本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種火電機(jī)組引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷過(guò)程中送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

運(yùn)行中的大型火電機(jī)組，當(dāng)主要輔機(jī)發(fā)生故障跳閘時(shí)，鍋爐出力無(wú)法滿(mǎn)足機(jī)組負(fù)荷的要求，機(jī)組實(shí)發(fā)功率則會(huì)受到限制。為了適應(yīng)運(yùn)行設(shè)備的出力，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)自動(dòng)將機(jī)組負(fù)荷迅速降到尚在運(yùn)行的輔機(jī)所允許出力對(duì)應(yīng)的負(fù)荷目標(biāo)值，并維持機(jī)組的主要參數(shù)在允許的范圍內(nèi)，這一過(guò)程稱(chēng)為輔機(jī)故障快速減負(fù)荷(runback)，簡(jiǎn)稱(chēng)rb。

目前，發(fā)電企業(yè)為降低工程造價(jià)，部分新建機(jī)組會(huì)減少主要輔機(jī)設(shè)備的配置數(shù)量，風(fēng)煙系統(tǒng)采用兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)、一臺(tái)送風(fēng)機(jī)的配置方式。此類(lèi)機(jī)組可借鑒的引風(fēng)機(jī)故障跳閘快速減負(fù)荷控制策略較少，若發(fā)生機(jī)組單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘而送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制沒(méi)有做出及時(shí)準(zhǔn)確的響應(yīng)，爐膛壓力會(huì)出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)，導(dǎo)致鍋爐觸發(fā)主燃料跳閘，機(jī)組快速減負(fù)荷失敗，影響發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種火電機(jī)組引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷過(guò)程中送風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)及方法，本發(fā)明在單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘后，依據(jù)機(jī)組實(shí)際負(fù)荷變化及引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)出力變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整送風(fēng)機(jī)出力，維持鍋爐燃燒的穩(wěn)定，減小爐膛壓力波動(dòng)，提高機(jī)組故障減負(fù)荷的成功率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種火電機(jī)組引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷過(guò)程中送風(fēng)機(jī)控制方法，在單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘后，縮短鍋爐總風(fēng)量基礎(chǔ)設(shè)定值與送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制器之間慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間，加快送風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度，確保鍋爐總風(fēng)量及時(shí)響應(yīng)機(jī)組實(shí)際負(fù)荷的變化；送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制的前饋依據(jù)引風(fēng)機(jī)跳閘前爐膛壓力自動(dòng)控制器的輸出值，立即關(guān)閉一定開(kāi)度的送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉，確保送風(fēng)機(jī)出力及時(shí)響應(yīng)引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)出力的變化。

進(jìn)一步的，鍋爐總風(fēng)量基礎(chǔ)設(shè)定值經(jīng)過(guò)慣性環(huán)節(jié)與煙氣含氧量調(diào)節(jié)器輸出的修正系數(shù)相乘，作為鍋爐總風(fēng)量設(shè)定值進(jìn)入送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)器。

進(jìn)一步的，根據(jù)爐膛壓力自動(dòng)控制器輸出值得出當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷下，若單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘，送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度應(yīng)關(guān)閉的值。

一種火電機(jī)組引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷過(guò)程中送風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括爐膛壓力自動(dòng)控制器、函數(shù)模塊、第一模擬量選擇模塊、第二模擬量選擇模塊、第三模擬量選擇模塊和送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制器，所述爐膛壓力自動(dòng)控制器連接函數(shù)模塊的輸入端，函數(shù)模塊的輸出端連接第二模擬量選擇模塊的x2端口，第二模擬量選擇模塊的輸出端y連接其輸入端x1以及第三模擬量選擇模塊的輸入端x1；

鍋爐總風(fēng)量基礎(chǔ)設(shè)定值通過(guò)慣性環(huán)節(jié)與煙氣含氧量調(diào)節(jié)器輸出的修正系數(shù)相乘，作為鍋爐總風(fēng)量設(shè)定值進(jìn)入送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)器，第一模擬量選擇模塊輸出值即為慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)；

根據(jù)送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)器的輸出和第三模擬量選擇模塊的輸出確定送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的開(kāi)度。

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，第一模擬量選擇模塊的z輸入端為0，y輸出x2的輸入值，慣性時(shí)間常數(shù)a1送入輸入端x2，慣性時(shí)間常數(shù)a1值保證鍋爐燃燒過(guò)程的風(fēng)和煤相匹配。

若引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷觸發(fā)，第一模擬量選擇模塊的z輸入端為1，y輸出x1的輸入值，該值為a1乘以修正系數(shù)a2。

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，脈沖定時(shí)模塊的s端輸入為0，d輸出端為0；若引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷觸發(fā)，s端輸入由0變?yōu)?，d端輸出時(shí)間長(zhǎng)度a3的脈沖信號(hào)送入第二模擬量選擇模塊、第三模擬量選擇模塊的z輸入端。

機(jī)組單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘后，時(shí)間長(zhǎng)度a3設(shè)置大于爐膛壓力會(huì)大幅波動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)度，保證前饋控制在這段時(shí)間內(nèi)持續(xù)作用，以維持爐膛壓力的穩(wěn)定。

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，第二模擬量選擇模塊的z輸入端為0，y輸出值為x2輸入值，y值跟隨函數(shù)模塊f(x)輸出實(shí)時(shí)變化。

若引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷觸發(fā)，第二模擬量選擇模塊的z輸入端為1，y輸出值為x1輸入值，即y保持單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘前那一刻的輸出值，直至z輸入端由1變0，y則繼續(xù)跟隨x2的輸入值。

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，第三模擬量選擇模塊的z輸入端為0，y輸出值為x2端輸入值a4，a4＝0，前饋此時(shí)不起作用。

若引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷觸發(fā)，第三模擬量選擇模塊的z輸入端為1，y輸出值為x1輸入值，送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度立刻減少對(duì)應(yīng)量；當(dāng)z輸入端由1變?yōu)?時(shí)，通過(guò)速率限制輸入端r1實(shí)現(xiàn)y輸出值按速率限制值a5變化設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明配置兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)和一臺(tái)送風(fēng)機(jī)的火電機(jī)組發(fā)生引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷時(shí)，送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉前饋控制保證了爐膛壓力在安全范圍內(nèi)變化，保護(hù)鍋爐及其附屬設(shè)備。送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制器及時(shí)調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)出力，以響應(yīng)實(shí)際負(fù)荷的需要，確保鍋爐總風(fēng)量與燃料量相匹配，維持爐膛內(nèi)燃燒的穩(wěn)定，有利于引風(fēng)機(jī)故障快速減負(fù)荷的成功，減少機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)的次數(shù)。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。

圖1是本發(fā)明的送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在的若發(fā)生機(jī)組單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘而送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制沒(méi)有做出及時(shí)準(zhǔn)確的響應(yīng)，爐膛壓力會(huì)出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)，導(dǎo)致鍋爐觸發(fā)主燃料跳閘，機(jī)組快速減負(fù)荷失敗，影響發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的不足，為了解決如上的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N火電機(jī)組引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷過(guò)程中送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制方法。

本申請(qǐng)的一種典型的實(shí)施方式中，如圖1所示，一種火電機(jī)組引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷過(guò)程中送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制方法，該方法在單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘后，縮短鍋爐總風(fēng)量基礎(chǔ)設(shè)定值與送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制器(pid)之間慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間，加快調(diào)節(jié)速度，確保送風(fēng)機(jī)出力及時(shí)響應(yīng)實(shí)際負(fù)荷的變化。送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制的前饋依據(jù)引風(fēng)機(jī)跳閘前爐膛壓力自動(dòng)控制器(pid)的輸出值，立即關(guān)閉一定開(kāi)度的送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉，并保持120s，保證鍋爐不會(huì)因壓力高高觸發(fā)主燃料跳閘。具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

(1)鍋爐總風(fēng)量基礎(chǔ)設(shè)定值經(jīng)過(guò)慣性環(huán)節(jié)與煙氣含氧量調(diào)節(jié)器輸出的修正系數(shù)相乘，作為鍋爐總風(fēng)量設(shè)定值進(jìn)入送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)器。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，模擬量選擇模塊1的z輸入端為0，y輸出x2的輸入值，慣性時(shí)間常數(shù)a1值保證鍋爐燃燒過(guò)程的風(fēng)和煤相匹配，一般為20s-30s。若引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷觸發(fā)，模擬量選擇1的z輸入端為1，y輸出x1的輸入值，該值為a1乘以修正系數(shù)a2，a2＝1/3；

(2)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，脈沖定時(shí)模塊的s端輸入為0，d輸出端為0；若引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷觸發(fā)，s端輸入由0變?yōu)?，d端輸出時(shí)間長(zhǎng)度a3的脈沖信號(hào)送入模擬量選擇模塊2和3的z輸入端。機(jī)組單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘后，1分鐘時(shí)間內(nèi)爐膛壓力會(huì)大幅波動(dòng)，時(shí)間長(zhǎng)度a3通常設(shè)置為120s，保證前饋控制在這段時(shí)間內(nèi)持續(xù)作用，以維持爐膛壓力的穩(wěn)定；

(3)爐膛壓力自動(dòng)控制器輸出值送入函數(shù)模塊f(x)，得出當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷下，若單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘，送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度應(yīng)關(guān)閉的值。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，模擬量選擇模塊2的z輸入端為0，y輸出值為x2輸入值，y值跟隨f(x)輸出實(shí)時(shí)變化。若引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷觸發(fā)，模擬量選擇2的z輸入端為1，y輸出值為x1輸入值，即y保持單臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘前那一刻的輸出值，直至z輸入端由1變0，y則繼續(xù)跟隨x2的輸入值；

(4)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，模擬量選擇模塊3的z輸入端為0，y輸出值為x2端輸入值a4，a4＝0，前饋此時(shí)不起作用。若引風(fēng)機(jī)故障減負(fù)荷觸發(fā)，模擬量選擇3的z輸入端為1，y輸出值為x1輸入值，送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度立刻減少對(duì)應(yīng)量。當(dāng)z輸入端由1變?yōu)?時(shí)，若y輸出值立刻切換為x2的輸入值0，送風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制會(huì)出現(xiàn)較大的擾動(dòng)，影響鍋爐總風(fēng)量的穩(wěn)定控制，因此，通過(guò)速率限制輸入端r1實(shí)現(xiàn)z由1變?yōu)?時(shí)，y按速率限制值a5變化，通常設(shè)置為1/min。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。