本发明涉及汽包水位监测,更具体的说是涉及一种汽包虚假水位监测控制系统。
背景技术：
1、汽包锅炉的虚假水位问题是汽包锅炉所面临的一个长期性问题。锅炉虚假水位容易引起操作人员的误判断，导致错误的操作指令，引起严重的后果。处理虚假水位，往往是通过操作人员的经验和严格的执行性规程进行规避。当运行过程中，出现虚假水位时，不宜立即调整，而要等到水位逐渐与给水流量、蒸发量之间达到新的平衡点时，再进行水位调整。然而，虚假水位的判断是一个比较复杂的过程，运行人员往往容易发生误判，从而引发运行人员的误操作，严重时导致设备损坏、机组停运的安全事件。
2、因此如何对汽包虚假水位的发生进行判断是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种汽包虚假水位监测控制系统，利用蒸汽流量和给水流量对汽包水位的变化量进行计算，进而对水位高度预测，有效判断出汽包水位是否存在虚假水位，从而提示运行人员，以避免运行人员对汽包虚假水位的误判、漏判，减少汽包因虚假水位误判所产生的事故。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、优选的，在上述一种汽包虚假水位监测控制系统，包括：
4、采集模块，用于对汽包的水位信息、蒸汽流量和给水流量进行监测；
5、判断模块，用于根据上一单位时间的水位信息计算汽包当前水位的预测高度，当所述预测高度与实时高度之差超过高度阈值时，判断汽包虚假水位的发生；
6、报警模块，当虚假水位发生时，生成虚假水位报警。
7、优选的，在上述一种汽包虚假水位监测控制系统，所述判断模块，包括：
8、横截面积单元，用于根据汽包的水位信息对汽包内水位的横截面积进行计算；
9、面积变化单元，用于根据汽包的蒸汽流量和给水流量对汽包水位的横截面积变化量进行计算；
10、虚假判断单元，用于根据上一单位时间的水位横截面积和横截面积变化量计算汽包当前的水位高度，并与汽包实时水位高度进行对比判断是否有虚假水位的发生。
11、优选的，在上述一种汽包虚假水位监测控制系统，所述横截面积单元，包括：
12、第一获取单元，获取汽包的当前水位高度信息h和汽包的半径r；
13、第一计算单元，计算汽包水位横截面与汽包中心的圆心角，其计算公式为：其中a为圆心角；
14、第二计算单元，计算汽包水位横街面积，其计算公式为：其中s为水位的横街面积。
15、优选的，在上述一种汽包虚假水位监测控制系统，所述面积变化单元，包括：
16、第二获取单元，获取并计算汽包上一单位时间内的平均蒸汽流量q蒸和平均给水流量q给；
17、第三计算单元，计算上一单位时间内汽包水位的横截面积变化量，其计算公式为其中δs为汽包水位的横截面积变化量，t为单位时间长度，p为水密度，l为汽包长度。
18、优选的，在上述一种汽包虚假水位监测控制系统，所述虚假判断单元，包括：
19、第四计算单元，根据上一单位时间的水位横截面积计算当前预测横截面积，其计算公式为s`＝s δs，其中s为上一单位时间的水位横截面积，δs为在单位时间内水位横截面积变化量；
20、第五计算单元，根据预测横截面积s`进行函数反运算，得到汽包当前的预测水位横截面圆心角a`，计算汽包当前的预测水位高度h`，其计算公式为：h`＝r-r*cosa`；
21、高度阈值单元，用于根据机组运行的负荷值确定虚假水位判断的高度阈值c；
22、判断单元，当汽包当前的预测水位高度h`与实时水位高度h之差，大于高度阈值c时，判断汽包发生虚假水位。
23、优选的，在上述一种汽包虚假水位监测控制系统，所述高度阈值单元，包括：
24、预设第一预设负荷值n1、第二预设负荷值n2、第三预设负荷值n3、第四预设负荷值n4，第五预设负荷值n5，且n1＜n2＜n3＜n4＜n5；预设第一高度阈值c1、第二高度阈值c2、第三高度阈值c3、第四高度阈值c4，且c1＞c2＞c3＞c4；
25、根据机组运行的实时负荷值n与各预设负荷值的关系对虚假水位判断的高度阈值c进行确定：
26、当n1≤n＜n2时，确定虚假水位判断的高度阈值为第一高度阈值c1；
27、当n2≤n＜n3时，确定虚假水位判断的高度阈值为第二高度阈值c2；
28、当n3≤n＜n4时，确定虚假水位判断的高度阈值为第三高度阈值c3；
29、当n4≤n＜n5时，确定虚假水位判断的高度阈值为第四高度阈值c4。
30、优选的，在上述一种汽包虚假水位监测控制系统，所述报警模块，包括：
31、报警单元，用于发出报警提醒工作人员汽包虚假水位的发生；
32、显示单元，用于显示汽包当前水位的预测高度和实时高度，方便工作人员对真实水位进行判断。
33、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果为：
34、1.可在传统dcs系统中进行自动判断，无需其他外挂系统进行判断，节约系统改造的成本。
35、2.利用蒸汽流量和给水流量对汽包水位的变化量进行计算，进而对水位高度预测，有效判断出汽包水位是否存在虚假水位，从而提示运行人员，以避免运行人员对汽包虚假水位的误判、漏判，减少汽包因虚假水位误判所产生的事故。
36、3.适用于运行过程中，任一时刻的汽包水位判断，无需从零水位时刻投入运行，系统维护方便、可靠。
1.一种汽包虚假水位监测控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种汽包虚假水位监测控制系统，其特征在于，所述判断模块，包括：
3.根据权利要求2所述的一种汽包虚假水位监测控制系统，其特征在于，所述横截面积单元，包括：
4.根据权利要求3所述的一种汽包虚假水位监测控制系统，其特征在于，所述面积变化单元，包括：
5.根据权利要求4所述的一种汽包虚假水位监测控制系统，其特征在于，所述虚假判断单元，包括：
6.根据权利要求5所述的一种汽包虚假水位监测控制系统，其特征在于，所述高度阈值单元，包括：
7.根据权利要求1所述的一种汽包虚假水位监测控制系统，其特征在于，所述报警模块，包括：