CN114087888A - 冷凝器双恒定运行控制方法、***及二回路*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷凝器双恒定运行控制方法、***及二回路***；所述方法包括以下步骤：获取冷凝器参数；基于冷凝器参数判断冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行；在冷凝器未达到液位和压力的双恒定运行时，基于冷凝器参数调整冷凝器上循环冷却水进口处的第一调节阀的阀位和冷凝器上凝结水出口处的第二调节阀的阀位，直至冷凝器达到液位和压力的双恒定运行；本发明根据冷凝器运行的基本原理，从设备运行热力学角度出发，采用PI控制方式，对当前测量值进行判断并计算，通过对冷凝器凝结水出口处的调节阀和冷凝器循环冷却水进口处的调节阀实现对冷凝器压力、液位分别同时进行控制，实现了冷凝器的压力、液位的双恒定运行。
Description
技术领域
本发明属于冷凝器技术领域，特别是涉及一种冷凝器双恒定运行控制方法、***及二回路***。
背景技术
冷凝器是二回路***的重要组成部分，通过冷凝器接收来自汽轮机的排汽、其他设备的乏汽，并将排汽凝结为水送入给水***，冷凝器对于二回路***的安全、高效、稳定运行有着重要的作用。
冷凝器压力直接影响二回路***朗肯热力循环的热效率，从而对***运行经济性有直接影响；过高的压力将会导致***运行的效率降低，而过低的冷凝器压力将会导致冷凝器出口连接的凝结水泵入口可能发生汽蚀现象从而对设备运行产生危害；过高的液位将会导致冷凝器传热管束被凝结水淹没而导致传热变弱，影响冷凝器运行，使得冷凝器真空度上升；过低的液位会导致下游的除氧器液位也较低，从而导致二回路***中给水流量不足影响正常运行；对于冷凝器启动阶段，尤其需要进行精准、稳定的控制以保证其正常启动；在冷凝器实际运行过程中，压力跟液位之间存在复杂的相互关系，冷凝器的稳定运行对于二回路***的效率、安全性十分重要，而且在不同工况运行条件下冷凝器的液位、压力往往都会发生较大的变化。
因此，如何提供一种冷凝器双恒定运行控制方法，对冷凝器液位和压力进行控制，使冷凝器的液位和压力达到稳定，实现冷凝器的双恒定运行，成为领域内亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种冷凝器双恒定运行控制方法、***及二回路***，用于解决现有冷凝器的液位、压力在不同工况运行条件下，无法实现双恒定运行的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种冷凝器双恒定运行控制方法，包括以下步骤：获取冷凝器参数；所述冷凝器参数至少包括：所述冷凝器的当前压力和所述冷凝器的当前液位；基于所述冷凝器参数判断所述冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行；在所述冷凝器未达到液位和压力的双恒定运行时，基于所述冷凝器参数调整所述冷凝器上循环冷却水进口处的第一调节阀的阀位和所述冷凝器上凝结水出口处的第二调节阀的阀位，直至所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行。
于本发明的一实施例中，基于所述冷凝器参数判断所述冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行包括以下步骤：判断所述当前压力与一预设压力之间的压力偏差是否满足预设压力条件，及所述当前液位与一预设液位之间的液位偏差是否满足预设液位条件；若所述压力偏差满足所述预设压力条件，且所述液位偏差满足所述预设液位条件，则所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行。
于本发明的一实施例中，所述冷凝器参数还包括：所述冷凝器内凝结水的第一当前水流量和所述冷凝器内循环冷却水的第二当前水流量；基于所述冷凝器参数调整所述冷凝器上循环冷却水进口处的第一调节阀的阀位和所述冷凝器上凝结水出口处的第二调节阀的阀位包括以下步骤：获取所述第一调节阀的第一当前阀位；获取所述第二调节阀的第二当前阀位；基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
于本发明的一实施例中，所述基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位包括以下步骤：计算所述当前压力和一预设压力之间的压力偏差；计算所述当前液位和一预设液位之间的液位偏差；基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，计算所述第一调节阀的第一目标阀位和所述第二调节阀的第二目标阀位，以将所述第一调节阀的阀位调整至所述第一目标阀位，将所述第二调节阀的阀位调整至所述第二目标阀位。
于本发明的一实施例中，所述基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，计算所述第一调节阀的第一目标阀位和所述第二调节阀的第二目标阀位的计算公式如下：
ΔP＝P2-P1；
ΔLv＝Lv2-Lv1；
其中，V10表示所述第一当前阀位；V20表示所述第二当前阀位；P1表示所述预设压力；P2表示所述当前压力；ΔP表示所述压力偏差；Lv1表示所述预设液位；Lv2表示所述当前液位；ΔLv表示所述液位偏差；Gc表示所述第一当前水流量；Gr表示所述第二当前水流量；f1表示所述循环冷却水的水流量与所述第一调节阀的阀位之间的关联关系；f1(Gr)表示所述循环冷却水的水流量为所述第二当前水流量时，对应的所述第一调节阀的阀位；f2表示所述凝结水的水流量与所述第一调节阀的阀位之间的关联关系；f2(Gc)表示所述凝结水的水流量为所述第一当前水流量时，对应的所述第一调节阀的阀位；f3表示所述凝结水的水流量与所述第二调节阀的阀位之间的关联关系；f3(Gc)表示所述凝结水的水流量为所述第一当前水流量时，对应的所述第二调节阀的阀位；f4表示所述循环冷却水的水流量与所述第二调节阀的阀位之间的关联关系；f4(Gr)表示所述循环冷却水的水流量为所述第二当前水流量时，对应的所述第二调节阀的阀位；k1、k2、k3、k4、τ1、τ2、τ3、τ4均为调节参数；V1表示所述第一目标阀位；V2表示所述第二目标阀位。
本发明提供一种用于实现上述的冷凝器双恒定运行控制方法的冷凝器双恒定运行控制***，包括：冷凝器、压力检测装置、液位检测装置及控制装置；所述冷凝器具有循环冷却水进口和凝结水出口；于所述循环冷却水进口设有第一调节阀，于所述凝结水出口设有第二调节阀；所述压力检测装置设于所述冷凝器，用于实时检测所述冷凝器的当前压力；所述液位检测装置设于所述冷凝器，用于实时检测所述冷凝器的当前液位；所述控制装置分别与所述压力检测装置、所述液位检测装置、所述第一调节阀及所述第二调节阀连接，用于基于所述当前压力和所述当前液位判断所述冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行，及在所述冷凝器未达到液位和压力的双恒定运行时，基于所述当前压力和所述当前液位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位，直至所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行。
于本发明的一实施例中，所述冷凝器双恒定运行控制***还包括：第一流量检测装置、第二流量检测装置；所述第一流量检测装置设于所述冷凝器，与所述控制装置连接，用于实时检测所述冷凝器内凝结水的第一当前水流量；所述第二流量检测装置设于所述冷凝器，与所述控制装置连接，用于实时检测所述冷凝器内循环冷却水的第二当前水流量；所述控制装置还用于实时采集所述第一调节阀的第一当前阀位和所述第二调节阀的第二当前阀位，及基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
于本发明的一实施例中，所述控制装置包括：液位计算器和压力计算器；所述液位计算器与所述液位检测装置连接，用于计算所述当前液位与一预设液位之间的液位偏差；所述压力计算器与所述压力检测装置连接，用于计算所述当前压力与一预设压力之间的压力偏差；所述控制装置用于基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
本发明提供一种二回路***，包括：做功设备及上述的冷凝器双恒定运行控制***；所述做功设备与所述冷凝器双恒定运行控制***中的冷凝器连接，用于向所述冷凝器排放蒸汽。
如上所述，本发明所述的冷凝器双恒定运行控制方法、***及二回路***，具有以下有益效果：
(1)与现有技术相比，本发明根据二回路***中冷凝器运行的基本原理，从设备运行热力学角度出发，采用PI控制方式，对当前测量值进行判断并计算，通过对冷凝器凝结水出口处的调节阀和冷凝器循环冷却水进口处的调节阀实现对冷凝器压力、液位分别同时进行控制，实现了冷凝器的压力、液位的双恒定运行。
(2)本发明可以有效提高冷凝器启动调试过程的效率，缩短冷凝器的设备运行调试周期，使冷凝器可以更加稳定启动及运行，有利于消除实际冷凝器运行过程不稳定性，保证冷凝器的正常、安全运行，从而可以保障整个二回路***可安全、安稳运行，降低了二回路***冷凝器在不同工况下，由于压力和液位变动过大，变动超过限制而导致***运行安全性和经济性受到的风险。
附图说明
图1显示为本发明的冷凝器双恒定运行控制方法于一实施例中的流程图。
图2显示为本发明的冷凝器双恒定运行控制方法于一实施例中的控制逻辑图。
图3显示为本发明的冷凝器双恒定运行控制方法于一实施例中的实施原理流程图。
图4显示为本发明的冷凝器双恒定运行控制***于一实施例中的结构示意图。
图5显示为本发明的二回路***于一实施例中的结构示意图。
标号说明
41 冷凝器
411 循环冷却水进口
412 凝结水出口
42 压力检测装置
43 液位检测装置
44 控制装置
441 液位计算器
442 压力计算器
45 第一流量检测装置
46 第二流量检测装置
51 做功设备
52 冷凝器双恒定运行控制***
521 冷凝器
S1～S3 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的冷凝器双恒定运行控制方法、***及二回路***，与现有技术相比，本发明根据二回路***中冷凝器运行的基本原理，从设备运行热力学角度出发，采用PI控制方式，对当前测量值进行判断并计算，通过对冷凝器凝结水出口处的调节阀和冷凝器循环冷却水进口处的调节阀实现对冷凝器压力、液位分别同时进行控制，实现了冷凝器的压力、液位的双恒定运行；本发明可以有效提高冷凝器启动调试过程的效率，缩短冷凝器的设备运行调试周期，使冷凝器可以更加稳定启动及运行，有利于消除实际冷凝器运行过程不稳定性，保证冷凝器的正常、安全运行，从而可以保障整个二回路***可安全、安稳运行，降低了二回路***冷凝器在不同工况下，由于压力和液位变动过大，变动超过限制而导致***运行安全性和经济性受到的风险。
于一实施例中，将本发明的冷凝器双恒定运行控制方法应用于二回路***。
具体地，该二回路***包括汽轮机、汽动泵等做功设备及冷凝器，该冷凝器接收来自该做功设备的蒸汽，该蒸汽在冷凝器内逐渐被完全冷却为水，产生并维持真空。
于一实施例中，该冷凝器为管壳式换热器，管内为循环冷却水，通过大量传热管束内的循环冷却水(常温常压)将冷凝器传热管外蒸汽完全凝结为水。
如图1所示，于一实施例中，该冷凝器双恒定运行控制方法包括以下步骤：
步骤S1、获取冷凝器参数。
需要说明的是，所述冷凝器参数包括但并不限于：所述冷凝器的当前压力和所述冷凝器的当前液位等冷凝器运行参数，及所述冷凝器内凝结水的第一当前水流量和所述冷凝器内循环冷却水的第二当前水流量等冷凝器控制参数。
具体地，在实际应用中，可通过压力检测装置实时检测冷凝器的当前压力，通过液位检测装置实时检测冷凝器的当前液位，通过流量检测装置检测凝结水的当前水流量及循环冷却水的水流量。
需要说明的是，该压力检测装置、液位检测装置及流量检测装置均采用领域内常规的技术手段，其具体的结构组成及工作原理，均不作为限制本发明的条件，故在此也不再详细赘述。
进一步地，该当前压力为该冷凝器的壳侧压力；该当前液位为该冷凝器热井的液位。
步骤S2、基于所述冷凝器参数判断所述冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行。
于一实施例中，基于所述冷凝器参数判断所述冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行包括以下步骤：判断所述当前压力与一预设压力之间的压力偏差是否满足预设压力条件，及所述当前液位与一预设液位之间的液位偏差是否满足预设液位条件。
具体地，压力偏差为当前压力减去预设压力；液位偏差为当前液位减去预设液位。
需要说明的是，若所述压力偏差满足所述预设压力条件，且所述液位偏差满足所述预设液位条件，则所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行。
需要说明的是，上述的预设压力和预设液位均为用户设定的值，其具体设为多少，可根据实际应用场景来确定。
进一步地，在用户设定该预设压力时，需要考虑冷凝器的当前液位；而在设定该预设液位时，需要考虑冷凝器的当前压力。
需要说明的是，上述的预设压力条件和预设液位条件是预先设定好的，在实际应用中，只要压力偏差满足该预设压力条件，且液位偏差满足该预设液位条件，则冷凝器就会达到稳定，即为双恒定运行。
具体地，将预设压力条件设为：压力偏差小于预设压力偏差阈值，预设液位条件设为：液位偏差小于预设液位偏差阈值。
需要说明的是，该预设压力偏差阈值和该预设液位偏差阈值也是用户设定的值，可根据实际应用场景来设定。
在所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行时，不执行操作，即保持冷凝器稳定，实现其液位和压力的双恒定运行。
在所述冷凝器未达到液位和压力的双恒定运行时，执行步骤S3。
步骤S3、基于所述冷凝器参数调整所述冷凝器上循环冷却水进口处的第一调节阀的阀位和所述冷凝器上凝结水出口处的第二调节阀的阀位，直至所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行。
优选地，在实际应用中，通过阀位控制器调整第一调节阀的阀位和第二调节阀的阀位。
于一实施例中，基于所述冷凝器参数调整所述冷凝器上循环冷却水进口处的第一调节阀的阀位和所述冷凝器上凝结水出口处的第二调节阀的阀位包括以下步骤：
步骤S31、获取所述第一调节阀的第一当前阀位。
步骤S32、获取所述第二调节阀的第二当前阀位。
需要说明的是，步骤S31和步骤S32中均是为了实时获取调节阀(包括第一调节阀和第二调节阀)的阀位；优选地，在实际应用中，可通过阀位传感器来实时采集调节阀的当前阀位。
需要说明的是，上述步骤S31和步骤S32的执行顺序不作为限制本发明的条件，可以按照先后顺序执行，也可以同时执行，在按照先后顺序执行时，可以先执行步骤S31，再执行步骤S32；也可以先执行步骤S32，再执行步骤S31。
步骤S33、基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
于一实施例中，所述基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位包括以下步骤：
步骤S331、计算所述当前压力和一预设压力之间的压力偏差。
优选地，在实际应用中，可通过压力计算器计算压力偏差。
步骤S332、计算所述当前液位和一预设液位之间的液位偏差。
优选地，在实际应用中，可通过液位计算器计算液位偏差。
进一步地，在冷凝器的压力偏差计算过程中需要冷凝器的液位，在冷凝器的液位偏差计算过程中需要冷凝器的压力，两者之间存在复杂的相互关系，依赖于冷凝器的运行特性。
需要说明的是，上述步骤S331和步骤S332的执行顺序不作为限制本发明的条件，可以按照先后顺序执行，也可以同时执行，在按照先后顺序执行时，可以先执行步骤S331，再执行步骤S332；也可以先执行步骤S332，再执行步骤S331。
步骤S333、基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，计算所述第一调节阀的第一目标阀位和所述第二调节阀的第二目标阀位，以将所述第一调节阀的阀位调整至所述第一目标阀位，将所述第二调节阀的阀位调整至所述第二目标阀位。
于一实施例中，所述基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，计算所述第一调节阀的第一目标阀位和所述第二调节阀的第二目标阀位的计算公式如下：
ΔP＝P2-P1；
ΔLv＝Lv2-Lv1；
其中，V10表示所述第一当前阀位；V20表示所述第二当前阀位；P1表示所述预设压力；P2表示所述当前压力；ΔP表示所述压力偏差；Lv1表示所述预设液位；Lv2表示所述当前液位；ΔLv表示所述液位偏差；Gc表示所述第一当前水流量；Gr表示所述第二当前水流量；f1表示所述循环冷却水的水流量与所述第一调节阀的阀位之间的关联关系；f1(Gr)表示所述循环冷却水的水流量为所述第二当前水流量时，对应的所述第一调节阀的阀位；f2表示所述凝结水的水流量与所述第一调节阀的阀位之间的关联关系；f2(Gc)表示所述凝结水的水流量为所述第一当前水流量时，对应的所述第一调节阀的阀位；f3表示所述凝结水的水流量与所述第二调节阀的阀位之间的关联关系；f3(Gc)表示所述凝结水的水流量为所述第一当前水流量时，对应的所述第二调节阀的阀位；f4表示所述循环冷却水的水流量与所述第二调节阀的阀位之间的关联关系；f4(Gr)表示所述循环冷却水的水流量为所述第二当前水流量时，对应的所述第二调节阀的阀位；k1、k2、k3、k4、τ1、τ2、τ3、τ4均为调节参数；V1表示所述第一目标阀位；V2表示所述第二目标阀位。
需要说明的是，上述公式中的f1、f2、f3、f4分别为通过二回路***冷凝器设计时所确定的各个流量与阀位之间的关联关系，即在该二回路***设计完成后，该关联关系即已确定，在实际应用中，可由生产厂家提供，其具体的公式不作为限制本发明的条件，故在此也不再详细赘述。
进一步地，上述公式中的调节参数k1、k2、k3、k4、τ1、τ2、τ3、τ4均是用户设定的；特别地，在用户设定该调节参数时，需考虑冷凝器蒸汽入口的汽流量，所以，在实际应用中，还需通过流量检测装置实时检测冷凝器蒸汽入口的汽流量。
需要说明的是，该流量检测装置采用的是领域内常规的技术手段，其与前述用来检测凝结水水流量和循环冷却水水流量的流量检测装置不同，前述的流量检测装置是用来检测水流量的，这里的流量检测装置是用来检测汽流量的。
进一步地，凝结水出口调节阀(第二调节阀)和循环冷却水进口调节阀(第一调节阀)的基本控制形式均采用PI控制方式，其中，凝结水调节阀的控制主要受冷凝器液位影响，循环冷却水进口调节阀主要受到冷凝器压力影响。
下面通过具体实施例来进一步解释说明本发明的冷凝器双恒定运行控制方法。
于一实施例中，将该冷凝器双恒定运行控制方法应用于一运行工况下；具体地，于该运行工况下，二回路***冷凝器正常运行状态，产生的大量蒸汽进入二回路***冷凝器时(二回路***功率突降，在这一情况下，蒸汽发生器所产生大量高参数蒸汽不流动经过汽轮机等做功设备做功，而是通过减温减压装置将参数降低之后直接排放到冷凝器中凝结)，这将会导致冷凝器运行压力增大而冷凝器液位减小的情况，此时，该冷凝器双恒定运行控制方法将进行如下动作，通过循环冷却水进口的第一调节阀和凝结水出口的第二调节阀对循环冷却水和凝结水流量的调节控制，以维持冷凝器液位和冷凝器压力满足双恒定运行控制。
如图2所示，在进行控制时，根据二回路***冷凝器当前已设置的实际参数测量点，实时获取冷凝器压力P、冷凝器液位Lv等冷凝器运行参数及冷凝器进口排汽流量、冷凝器循环冷却水流量等需要用于冷凝器控制的主要参数，以及当前循环冷却水进口调节阀阀位、凝结水出口调节阀阀位。
运行过程中的液位计算器以当前液位与预设液位之间存在的液位偏差结合其他测量参数作为设定阀位的计算依据，压力计算器以当前压力与预设压力之间存在的压力偏差结合其他测量参数作为设定阀位的计算依据，同时都作为最终双恒定运行判定的依据。
第一调节阀和第二调节阀的阀位设定与液位计算器和压力计算器存在关联关系，通过阀位的控制与设定，从而对循环冷却水和凝结水的流量分别同时进行调节，以实现对冷凝器液位和冷凝器压力的同步双恒定控制，以此作为二回路***冷凝器双恒定运行控制的基本逻辑。
如图3所示，在采用了本发明的冷凝器双恒定运行控制方法时，冷凝器压力设定值为P1，液位设定值为Lv1，均为正常冷凝器设计运行值。
当前时刻，第一调节阀的阀位为V10，第二调节阀的阀位为V20；在上述工况下，冷凝器当前压力将超过设定值达到P2，液位值将低于设定值达到Lv2，此时需要通过调节阀调节流量，从而使冷凝器的压力和液位维持稳定。
经过压力计算器计算得到的冷凝器的压力偏差ΔP＝P2-P1，液位偏差为ΔLv＝Lv2-Lv1，在这一情况下，由于冷凝器压力相对设定值增大，需要对循环冷却水进口流量进行调节，经过计算得到第一调节阀的阀位为V1，随后第一调节阀按照V1进行动作：
由于冷凝器液位相对设定值减小，需要对冷凝器凝结水出口流量进行调节，经过计算得到第二调节阀的阀位为V2，随后第二调节阀按照V2进行动作：
需要说明的是，以上两式均采用了PI基本控制形式，式中，每个调节阀的控制都与冷凝器液位与压力的变动相关。
根据图3中控制流程，随着时间的不断推进，在二回路***冷凝器实际运行过程中针对两个调节阀的控制，在出现压力、液位不能满足双恒定运行的情况下，将不断重复以上过程，第一调节阀和第二调节阀不断根据双恒定运行控制方法计算得出的阀位动作。
当阀门动作后，循环冷却水和凝结水流量也将随之变化，从而引起冷凝器的压力和液位也随之变化，直至冷凝器压力和液位两个参数均达到稳定情况；经过一段时间的调节与运行，冷凝器压力和液位基本维持不变且都达到设定值。
需要说明的是，在上述工况下，第二调节阀将会出现先开小后开大的情况，第一调节阀将会出现持续开大的情况，直至经调节控制之后达到稳定状态，循环冷却水进口流量、凝结水出口流量也会随着调节阀的调节而不断变化；在实际进行冷凝器运行控制时，需要进行多次连续的阀门控制与调节，最终在液位计算器和压力计算器偏差都满足一定条件下即可认为达到稳定，即为双恒定运行。
需要说明的是，本发明通过对冷凝器循环冷却水进口调节阀和冷凝器凝结水出口调节阀控制，设置压力计算器和液位计算器，得到经过复杂耦合计算的凝结水调节阀和循环冷却水进口调节阀设置并进行实时阀位操作，实现冷凝器液位和压力的双恒定运行控制，可以有效保证不同工况下冷凝器的稳定运行，从而提高了二回路***运行稳定性，降低了二回路***冷凝器由于压力和液位变动过大、变动超过限制而导致***运行安全性和经济性受到的风险；而且，本发明的冷凝器双恒定运行控制方法提供了一种允许在一定范围的冷凝器压力和液位的变化，基本实现两个参数同时稳定的冷凝器运行方式。
需要说明的是，本发明所述的冷凝器双恒定运行控制方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
如图4所示，于一实施例中，本发明的用于实现上述的冷凝器双恒定运行控制方法的冷凝器双恒定运行控制***包括冷凝器41、压力检测装置42、液位检测装置43及控制装置44。
具体地，所述冷凝器41具有循环冷却水进口411和凝结水出口412；于所述循环冷却水进口411设有第一调节阀(未在图中示出)，于所述凝结水出口412设有第二调节阀(未在图中示出)；所述压力检测装置42设于所述冷凝器41，用于实时检测所述冷凝器41的当前压力；所述液位检测装置43设于所述冷凝器41，用于实时检测所述冷凝器41的当前液位；所述控制装置44分别与所述压力检测装置42、所述液位检测装置43、所述第一调节阀及所述第二调节阀连接，用于基于所述当前压力和所述当前液位判断所述冷凝器41是否达到液位和压力的双恒定运行，及在所述冷凝器41未达到液位和压力的双恒定运行时，基于所述当前压力和所述当前液位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位，直至所述冷凝器41达到液位和压力的双恒定运行。
于一实施例中，所述冷凝器双恒定运行控制***还包括第一流量检测装置45、第二流量检测装置46。
具体地，所述第一流量检测装置45设于所述冷凝器41，与所述控制装置44连接，用于实时检测所述冷凝器41内凝结水的第一当前水流量；所述第二流量检测装置46设于所述冷凝器41，与所述控制装置44连接，用于实时检测所述冷凝器41内循环冷却水的第二当前水流量；所述控制装置44还用于实时采集所述第一调节阀的第一当前阀位和所述第二调节阀的第二当前阀位，及基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
于一实施例中，所述控制装置44包括液位计算器441和压力计算器442。
具体地，所述液位计算器441与所述液位检测装置43连接，用于计算所述当前液位与一预设液位之间的液位偏差；所述压力计算器442与所述压力检测装置42连接，用于计算所述当前压力与一预设压力之间的压力偏差；所述控制装置44用于基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
进一步地，该控制装置44包括一阀位控制器(未在图中示出)，以通过该阀位控制器调整第一调节阀的阀位和第二调节阀的阀位。
于一实施例中，所述冷凝器41为管壳式换热器。
需要说明的是，该冷凝器双恒定运行控制***的工作原理与上述冷凝器双恒定运行控制方法的工作原理相同，故在此不再赘述。
需要说明的是，本发明的冷凝器双恒定运行控制***可以实现本发明的冷凝器双恒定运行控制方法，但本发明的冷凝器双恒定运行控制方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的冷凝器双恒定运行控制***的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。
如图5所示，于一实施例中，本发明的二回路***包括做功设备51及上述的冷凝器双恒定运行控制***52。
具体地，所述做功设备51与所述冷凝器双恒定运行控制***52中的冷凝器521连接，用于向所述冷凝器521排放蒸汽。
需要说明的是，该二回路***在实现冷凝器双恒定运行控制时，与上述冷凝器双恒定运行控制方法的工作原理相同，故在此不再赘述。
综上所述，本发明的冷凝器双恒定运行控制方法、***及二回路***，与现有技术相比，本发明根据二回路***中冷凝器运行的基本原理，从设备运行热力学角度出发，采用PI控制方式，对当前测量值进行判断并计算，通过对冷凝器凝结水出口处的调节阀和冷凝器循环冷却水进口处的调节阀实现对冷凝器压力、液位分别同时进行控制，实现了冷凝器的压力、液位的双恒定运行；本发明可以有效提高冷凝器启动调试过程的效率，缩短冷凝器的设备运行调试周期，使冷凝器可以更加稳定启动及运行，有利于消除实际冷凝器运行过程不稳定性，保证冷凝器的正常、安全运行，从而可以保障整个二回路***可安全、安稳运行，降低了二回路***冷凝器在不同工况下，由于压力和液位变动过大，变动超过限制而导致***运行安全性和经济性受到的风险；所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种冷凝器双恒定运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取冷凝器参数；所述冷凝器参数至少包括：所述冷凝器的当前压力和所述冷凝器的当前液位；
基于所述冷凝器参数判断所述冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行；
在所述冷凝器未达到液位和压力的双恒定运行时，基于所述冷凝器参数调整所述冷凝器上循环冷却水进口处的第一调节阀的阀位和所述冷凝器上凝结水出口处的第二调节阀的阀位，直至所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行。
2.根据权利要求1所述的冷凝器双恒定运行控制方法，其特征在于，基于所述冷凝器参数判断所述冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行包括以下步骤：
判断所述当前压力与一预设压力之间的压力偏差是否满足预设压力条件，及所述当前液位与一预设液位之间的液位偏差是否满足预设液位条件；
若所述压力偏差满足所述预设压力条件，且所述液位偏差满足所述预设液位条件，则所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行。
3.根据权利要求1所述的冷凝器双恒定运行控制方法，其特征在于，所述冷凝器参数还包括：所述冷凝器内凝结水的第一当前水流量和所述冷凝器内循环冷却水的第二当前水流量；基于所述冷凝器参数调整所述冷凝器上循环冷却水进口处的第一调节阀的阀位和所述冷凝器上凝结水出口处的第二调节阀的阀位包括以下步骤：
获取所述第一调节阀的第一当前阀位；
获取所述第二调节阀的第二当前阀位；
基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
4.根据权利要求3所述的冷凝器双恒定运行控制方法，其特征在于，所述基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位包括以下步骤：
计算所述当前压力和一预设压力之间的压力偏差；
计算所述当前液位和一预设液位之间的液位偏差；
基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，计算所述第一调节阀的第一目标阀位和所述第二调节阀的第二目标阀位，以将所述第一调节阀的阀位调整至所述第一目标阀位，将所述第二调节阀的阀位调整至所述第二目标阀位。
5.根据权利要求4所述的冷凝器双恒定运行控制方法，其特征在于，所述基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，计算所述第一调节阀的第一目标阀位和所述第二调节阀的第二目标阀位的计算公式如下：
ΔP＝P2-P1；
ΔLv＝Lv2-Lv1；
其中，V10表示所述第一当前阀位；V20表示所述第二当前阀位；P1表示所述预设压力；P2表示所述当前压力；ΔP表示所述压力偏差；Lv1表示所述预设液位；Lv2表示所述当前液位；ΔLv表示所述液位偏差；Gc表示所述第一当前水流量；Gr表示所述第二当前水流量；f1表示所述循环冷却水的水流量与所述第一调节阀的阀位之间的关联关系；f1(Gr)表示所述循环冷却水的水流量为所述第二当前水流量时，对应的所述第一调节阀的阀位；f2表示所述凝结水的水流量与所述第一调节阀的阀位之间的关联关系；f2(Gc)表示所述凝结水的水流量为所述第一当前水流量时，对应的所述第一调节阀的阀位；f3表示所述凝结水的水流量与所述第二调节阀的阀位之间的关联关系；f3(Gc)表示所述凝结水的水流量为所述第一当前水流量时，对应的所述第二调节阀的阀位；f4表示所述循环冷却水的水流量与所述第二调节阀的阀位之间的关联关系；f4(Gr)表示所述循环冷却水的水流量为所述第二当前水流量时，对应的所述第二调节阀的阀位；k1、k2、k3、k4、τ1、τ2、τ3、τ4均为调节参数；V1表示所述第一目标阀位；V2表示所述第二目标阀位。
6.一种用于实现权利要求1至5中任一项所述的冷凝器双恒定运行控制方法的冷凝器双恒定运行控制***，其特征在于，包括：冷凝器、压力检测装置、液位检测装置及控制装置；
所述冷凝器具有循环冷却水进口和凝结水出口；
于所述循环冷却水进口设有第一调节阀，于所述凝结水出口设有第二调节阀；
所述压力检测装置设于所述冷凝器，用于实时检测所述冷凝器的当前压力；
所述液位检测装置设于所述冷凝器，用于实时检测所述冷凝器的当前液位；
所述控制装置分别与所述压力检测装置、所述液位检测装置、所述第一调节阀及所述第二调节阀连接，用于基于所述当前压力和所述当前液位判断所述冷凝器是否达到液位和压力的双恒定运行，及
在所述冷凝器未达到液位和压力的双恒定运行时，基于所述当前压力和所述当前液位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位，直至所述冷凝器达到液位和压力的双恒定运行。
7.根据权利要求6所述的冷凝器双恒定运行控制***，其特征在于，所述冷凝器双恒定运行控制***还包括：第一流量检测装置、第二流量检测装置；
所述第一流量检测装置设于所述冷凝器，与所述控制装置连接，用于实时检测所述冷凝器内凝结水的第一当前水流量；
所述第二流量检测装置设于所述冷凝器，与所述控制装置连接，用于实时检测所述冷凝器内循环冷却水的第二当前水流量；
所述控制装置还用于实时采集所述第一调节阀的第一当前阀位和所述第二调节阀的第二当前阀位，及
基于所述当前压力、所述当前液位、所述第一当前水流量、所述第二当前水流量、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位，调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
8.根据权利要求6或7所述的冷凝器双恒定运行控制***，其特征在于，所述控制装置包括：液位计算器和压力计算器；
所述液位计算器与所述液位检测装置连接，用于计算所述当前液位与一预设液位之间的液位偏差；
所述压力计算器与所述压力检测装置连接，用于计算所述当前压力与一预设压力之间的压力偏差；
所述控制装置用于基于所述压力偏差、所述液位偏差、所述第一当前阀位及所述第二当前阀位调整所述第一调节阀的阀位和所述第二调节阀的阀位。
9.一种二回路***，其特征在于，包括：做功设备及权利要求6～8中任一项所述的冷凝器双恒定运行控制***；
所述做功设备与所述冷凝器双恒定运行控制***中的冷凝器连接，用于向所述冷凝器排放蒸汽。
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