一种锅炉水动力相变点的确定方法、系统、设备和介质与流程

本发明涉及火力发电，尤其涉及一种锅炉水动力相变点的确定方法、装置、设备和介质。

背景技术：

1、随着可再生能源电源大规模的接入，电网对燃煤电厂的煤电机组调峰能力提出了更高要求。其中在超临界压力工况下的锅炉，基于其自身特点，在深度调峰超低负荷时极易出现水动力不稳定的问题，引发出现锅炉水冷壁受热面大面积超温的情况，若造成传热恶化则会危及锅炉的正常运行。

2、由于在锅炉的水动力计算中，相变点分布直接影响锅炉水冷壁的金属壁温分布，但目前燃煤电厂缺少锅炉超临界压力下水动力相变点确定方法。为防止锅炉水冷壁超温爆管和恶化水动力特性，迫切需要对锅炉的相变点进行评估确定以实现水动力高精度计算，从而调整锅炉的燃烧器投运位置以避免影响锅炉的正常运行。

技术实现思路

1、本发明提供了一种锅炉水动力相变点的确定方法、系统、设备和介质，解决了现有技术中难以确定锅炉的水动力相变点，从而影响了水动力高精度计算，导致影响锅炉的正常运行的技术问题。

2、本发明第一方面提供的一种锅炉水动力相变点的确定方法，应用于超临界压力下的锅炉水冷壁管，所述方法包括：

3、响应相变点确定请求，按照预设的网格间隔将所述锅炉水冷壁管划分为多个管段，并将所述锅炉水冷壁管的壁管入口所处的管段确定为第一管段；

4、获取所述第一管段的入口所属的第一工质温度、第一拟临界温度以及所述第一管段的出口所属的第二工质温度、第二拟临界温度；

5、分别对所述第一工质温度与所述第一拟临界温度、所述第二工质温度与所述第二拟临界温度进行差值运算，确定对应的第一差值和第二差值；

6、判断是否满足所述第一差值小于零且所述第二差值大于零；

7、若满足，则分别对所述第一差值和第二差值进行绝对值运算，生成对应的第一绝对值和第二绝对值；

8、通过采用预设的温度偏差值分别与所述第一绝对值、所述第二绝对值进行比较，确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点。

9、可选地，所述通过采用预设的温度偏差值分别与所述第一绝对值、所述第二绝对值进行比较，确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点的步骤，包括：

10、将所述第一绝对值与预设的温度偏差值进行比较，并比较所述第二绝对值与所述温度偏差值；

11、若所述第一绝对值小于所述温度偏差值且所述第二绝对值大于所述温度偏差值，则确定所述出口为所述锅炉水冷壁管的水动力相变点；

12、若所述第一绝对值不小于所述温度偏差值且所述第二绝对值小于所述温度偏差值，则确定所述入口为所述锅炉水冷壁管的水动力相变点；

13、若所述第一绝对值和所述第二绝对值均小于所述温度偏差值，则通过比较所述第一绝对值和所述第二绝对值确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点；

14、若所述第一绝对值和所述第二绝对值均大于所述温度偏差值，则通过采用二分法划分所述第一管段确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点。

15、可选地，所述若所述第一绝对值和所述第二绝对值均小于所述温度偏差值，则通过比较所述第一绝对值和所述第二绝对值确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点的步骤，包括：

16、若所述第一绝对值和所述第二绝对值均小于所述温度偏差值，则将所述第一绝对值和所述第二绝对值进行比较；

17、当所述第一绝对值小于所述第二绝对值时，确定所述入口为所述锅炉水冷壁管的水动力相变点；

18、当所述第一绝对值大于所述第二绝对值时，确定所述出口为所述锅炉水冷壁管的水动力相变点。

19、可选地，所述若所述第一绝对值和所述第二绝对值均大于所述温度偏差值，则通过采用二分法划分所述第一管段确定水动力相变点的步骤，包括：

20、若所述第一绝对值和所述第二绝对值均大于所述温度偏差值，则采用二分法划分所述第一管段，确定所述第一管段的第一中间点；

21、获取所述第一中间点的第三工质温度和第三拟临界温度，并采用所述第三工质温度与所述第三拟临界温度进行差值运算，输出第三差值；

22、对所述第三差值执行绝对值运算，确定第三绝对值；

23、当所述第三绝对值小于所述温度偏差值时，确定所述第一中间点为所述锅炉水冷壁管的水动力相变点；

24、当所述第三绝对值大于所述温度偏差值时，根据所述第三差值、所述二分法和所述温度偏差值确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点。

25、可选地，所述当所述第三绝对值大于所述温度偏差值时，根据所述第三差值、所述二分法和所述温度偏差值确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点的步骤，包括：

26、当所述第三绝对值大于所述温度偏差值且所述第三差值大于零时，采用二分法划分所述入口与所述第一中间点之间的管段，确定第二中间点；

27、获取所述第二中间点的第四工质温度和第四拟临界温度，并计算所述第四工质温度与所述第四拟临界温度的第四差值；

28、将所述第四差值进行绝对值运算，输出第四绝对值；

29、当所述第四绝对值小于所述温度偏差值时，确定所述第二中间点为所述锅炉水冷壁管的水动力相变点。

30、可选地，所述当所述第三绝对值大于所述温度偏差值时，根据所述第三差值、所述二分法和所述温度偏差值确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点的步骤，包括：

31、当所述第三绝对值大于所述温度偏差值且所述第三差值小于零时，采用二分法划分所述出口与所述第一中间点之间的管段，确定第三中间点；

32、获取所述第三中间点的第五工质温度和第五拟临界温度，并对所述第五工质温度与所述第五拟临界温度执行差值运算，生成第五差值；

33、若所述第五差值对应的第五绝对值小于所述温度偏差值，则确定所述第三中间点为所述锅炉水冷壁管的水动力相变点。

34、可选地，所述方法还包括：

35、若不满足所述第一差值小于零且所述第二差值大于零，则将所述第一管段顺序关联的第二管段作为新的第一管段；

36、将所述出口作为所述新的第一管段的入口，并跳转执行所述获取所述第一管段的入口所属的第一工质温度、第一拟临界温度以及所述第一管段的出口所属的第二工质温度、第二拟临界温度的步骤，直至满足所述第一差值小于零且所述第二差值大于零。

37、本发明第二方面提供的一种锅炉水动力相变点的确定系统，应用于超临界压力下的锅炉水冷壁管，所述系统包括：

38、管段划分模块，用于响应相变点确定请求，按照预设的网格间隔将所述锅炉水冷壁管划分为多个管段，并将所述锅炉水冷壁管的壁管入口所处的管段确定为第一管段；

39、参数获取模块，用于获取所述第一管段的入口所属的第一工质温度、第一拟临界温度以及所述第一管段的出口所属的第二工质温度、第二拟临界温度；

40、温差计算模块，用于分别对所述第一工质温度与所述第一拟临界温度、所述第二工质温度与所述第二拟临界温度进行差值运算，确定对应的第一差值和第二差值；

41、相变判断模块，用于判断是否满足所述第一差值小于零且所述第二差值大于零；若满足，则分别对所述第一差值和第二差值进行绝对值运算，生成对应的第一绝对值和第二绝对值；

42、相变点确定模块，用于通过采用预设的温度偏差值分别与所述第一绝对值、所述第二绝对值进行比较，确定所述锅炉水冷壁管的水动力相变点。

43、本发明第三方面提供的一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明第一方面任一项所述的锅炉水动力相变点的确定方法的步骤。

44、本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如本发明第一方面任一项所述的锅炉水动力相变点的确定方法。

45、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

46、本发明通过响应接收到的相变点确定请求，按照预设的网格间隔将超临界压力下锅炉的水冷壁管划分出多个管段，并确定水冷壁管的壁管入口所处的管段为第一管段，通过对第一管段的入口、出口分别对应的工质温度与拟临界温度之间的差值与零的比较结果，确定在第一管段中存在有水动力相变点后，根据差值的绝对值与预设的温度偏差值的比较结果，确定锅炉水冷壁管的相变点。整个锅炉水动力相变点的确定过程应用拟临界温度和温度偏差值对管段不同位置的工质温度进行相变点判别，为现场开展调整提供理论依据和技术手段，从而提升锅炉正常运行的稳定性。