：本發(fā)明屬于電站超超臨界機(jī)組自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超超臨界機(jī)組多次再熱汽溫控制策略驗證系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：
我國“富煤、貧油、少氣”的資源特點，決定了燃煤發(fā)電在我國能源結(jié)構(gòu)中的主要地位。面對我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,電力需求和環(huán)境保護(hù)的巨大壓力對我國節(jié)能減排提出了新的要求，而提高火電廠的發(fā)電效率，減少發(fā)電煤耗，超超臨界二次再熱技術(shù)的應(yīng)用將是從源頭上降低煙氣污染物和二氧化碳排放的最有效手段；而且隨著二次再熱技術(shù)的發(fā)展成熟，也可能會出現(xiàn)三次再熱技術(shù)。然而超超臨界二次再熱機(jī)組汽水流程增長、鍋爐對流受熱面級數(shù)增加、布置更加復(fù)雜，機(jī)組的動靜態(tài)響應(yīng)特性發(fā)生較大變化，同時再熱汽溫超600℃已接近金屬材料允許溫度上限，再熱汽溫控制裕量減少，而且超超臨界機(jī)組二次再熱汽溫的控制方法較一次再熱機(jī)組變化較大。由于系統(tǒng)復(fù)雜，機(jī)、爐各控制回路如風(fēng)、煤、給水、汽溫及負(fù)荷控制之間存在很強(qiáng)的非線性耦合關(guān)系，而且再熱汽溫的變化影響因素較多。為確保超超臨界二次再熱機(jī)組的順利投產(chǎn)和安全可靠運行，在實際機(jī)組調(diào)試、運行前，對依據(jù)理論分析和工程經(jīng)驗設(shè)計的二次再熱汽溫控制策略進(jìn)行驗證和優(yōu)化，為實際機(jī)組建設(shè)提供參考數(shù)據(jù)和指導(dǎo)具有非常重要的意義，迫切需要研究一種有效和可靠的方法。國內(nèi)對超超臨界一次中間再熱機(jī)組控制策略研究，在機(jī)組投產(chǎn)前多停留在對部分控制回路和相關(guān)熱力系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)理性建模和分析層面，往往假設(shè)和簡化條件較多，局限在僅能提供趨勢性指導(dǎo)。在機(jī)組投產(chǎn)后多采用對實際機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整試驗分析方法，但受到機(jī)組運行條件限制而不能隨意、隨時在大負(fù)荷范圍進(jìn)行試驗，迄今還沒有在機(jī)組建設(shè)初期針對實際工程應(yīng)用的超超臨界機(jī)組二次再熱汽溫控制策略驗證系統(tǒng)及方法的研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種超超臨界機(jī)組多次再熱汽溫控制策略驗證系統(tǒng)及方法，在機(jī)組投入運行前通過超超臨界機(jī)組多次再熱汽溫動態(tài)仿真環(huán)境，對超超臨界機(jī)組多次再熱汽溫的控制邏輯(包括擺動燃燒器、煙氣再循環(huán)、煙氣擋板和噴水減溫控制)進(jìn)行驗證和優(yōu)化，為超超臨界機(jī)組多次再熱機(jī)組的調(diào)試和運行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和指導(dǎo)，實現(xiàn)縮短機(jī)組調(diào)試時間、有效控制超超臨界機(jī)組多次再熱汽溫在允許范圍內(nèi)，保證超超臨界機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運行的目的。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種超超臨界機(jī)組多次再熱汽溫控制策略驗證系統(tǒng)，包括主計算機(jī)1、I/O通訊軟件7與主計算機(jī)1連接的虛擬控制站計算機(jī)3，所述主計算機(jī)1內(nèi)為動態(tài)仿真環(huán)境模型2，虛擬控制站計算機(jī)3內(nèi)為多次再熱汽溫控制邏輯4、虛擬控制器VDCS5和人機(jī)界面6；I/O通訊軟件7實現(xiàn)動態(tài)仿真環(huán)境模型2與虛擬控制站計算機(jī)3之間的實時數(shù)據(jù)通訊；所述主計算機(jī)1從虛擬控制站計算機(jī)3獲得操作人員通過人機(jī)界面6下發(fā)的擺動燃燒器、煙氣再循環(huán)、煙氣擋板和噴水減溫控制操作指令，并將計算結(jié)果包括：煙氣再循環(huán)擋板開度、擺動燃燒器角度、煙氣擋板開度和減溫噴水流量、n次再熱汽溫和機(jī)組實時運行模擬參數(shù)反饋到虛擬控制站計算機(jī)3，形成閉環(huán)控制。主計算機(jī)1以動態(tài)仿真環(huán)境模型2為核心，動態(tài)仿真環(huán)境模型2是全過程動態(tài)模擬的超超臨界多次再熱機(jī)組本體過程模型,實現(xiàn)對參照機(jī)組從冷態(tài)啟動到滿負(fù)荷工況、以及從滿負(fù)荷工況到停止?fàn)顟B(tài)全過程實時動態(tài)模擬。所述動態(tài)仿真環(huán)境模型2采用大型流體網(wǎng)絡(luò)算法，在滿足質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律、動量守恒定律的前提下，確?；谖锢頇C(jī)理的模型的完整性、準(zhǔn)確性和實時性；真實地模擬實際機(jī)組的各個物理過程，包括機(jī)組運行過程中的能量轉(zhuǎn)化過程以及工質(zhì)在不同溫度和壓力下的物理特性。上述所述的一種超超臨界機(jī)組多次再熱汽溫控制策略驗證系統(tǒng)的驗證方法，所述多次再熱汽溫控制邏輯4下裝到虛擬控制器VDCS5中，內(nèi)容包括：煙氣再循環(huán)擋板、擺動燃燒器、煙氣擋板和噴水減溫控制；具體步驟如下：第1步：操作人員通過人機(jī)界面6設(shè)定超超臨界再熱機(jī)組總負(fù)荷；第2步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過通過I/O通訊軟件7獲取動態(tài)仿真環(huán)境模型2煤粉細(xì)度、氧量測量信號；第3步：多次再熱汽溫控制邏輯4根據(jù)煤粉細(xì)度、氧量計算修正系數(shù)C1，C1＝(1-0.02*(R90-18)/18)*(3.35*(O2-O2r))，其中R90為煤粉細(xì)度，O2為爐膛煙氣含氧量，O2r代表機(jī)組額定工況煙氣含氧量，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷≤300MW時O2r為5.56，機(jī)組負(fù)荷＝500MW時O2r為4.33，機(jī)組負(fù)荷＝750MW時O2r為3.2，機(jī)組負(fù)荷＝1000MW時O2r為2.74；而且對C1進(jìn)行上下限值，0.992≤C1≤1.008；第4步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過通過I/O通訊軟件7獲取動態(tài)仿真環(huán)境模型2的1…n次再熱汽壓、溫度測量信號；第5步：多次再熱汽溫控制邏輯4根據(jù)1...n次再熱壓力、溫度計算修正系數(shù)C2；先計算對應(yīng)溫度和壓力的焓值hn﹦f(Pn,Tn)，C2﹦k3((h1-h1r)+(h2-h2r)+┄+(hn-hnr))，對二次再熱機(jī)組n＝2，其中P為壓力，T為溫度，h為焓值；系數(shù)k3取值范圍500～510；而且對C2進(jìn)行上下限值，0.988≤C2≤1.012；第6步：多次再熱汽溫控制邏輯4計算再熱汽溫初始設(shè)定值X，X＝C1*C2*f(x),其中f(x)根據(jù)機(jī)組總負(fù)荷確定，即當(dāng)機(jī)組總負(fù)荷＜400MW時為480℃，當(dāng)機(jī)組總負(fù)荷≥400MW和＜600MW時為545℃時，當(dāng)機(jī)組總負(fù)荷≥600MW為623℃；第7步：多次再熱汽溫控制邏輯4對再熱汽溫初始設(shè)定值X進(jìn)行高低限值計算，得到再熱汽溫動態(tài)設(shè)定值Ts，其中上限值max(x)：當(dāng)機(jī)組總負(fù)荷＜400MW時為520℃，當(dāng)機(jī)組總負(fù)荷≥400MW為628℃；下限值min(x)：當(dāng)機(jī)組總負(fù)荷＜400MW時為460℃，當(dāng)機(jī)組總負(fù)荷≥400MW和＜600MW時為525℃時，當(dāng)機(jī)組總負(fù)荷≥600MW為603℃，min(x)≤Ts≤max(x)；第8步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過通過I/O通訊軟件7獲取動態(tài)仿真環(huán)境模型2的1…n次再熱汽溫測量值T1～Tn；第9步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過對n個再熱汽溫測量值T1～Tn的平均計算得到再熱汽溫測量值T；第10步：多次再熱汽溫控制邏輯4計算再熱汽溫動態(tài)設(shè)定值TS和再熱汽溫測量值T的偏差；第11步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過PID調(diào)節(jié)器比例、積分、微分計算，輸出煙氣再循環(huán)開度信號；第12步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過通過I/O通訊軟件7獲取動態(tài)仿真環(huán)境模型2汽水分離器壓力測量信號；第13步：多次再熱汽溫控制邏輯4設(shè)定煙氣再循環(huán)擋板開度為鍋爐主燃料跳閘信號發(fā)生時對應(yīng)的煙氣再循環(huán)擋板開度定值；第14步：多次再熱汽溫控制邏輯4設(shè)定再循環(huán)風(fēng)機(jī)停止時煙氣再循環(huán)擋板為0％開度；第15步：多次再熱汽溫控制邏輯4輸出煙氣再循環(huán)擋板開度指令，達(dá)到調(diào)整煙氣再循環(huán)量目的；第16步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過PID調(diào)節(jié)器比例、積分、微分計算，計算燃燒器擺角位置；第17步：多次再熱汽溫控制邏輯4設(shè)定燃燒器擺角位置為鍋爐主燃料跳閘信號發(fā)生時汽水分離器壓力對應(yīng)的定值；第18步：多次再熱汽溫控制邏輯4輸出燃燒器擺角位置指令，從而達(dá)到調(diào)整爐膛火焰中心位置的目的；第19步：多次再熱汽溫控制邏輯4分別計算n次再熱汽溫測量值T1～Tn與再熱汽溫動態(tài)設(shè)定值TS的偏差；第20步：多次再熱汽溫控制邏輯4計算n次再熱汽溫偏差的平均值；第21步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過PID調(diào)節(jié)器比例、積分、微分計算煙氣擋板開度；第22步：當(dāng)鍋爐主燃料跳閘信號發(fā)生時，多次再熱汽溫控制邏輯4設(shè)定煙氣擋板開度為50％，即保持在中間位置；第23步：多次再熱汽溫控制邏輯4通過分配函數(shù)計算得到1～n級低溫再熱器煙氣擋板開度指令；第24步：由動態(tài)仿真環(huán)境模型2根據(jù)煙氣再循環(huán)擋板開度指令計算再循環(huán)煙氣量；第25步：由動態(tài)仿真環(huán)境模型2根據(jù)燃燒器擺角位置計算爐膛火焰中心位置；第26步：由動態(tài)仿真環(huán)境模型2根據(jù)1～n級再熱器煙氣擋板開度計算通過1～n級低溫再熱器煙氣量；第27步：由動態(tài)仿真環(huán)境模型2計算1～n次再熱汽溫。上述方法在多次再熱汽溫控制邏輯4中增加了煤粉細(xì)度、煙氣含氧量、以及n次再熱汽壓和汽溫因素對多次再熱汽溫動態(tài)設(shè)定值的修正，以此全面反映影響再熱汽溫的各種因素，實現(xiàn)再熱汽溫的高品質(zhì)控制；不僅適用超超臨界二次再熱機(jī)組再熱汽溫控制策略驗證和...