一种锅炉超压保护系统及其控制方法与流程

本发明涉及热电厂运行技术领域，尤其是一种锅炉超压保护系统及其控制方法。

背景技术：

蒸汽锅炉具有工作压力大、工作温度高的特点。在锅炉运行过程中，当锅炉内的压力超过最大允许压力时，则称为锅炉超压。锅炉超压是一种非常危险的异常状态，容易造成锅炉爆炸。现有的锅炉超压保护系统对于锅炉泄压的过程容易导致锅炉压力波动幅度过大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种锅炉超压保护系统及其控制方法，能够解决现有技术的不足，减小了锅炉泄压过程对锅炉压力的干扰。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种锅炉超压保护系统，包括，

锅炉温度检测模块，用于检测实时的锅炉温度；

锅炉压力检测模块，用于检测实时的锅炉压力；

历史数据整合模块，用于对锅炉温度和锅炉压力数据进行整合；

低温超压保护阀和高温超压保护阀，用于对锅炉进行泄压保护；

控制模块，用于对低温超压保护阀和高温超压保护阀进行控制。

一种上述的锅炉超压保护系统的控制方法，包括以下步骤：

a、锅炉温度检测模块和锅炉压力检测模块分别采集锅炉温度数据和锅炉压力数据，然后发送至历史数据整合模块进行历史数据整合；

b、控制模块根据数据整合结果对锅炉状态进行判定，若锅炉处于低温超压状态，则启动低温超压保护阀对锅炉进行泄压保护，若锅炉处于不稳定高温超压状态，则同时启动低温超压保护阀和高温超压保护阀对锅炉进行泄压保护，若锅炉处于稳定高温超压状态，则启动高温超压保护阀对锅炉进行泄压保护。

作为优选，步骤a中，进行历史数据进行整合包括以下步骤，

a1、将温度数据和压力数据绘制成数据曲线；

a2、在温度数据曲线上标记低温区间和高温区间，在压力数据曲线上标记超压区间；

a3、对标记的低温区间和高温区间与超压区间的重合时间区域标记为低温超压区和高温超压区；

a4、设定最小时间区间和最小间隔区间，若在最小时间区间内同时存在低温超压区和高温超压区，则将此最小时间区间定义为目标区间，将相邻目标区间的间隔小于最小间隔区间的全部连续的目标区间合并为不稳定高温超压区间。

作为优选，步骤b中，当锅炉处于低温超压状态，低温超压保护阀的控制方法为，

b11、低温超压保护阀的开启比例与锅炉压力成正比。

作为优选，步骤b中，当锅炉处于不稳定高温超压状态，低温超压保护阀和高温超压保护阀的控制方法为，

b21、同时开启低温超压保护阀和高温超压保护阀，低温超压保护阀和高温超压保护阀的泄压总流量低于锅炉泄压上限值；

b22、根据不稳定高温超压状态的平均压力确定高温超压保护阀的开度，根据不稳定高温超压状态的实时压力使用超前校正环节对低温超压保护阀的开度进行闭环控制。

作为优选，步骤b中，当锅炉处于稳定高温超压状态，高温超压保护阀的控制方法为，

b31、将高温超压保护阀开至最大开度；

b32、当高温超压状态下的温度或压力开始下降后，减小高温超压保护阀的开度，然后观察锅炉压力是否上升，若锅炉压力上升则增大高温超压保护阀的开度，若锅炉压力下降或保持不变则继续减小高温超压保护阀的开度，直至锅炉退出高温超压状态；高温超压保护阀开度每次的调节量小于10％。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过设置低温超压保护阀和高温超压保护阀，利用专门优化的控制策略，实现对于锅炉不同状态的精确泄压控制，从而有效降低锅炉压力波动。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的原理图。

图中：1、锅炉温度检测模块；2、锅炉压力检测模块；3、历史数据整合模块；4、低温超压保护阀；5、高温超压保护阀；6、控制模块。

具体实施方式

参照图1，本实施例包括，

锅炉温度检测模块1，用于检测实时的锅炉温度；

锅炉压力检测模块2，用于检测实时的锅炉压力；

历史数据整合模块3，用于对锅炉温度和锅炉压力数据进行整合；

低温超压保护阀4和高温超压保护阀5，用于对锅炉进行泄压保护；

控制模块6，用于对低温超压保护阀4和高温超压保护阀5进行控制。

一种上述的锅炉超压保护系统的控制方法，包括以下步骤：

a、锅炉温度检测模块1和锅炉压力检测模块2分别采集锅炉温度数据和锅炉压力数据，然后发送至历史数据整合模块3进行历史数据整合；

b、控制模块6根据数据整合结果对锅炉状态进行判定，若锅炉处于低温超压状态，则启动低温超压保护阀4对锅炉进行泄压保护，若锅炉处于不稳定高温超压状态，则同时启动低温超压保护阀4和高温超压保护阀5对锅炉进行泄压保护，若锅炉处于稳定高温超压状态，则启动高温超压保护阀5对锅炉进行泄压保护。

步骤a中，进行历史数据进行整合包括以下步骤，

a1、将温度数据和压力数据绘制成数据曲线；

a2、在温度数据曲线上标记低温区间和高温区间，在压力数据曲线上标记超压区间；

a3、对标记的低温区间和高温区间与超压区间的重合时间区域标记为低温超压区和高温超压区；

a4、设定最小时间区间和最小间隔区间，若在最小时间区间内同时存在低温超压区和高温超压区，则将此最小时间区间定义为目标区间，将相邻目标区间的间隔小于最小间隔区间的全部连续的目标区间合并为不稳定高温超压区间。

步骤b中，当锅炉处于低温超压状态，低温超压保护阀4的控制方法为，

b11、低温超压保护阀4的开启比例与锅炉压力成正比。

步骤b中，当锅炉处于不稳定高温超压状态，低温超压保护阀4和高温超压保护阀5的控制方法为，

b21、同时开启低温超压保护阀4和高温超压保护阀5，低温超压保护阀4和高温超压保护阀5的泄压总流量低于锅炉泄压上限值；

b22、根据不稳定高温超压状态的平均压力确定高温超压保护阀5的开度，根据不稳定高温超压状态的实时压力使用超前校正环节对低温超压保护阀4的开度进行闭环控制。

步骤b中，当锅炉处于稳定高温超压状态，高温超压保护阀5的控制方法为，

b31、将高温超压保护阀5开至最大开度；

b32、当高温超压状态下的温度或压力开始下降后，减小高温超压保护阀5的开度，然后观察锅炉压力是否上升，若锅炉压力上升则增大高温超压保护阀5的开度，若锅炉压力下降或保持不变则继续减小高温超压保护阀5的开度，直至锅炉退出高温超压状态；高温超压保护阀5开度每次的调节量小于10％。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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