力传感器信号连接，根据rp＝round(p1-pmax)/δp确定第一设定数量rp，其中p1为上述初始压力，pmax为上述设定压力，δp为上述小孔减压装置的减压值。

20、在一些可选的实施例中，上述减温管路上设有依次连接的减温水启闭阀和减温装置，上述减温水启闭阀与第一温度传感器信号连接，根据rt＝round(t1-tmax)/δt确定第二设定数量rt，其中t1为初始温度，tmax为设定温度，δt为上述减温装置的减温值。

21、在一些可选的实施例中，若初始压力小于设定压力且初始温度小于设定温度，则第一过流管路和第二过流管路连通，减温管路和减压管路关闭。

22、与现有技术相比，本发明的优点在于：通过第一压力传感器、第一温度传感器测得的高能介质的初始压力及初始温度，并与设定压力和设定温度比较，以控制第一过流管路、第二过流管路、减压管路、减温管路和冷水注入管路的通断，以使流出的介质达到设定温度和设定压力，从而可以精确且快速地减能，实现了高能介质系统瞬态过程可调节、能量消减够精确和减能过程够安全。

技术特征：

1.一种高能介质系统瞬态精准减能装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的高能介质系统瞬态精准减能装置，其特征在于，所述减压管路(5)上设有依次连接的减压启闭阀(51)和小孔减压装置(52)，所述减压启闭阀(51)与所述第一压力传感器(3)信号连接。

3.如权利要求2所述的高能介质系统瞬态精准减能装置，其特征在于，所述减压管路(5)上还设有第一止回阀(53)，其设于所述小孔减压装置(52)的出口管路上。

4.如权利要求1所述的高能介质系统瞬态精准减能装置，其特征在于，所述减温管路(6)上设有依次连接的减温水启闭阀(61)和减温装置(62)，所述减温水启闭阀(61)与所述第一温度传感器(4)信号连接。

5.如权利要求4所述的高能介质系统瞬态精准减能装置，其特征在于，所述冷水注入管路包括多个与所述减温管路(6)一一对应且连通的冷水注入支路(7)，所述冷水注入支路(7)上设有冷水启闭阀(71)，其与所述第一温度传感器(4)信号连接，以根据所述初始温度启闭。

6.如权利要求4所述的高能介质系统瞬态精准减能装置，其特征在于，所述减温管路(6)还包括第二止回阀(63)，其设于所述减温装置(62)的出口管路上。

7.一种高能介质系统瞬态精准减能方法，其特征在于，利用如权利要求1-6任一所述的高能介质系统瞬态精准减能装置实施，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的高能介质系统瞬态精准减能方法，其特征在于，所述减压管路(5)上设有依次连接的减压启闭阀(51)和小孔减压装置(52)，所述减压启闭阀(51)与第一压力传感器(3)信号连接，根据rp＝round(p1-pmax)/δp确定第一设定数量rp，其中p1为所述初始压力，pmax为所述设定压力，δp为所述小孔减压装置(52)的减压值。

9.如权利要求7所述的高能介质系统瞬态精准减能方法，其特征在于，所述减温管路(6)上设有依次连接的减温水启闭阀(61)和减温装置(62)，所述减温水启闭阀(61)与第一温度传感器(4)信号连接，根据rt＝round(t1-tmax)/δt确定第二设定数量rt，其中t1为初始温度，tmax为设定温度，δt为所述减温装置(62)的减温值。

10.如权利要求7所述的高能介质系统瞬态精准减能方法，其特征在于，若初始压力小于设定压力且初始温度小于设定温度，则第一过流管路(1)和第二过流管路(2)连通，减温管路(6)和减压管路(5)关闭。

技术总结
本发明公开了一种高能介质系统瞬态精准减能装置和方法，涉及能源和动力领域，一方面，该装置包括第一过流管路、第二过流管路、第一压力传感器、第一温度传感器、减压管路、减温管路和冷水注入管路，第一过流管路和第二过流管路依次连接，第一过流管路的进口处设有第一压力传感器和第一温度传感器，多个减压管路与第一过流管路并联，多个减温管路与第二过流管路并联；冷水注入管路与所有减温管路连接。第二方面，该方法包括以下步骤：获取高能介质的初始压力和初始温度，并判断初始压力与设定压力的大小，初始温度与设定温度的大小，以控制第一过流管路、第二过流管路、减压管路、减温管路和冷水注入管路的通断，实现高能介质系统瞬态过程可调。

技术研发人员：陈先兵,陈勇,毕雄,包世纪,姚硕,于晓勇
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15