本发明属于熔盐热交换器领域,涉及数据分析技术,具体是适用于高温高压介质的熔盐热交换器及其通风控制系统。
背景技术:
1、熔盐换热器在光热电站中扮演着关键角色,用于将从光场获得的热量传递给水蒸汽,生成过热蒸汽,进而推动汽轮机发电,这一过程涉及多个步骤和组件,共同构成盐塔式光热电站的核心技术。
2、但现有技术中的熔盐热交换器仅能够对其换热效率进行监测,无法根据流体自身参数与风道开度等参数对其换热效率进行优化控制,导致熔盐热交换器的换热效率无法得到优化。
3、针对上述技术问题,本申请提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供适用于高温高压介质的熔盐热交换器及其通风控制系统,用于解决现有技术中的无法根据流体自身参数与风道开度等参数对其换热效率进行优化控制的问题。
2、本发明需要解决的技术问题为:如何提供一种可以根据流体自身参数与风道开度等参数对其换热效率进行优化控制的适用于高温高压介质的熔盐热交换器及其通风控制系统。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,包括效率监测模块、参数分析模块以及效率优化模块;
4、所述效率监测模块用于对熔盐热交换器进行换热效率分析:生成监测周期,将熔岩换热器在监测周期内的完整运行过程标记为换热过程,获取换热过程的整体数据zt与平稳数据pw;通过对整体数据zt与平稳数据pw进行数值计算得到换热过程的效率系数xl;通过效率系数xl将换热过程标记为低效过程或分析过程;
5、所述参数分析模块用于对熔盐热交换器的流体参数进行分析并对分析参数与调控参数进行标记;
6、所述效率优化模块包括控制优化单元与调控优化单元,所述控制优化单元用于对熔盐热交换器进行控制优化分析并得到控制优化范围;
7、所述调控优化模块用于对熔盐热交换器的调控参数进行优化分析并得到调控优化范围。
8、进一步地,换热过程的整体数据zt与平稳数据pw的获取过程包括:将换热过程分割为若干个换热时段,获取热盐出口与热盐进口在换热时段内的流体温度平均值并分别标记为热出值与热进值,将热出值与热进值的差值标记为换热时段的换热值,将换热值与换热时段的时长值之比标记为换热时段的换热系数,对换热过程中所有换热时段的换热系数进行求和取平均值得到换热过程的整体数据zt,对换热过程中所有换热时段的换热系数进行方差计算得到换热过程的平稳数据pw。
9、进一步地,将换热过程标记为低效过程或分析过程的具体过程包括:将换热过程的效率系数xl与预设的效率阈值xlmin进行比较:若效率系数xl小于等于效率阈值xlmin,则判定换热过程的换热效率不满足要求,将对应的换热过程标记为低效过程,生成设备维护信号并将设备维护信号发送至管理人员的手机终端;若效率系数xl大于效率阈值xlmin,则判定换热过程的换热效率满足要求,将对应的换热过程标记为分析过程。
10、进一步地,参数分析模块对熔盐热交换器的流体参数进行分析的具体过程包括:在监测周期的结束时刻将监测周期内分析过程对应的熔盐流体初始温度值与初始密度值标记为流体参数,对所有分析过程的初始温度值进行方差计算得到温度调控值,对所有分析过程的初始密度值进行方差计算得到密度调控值,将温度调控值与密度调控值进行比较并通过比较结果对分析参数与调控参数进行标记。
11、进一步地,将温度调控值与密度调控值进行比较的具体过程包括:若温度调控值小于等于密度调控值,则将初始温度值与初始密度值分别标记为调控参数与分析参数;若温度调控值大于密度调控值,则将初始温度值与初始密度值分别标记为分析参数与调控参数。
12、进一步地,控制优化单元对熔盐热交换器进行控制优化分析:由监测周期内分析过程的分析参数最大值与分析参数最小值构成分析范围,将分析范围分割为若干个分析区间,将分析参数位于分析区间之内的分析过程标记为分析区间的匹配过程,对分析区间内的匹配过程按照效率系数xl数值由大到小的顺序进行排列得到效率序列,将效率序列发送至调控优化单元。
13、进一步地,控制优化范围的获取过程包括:从效率序列中截取靠前的l1个匹配过程并标记为控制优化过程,由控制优化过程的空气流道的风门开度最大值与最小值构成分析区间的控制优化范围,将控制优化范围发送至效率监测模块。
14、进一步地,从效率序列中截取靠前的l2个匹配过程并标记为调控优化过程,由调控优化过程的调控参数最大值与最小值构成分析区间的调控优化范围,将调控优化范围发送至管理人员的手机终端。
15、其中,本发明还提出适用于高温高压介质的熔盐热交换器,包括壳体,所述壳体两侧均固定安装有管端封板,所述壳体顶部设置有均匀分布的气体板,两侧的所述管端封板之间设置有换热管,换热管包括直管和与直管连通的半弯管,所述壳体一侧设置有热盐进口、热盐出口、冷盐进口以及冷盐出口;冷盐进口和冷盐出口之间设置有若干个冷盐通道;所述壳体的底部四角处均安装有底部脚垫。
16、本发明具备下述有益效果:
17、1、通过效率监测模块可以对熔盐热交换器进行换热效率分析,对每一个完整的运行过程进行效率分析得到效率系数,从而通过效率系数对熔盐热交换器的换热效率进行评估,并对换热过程进行差异化标记,根据标记结果为参数分析过程与效率优化过程提供数据支撑;
18、2、通过参数分析模块可以对熔盐热交换器的流体参数进行分析,在监测周期结束后对每个分析过程的熔盐流体初始参数进行统计,并根据温度调控值与密度调控值对分析参数与调控参数进行标记,以分析参数作为分析依据,以调控参数作为控制优化对象,对熔盐热交换器进行优化控制以提高其换热效率;
19、3、通过效率优化模块可以对熔盐热交换器进行控制优化分析与调控参数优化分析,在熔盐热交换器运行时首先获取熔盐热交换器的分析参数初始数值,然后调取对应分析区间的控制优化范围与调控优化范围,根据控制优化范围与调控优化范围对对应的参数进行控制,使熔盐热交换器可以在最佳状态下运行,保证其换热效率。
1.适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,其特征在于,包括效率监测模块、参数分析模块以及效率优化模块;
2.根据权利要求1所述的适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,其特征在于,换热过程的整体数据zt与平稳数据pw的获取过程包括:将换热过程分割为若干个换热时段,获取热盐出口与热盐进口在换热时段内的流体温度平均值并分别标记为热出值与热进值,将热出值与热进值的差值标记为换热时段的换热值,将换热值与换热时段的时长值之比标记为换热时段的换热系数,对换热过程中所有换热时段的换热系数进行求和取平均值得到换热过程的整体数据zt,对换热过程中所有换热时段的换热系数进行方差计算得到换热过程的平稳数据pw。
3.根据权利要求2所述的适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,其特征在于,将换热过程标记为低效过程或分析过程的具体过程包括:将换热过程的效率系数xl与预设的效率阈值xlmin进行比较:若效率系数xl小于等于效率阈值xlmin,则判定换热过程的换热效率不满足要求,将对应的换热过程标记为低效过程,生成设备维护信号并将设备维护信号发送至管理人员的手机终端;若效率系数xl大于效率阈值xlmin,则判定换热过程的换热效率满足要求,将对应的换热过程标记为分析过程。
4.根据权利要求3所述的适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,其特征在于,参数分析模块对熔盐热交换器的流体参数进行分析的具体过程包括:在监测周期的结束时刻将监测周期内分析过程对应的熔盐流体初始温度值与初始密度值标记为流体参数,对所有分析过程的初始温度值进行方差计算得到温度调控值,对所有分析过程的初始密度值进行方差计算得到密度调控值,将温度调控值与密度调控值进行比较并通过比较结果对分析参数与调控参数进行标记。
5.根据权利要求4所述的适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,其特征在于,将温度调控值与密度调控值进行比较的具体过程包括:若温度调控值小于等于密度调控值,则将初始温度值与初始密度值分别标记为调控参数与分析参数;若温度调控值大于密度调控值,则将初始温度值与初始密度值分别标记为分析参数与调控参数。
6.根据权利要求5所述的适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,其特征在于,控制优化单元对熔盐热交换器进行控制优化分析:由监测周期内分析过程的分析参数最大值与分析参数最小值构成分析范围,将分析范围分割为若干个分析区间,将分析参数位于分析区间之内的分析过程标记为分析区间的匹配过程,对分析区间内的匹配过程按照效率系数xl数值由大到小的顺序进行排列得到效率序列,将效率序列发送至调控优化单元。
7.根据权利要求6所述的适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,其特征在于,控制优化范围的获取过程包括:从效率序列中截取靠前的l1个匹配过程并标记为控制优化过程,由控制优化过程的空气流道的风门开度最大值与最小值构成分析区间的控制优化范围,将控制优化范围发送至效率监测模块。
8.根据权利要求7所述的适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统,其特征在于,调控优化模块对熔盐热交换器的调控参数进行优化分析的具体过程包括:从效率序列中截取靠前的l2个匹配过程并标记为调控优化过程,由调控优化过程的调控参数最大值与最小值构成分析区间的调控优化范围,将调控优化范围发送至管理人员的手机终端。
9.适用于高温高压介质的熔盐热交换器,应用于权利要求1-8任一项所述的适用于高温高压介质的熔盐热交换器的通风控制系统当中,其特征在于,包括壳体(1),所述壳体(1)两侧均固定安装有管端封板(2),所述壳体(1)顶部设置有均匀分布的气体板(3),两侧的所述管端封板(2)之间设置有换热管,换热管包括直管(4)和与直管(4)连通的半弯管(5),所述壳体(1)一侧设置有热盐进口、热盐出口、冷盐进口以及冷盐出口;冷盐进口和冷盐出口之间设置有若干个冷盐通道;所述壳体(1)的底部四角处均安装有底部脚垫(6)。