一种抽汽供热机组模拟系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110824355A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201810906329.2(22)申请日2018.08.10(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(72)发明人时振堂李君李琼陶丽楠刘维功钱志红(51)Int.Cl.G01R31/34(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种抽汽供热机组模拟系统(57)摘要本发明提供了一种抽汽供热机组模拟系统，包括至少一个抽汽供热机组模拟单元，所述抽汽供热机组模拟单元包括：可调稳压直流电源、第一变阻器、第二变阻器、若干个串联的DC/DC变换器、直流电动机、发电机、调速控制单元和抽汽调节单元。本发明采用直流电路模拟蒸汽系统，具体采用可调稳压直流电源模拟锅炉，采用多个串联的DC/DC变换器以及与DC/DC变换器连接的直流电动机模拟汽轮机各气缸，采用第一变阻器模拟汽轮机高压调整阀门；采用第二变阻器模拟汽轮机抽汽旋转隔板。可见，本发明提供的抽汽供热机组模拟系统适合模拟抽汽热电机组，具有操作灵活、安全可靠、易实现等优点。CN110824355ACN110824355A权利要求书1/2页1.一种抽汽供热机组模拟系统，其特征在于，包括至少一个抽汽供热机组模拟单元，所述抽汽供热机组模拟单元包括：可调稳压直流电源、第一变阻器、第二变阻器、若干个串联的DC/DC变换器、直流电动机、发电机、调速控制单元和抽汽调节单元；所述可调稳压直流电源与所述第一变阻器的第一端连接，所述第一变阻器的第二端与所述若干个串联的DC/DC变换器连接；所述第一变阻器的控制端与所述调速控制单元连接；所述第一变阻器为调节阀等效变阻器；所述直流电动机与两个串联的DC/DC变换器连接，所述直流电动机采用固定励磁，且所述直流电动机与所述发电机同轴连接；第二变阻器从两个串联的DC/DC变换器中间接出至所述可调稳压直流电源负极，所述第二可变电阻器为抽汽阀等效变阻器；其中，所述可调稳压直流电源提供稳定直流电压输出给所述若干个串联的DC/DC变换器，并维持直流回路电压稳定，所述可调稳压直流电源用于等效蒸汽母管压力，模拟锅炉系统；所述第一变阻器设置在所述可调稳压直流电源与所述若干个串联的DC/DC变换器之间，用于模拟汽轮机高压调整阀门，调节直流回路电流；所述调速控制单元与所述第一变阻器的控制端连接，用于根据所述直流电动机转速以及所述发电机的输出功率改变所述第一变阻器的阻值，进而使得所述第一变阻器模拟汽轮机高压调整阀门，调节直流回路电流；所述若干个串联的DC/DC变换器以及与DC/DC变换器连接的直流电动机，用于模拟汽轮机各级汽缸且拖动同步发电机发电，若汽轮机有N-1级抽汽，则设置有N个DC/DC变换器，1个直流电动机，以及N-1个第二变阻器，N≥1；其中，每个直流电动机对应N个相邻串联的DC/DC变换器，且两个相邻串联的DC/DC变换器中间接出有一个第二变阻器；所述第二变阻器从两个串联的DC/DC变换器中间接出至稳压源负极，所述第二变阻器的控制端与所述抽汽调节单元连接，在所述抽汽调节单元的控制下，根据抽汽量改变阻值，用于模拟汽轮机抽汽旋转隔板，调节抽汽量。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抽汽供热机组模拟系统，包括m个抽汽供热机组模拟单元，m≥2。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抽汽供热机组模拟单元包括三个串联的DC/DC变换器、两个第二变阻器和一个直流电动机，用于模拟汽轮机高、中、低压缸。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可调稳压直流电源用于模拟锅炉系统产生蒸汽，三个DC/DC变换器串联，模拟蒸汽依次通过高、中、低压汽缸；其中，第一变阻器阻值变化模拟汽轮机高压调整阀门开度变化，蒸汽量发生变化，汽机做功变化。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可调稳压直流电源为可控整流器。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述可控整流器做功为：P1＝idcvdc其中，P1为可控整流器做功功率，idc为可控整流器电流，vdc为可控整流器直流电压。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽轮机做功功率为：P2＝ΔhQ其中，P2为汽轮机做功功率，Δh为汽轮机做功焓降，Q为蒸汽流量。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DC/DC变换器做功功率为：2CN110824355A权利要求书2/2页P3＝Δh3Q1P4＝Δh4Q2P2＝P3+P4其中，P3和P4为DC/DC变换器做功功率，也即是汽轮机高压缸和中低压缸做功功率，P2为汽轮机做功功率，Δh3为汽轮机高压缸做功焓降，Q1为高压缸蒸汽流量，Δ