一種超臨界機(jī)組干濕態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制方法
【專利說(shuō)明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于火電廠熱工自動(dòng)控制領(lǐng)域，是一種既可以避免干/濕態(tài)的交替轉(zhuǎn)換，又可以有效避免鍋爐水冷壁發(fā)生超溫問(wèn)題的控制方法。
二、【背景技術(shù)】
[0002]由于超臨界參數(shù)火力發(fā)電機(jī)組在經(jīng)濟(jì)、環(huán)保方面的顯著優(yōu)勢(shì)，該類(lèi)型機(jī)組成為各大發(fā)電集團(tuán)重點(diǎn)發(fā)展的對(duì)象。然而，由于沒(méi)有成熟的控制技術(shù)，目前超臨界參數(shù)機(jī)組的干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換多采用人工手動(dòng)操作方式，造成機(jī)組干/濕態(tài)頻繁切換、轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)間長(zhǎng)，水冷壁極易超溫等問(wèn)題頻繁出現(xiàn)，影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，研究一種超臨界機(jī)組干/濕態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的控制方法成為現(xiàn)實(shí)的迫切要求。
[0003]通過(guò)本發(fā)明的方法，當(dāng)邏輯判斷達(dá)到干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換條件時(shí)，控制邏輯自動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)組干/濕態(tài)的轉(zhuǎn)換，自動(dòng)無(wú)擾切換相應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的被調(diào)量與設(shè)定值；轉(zhuǎn)態(tài)過(guò)程中，能夠自動(dòng)采用干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換控制參數(shù)，保證轉(zhuǎn)態(tài)過(guò)程的可靠與穩(wěn)定。
[0004]目前，對(duì)超臨界機(jī)組干/濕態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的研究尚處于起步階段，我們研究的主要內(nèi)容是通過(guò)在火電機(jī)組主控制系統(tǒng)中進(jìn)行邏輯搭建，來(lái)實(shí)現(xiàn)超臨界機(jī)組干/濕態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。這種方法不增加購(gòu)置設(shè)備的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)手段簡(jiǎn)便、易行。
[0005]本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)途徑和實(shí)施的關(guān)鍵內(nèi)容均未曾公開(kāi)過(guò)。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是:提供一種既可以避免干/濕態(tài)的交替轉(zhuǎn)換，又可以有效避免鍋爐水冷壁發(fā)生超溫問(wèn)題的超臨界機(jī)組干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換控制方法。通過(guò)在超臨界機(jī)組DCS系統(tǒng)中增加控制邏輯，實(shí)現(xiàn)機(jī)組干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換的自動(dòng)判斷、干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程給水流量調(diào)節(jié)的自適應(yīng)調(diào)整、干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程控制參數(shù)的自適應(yīng)控制，減少轉(zhuǎn)態(tài)過(guò)程中的人為工作量，避免干/濕態(tài)的頻繁切換，實(shí)現(xiàn)干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換的順利進(jìn)行，使機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性更高。
[0007]本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，其步驟為:
[0008](一 )超臨界機(jī)組濕態(tài)運(yùn)行，給水控制調(diào)節(jié)本生流量
[0009]超臨界機(jī)組處于濕態(tài)運(yùn)行方式時(shí)，給水控制主要調(diào)節(jié)鍋爐本生流量，本生流量設(shè)定值由人工直接設(shè)置。此時(shí)，爐水循環(huán)栗處于運(yùn)行狀態(tài)，中間點(diǎn)溫度未產(chǎn)生過(guò)熱度。
[0010]給水控制被調(diào)量(Fpv):
[0011]Fpv= F總給水量
[0012]其中，F(xiàn)pv—給水控制PID被調(diào)量；
[0013]F,@水量一省煤器入口總給水流量；
[0014]給水控制設(shè)定值(Fsp):
[0015]Fsp= F手動(dòng)設(shè)定
[0016]其中，F(xiàn)sp—給水控制PID設(shè)定值；
[0017]—給水控制PID手動(dòng)設(shè)定值；
[0018](二)超臨界機(jī)組負(fù)荷升至濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)控制點(diǎn)時(shí)，通過(guò)自動(dòng)判斷或人工確認(rèn)，開(kāi)始濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程；濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程中，爐水循環(huán)栗運(yùn)行，給水控制調(diào)節(jié)凈給水流量，中間點(diǎn)溫度控制建立過(guò)熱度
[0019]超臨界機(jī)組濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程中，給水控制被調(diào)量由鍋爐本生流量轉(zhuǎn)化為凈給水流量，給水控制設(shè)定值由人工設(shè)定的本生流量設(shè)定值轉(zhuǎn)化為鍋爐主控指令對(duì)應(yīng)的給水流量指令與中間點(diǎn)溫度控制給水指令校正量之和；中間點(diǎn)溫度控制被調(diào)量為中間點(diǎn)溫度，設(shè)定值為中間點(diǎn)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度與經(jīng)過(guò)速率限制的初始過(guò)熱度之和，PID模塊的比例、積分系數(shù)為干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換系數(shù)。
[0020]給水控制被調(diào)量(Fpv):
[0021]Fpv= F總給水量循環(huán)水量
[0022]其中，F(xiàn)pv—給水控制PID被調(diào)量；
[0023]F,@水量一省煤器入口總給水流量；
[0024]F循環(huán)水量一爐水循環(huán)栗水流量；
[0025]給水控制設(shè)定值(Fsp):
[0026]Fsp= F BD+F過(guò)熱餓正量
[0027]其中，F(xiàn)sp—給水控制PID設(shè)定值；
[0028]Fbd—鍋爐主控指令對(duì)應(yīng)給水流量指令；
[0029]Faiftsei1-中間點(diǎn)溫度控制給水指令校正量。
[0030]中間點(diǎn)溫度控制被調(diào)量為中間點(diǎn)溫度Fipt pv。
[0031]中間點(diǎn)溫度f(wàn)e制設(shè)走值Fipt SP:
[0032]Fiptsp — F ipp+F初始過(guò)熱度 XFLMn
[0033]其中，F(xiàn)ipt PV—中間點(diǎn)溫度控制PID被調(diào)量；
[0034]Fipt SP—中間點(diǎn)溫度控制PID設(shè)定值；
[0035]Fwisa熱貞一中間點(diǎn)溫度控制在濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程中的初始過(guò)熱度；
[0036]Fm-濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)過(guò)程中的初始過(guò)熱度的速率限制函數(shù)，限制時(shí)間按照工藝設(shè)定;
[0037]Fipp—中間點(diǎn)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度；
[0038]中間點(diǎn)溫度控制PID參數(shù):
[0039]Fpid kp — F 干 / 濕態(tài)轉(zhuǎn)換 κρ
[0040]Fpid T1= F 干 / 濕態(tài)轉(zhuǎn)換 τι
[0041]其中，F(xiàn)pid KP—中間點(diǎn)溫度控制PID模塊比例系數(shù)；
[0042]Fpid TI一中間點(diǎn)溫度控制PID模塊積分系數(shù)；
[0043]—中間點(diǎn)溫度控制PID模塊干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的比例系數(shù)；
[0044]Ftxwrti 一中間點(diǎn)溫度控制PID模塊干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)的積分系數(shù)；
[0045](三)超臨界機(jī)組中間點(diǎn)溫度過(guò)熱度超過(guò)干態(tài)判斷門(mén)檻值且保持一定時(shí)間后，機(jī)組即處于干態(tài)運(yùn)行階段；干態(tài)運(yùn)行時(shí)，爐水循環(huán)栗停運(yùn)，給水控制調(diào)節(jié)凈給水流量(凈給水流量=主給水流量)，中間點(diǎn)溫度控制正常調(diào)節(jié)中間點(diǎn)溫度
[0046]超臨界機(jī)組干態(tài)運(yùn)行階段，給水控制被調(diào)量為凈給水流量(爐水循環(huán)栗水流量為0，凈給水流量=主給水流量)，給水控制設(shè)定值為鍋爐主控指令對(duì)應(yīng)的給水流量指令與中間點(diǎn)溫度控制給水指令校正量之和；中間點(diǎn)溫度控制被調(diào)量為中間點(diǎn)溫度，設(shè)定值為中間點(diǎn)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度、當(dāng)前負(fù)荷指令對(duì)應(yīng)的過(guò)熱度、人工設(shè)定偏置三者之和，PID模塊的比例、積分系數(shù)為干態(tài)系數(shù)；
[0047]給水控制被調(diào)量(Fpv):
[0048]Fpv= F ,自,給水；I _F循環(huán)水量
[0049]其中，F(xiàn)pv—給水控制PID被調(diào)量；
[0050]F,@水量一省煤器入口總給水流量；
[0051 ] FijPf7jtl —爐水循環(huán)栗水流量，干態(tài)時(shí)為O ;
[0052]給水控制設(shè)定值(Fsp):
[0053]Fsp= F BD+F過(guò)熱餓正量
[0054]其中，F(xiàn)sp—給水控制PID設(shè)定值；
[0055]Fbd—鍋爐主控指令對(duì)應(yīng)給水流量指令；
[0056]F過(guò)熱度校正量一中間點(diǎn)溫度f(wàn)e制給水指令fe正3；；
[0057]中間點(diǎn)溫度控制被調(diào)量為中間點(diǎn)溫度Fipt pv；
[0058]中間點(diǎn)溫度f(wàn)e制設(shè)走值Fipt SP:
[0059]Fipt sp — F IPP+F負(fù)荷指令+F人工偏置
[0060]其中，F(xiàn)ipt PV—中間點(diǎn)溫度控制PID被調(diào)量；
[0061 ] Fipt SP—中間點(diǎn)溫度控制PID設(shè)定值；
[0062]Fipp—中間點(diǎn)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度；
[0063]當(dāng)前負(fù)荷指令對(duì)應(yīng)的過(guò)熱度；
[0064]一人工設(shè)置的過(guò)熱度偏置校正值；
[0065]中間點(diǎn)溫度控制PID參數(shù):
[0066]Fpid kp — F 干態(tài) κρ
[0067]Fpid ti — F 干態(tài) π
[0068]其中，F(xiàn)pid KP—中間點(diǎn)溫度控制PID模塊比例系數(shù)；
[0069]Fpid TI一中間點(diǎn)溫度控制PID模塊積分系數(shù)；
[0070]FT；feKP —中間點(diǎn)溫度控制PID模塊干態(tài)運(yùn)行時(shí)的比例系數(shù)；
[0071]Ftssti—中間點(diǎn)溫度控制PID模塊干態(tài)運(yùn)行時(shí)的積分系數(shù)；
[0072](四)超臨界機(jī)組負(fù)荷降低至干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)控制點(diǎn)時(shí)，通過(guò)自動(dòng)判斷或人工確認(rèn)，開(kāi)始干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)過(guò)程；干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)過(guò)程中，爐水循環(huán)栗停運(yùn)，給水控制調(diào)節(jié)凈給水流量(爐水循環(huán)栗停運(yùn)時(shí)，爐水循環(huán)栗水流量為0，凈給水流量=主給水流量；轉(zhuǎn)為濕態(tài)后，爐水循環(huán)栗根據(jù)條件聯(lián)啟，凈給水流量=主給水流量-爐水循環(huán)栗水流量)，中間點(diǎn)溫度控制逐步減少過(guò)熱度至零
[0073]超臨界機(jī)組干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)過(guò)程中，給水控制被調(diào)量為凈給水流量(爐水循環(huán)栗停運(yùn)時(shí)，爐水循環(huán)栗水流量為0，凈給水流量=主給水流量；轉(zhuǎn)為濕態(tài)后，爐水循環(huán)栗根據(jù)條件聯(lián)啟，凈給水流量=主給水流量-爐水循環(huán)栗水流量)，給水控制設(shè)定值為鍋爐主控指令對(duì)應(yīng)的給水流量指令與中間點(diǎn)溫度控制給水指令校正量之和；中間點(diǎn)溫度控制被調(diào)量為中間點(diǎn)溫度，設(shè)定值為中間點(diǎn)壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度與經(jīng)過(guò)速率限制的零過(guò)熱度之和，PID模塊的比例、積分系數(shù)為干/濕態(tài)轉(zhuǎn)換系數(shù)；
[0074]給水控制被調(diào)量(Fpv):
[0075]Fpv= F總給水量循環(huán)水量
[0076]其中，F(xiàn)pv—給水控制PID被調(diào)量；
[0077]F,@水量一省煤器入口總給水流量；
[0078]F循環(huán)水量一爐水循環(huán)栗水流量；
[0079]給水控制設(shè)定值(Fsp):
[0080]Fsp= F BD+F過(guò)熱餓正量
[0081 ]其中，F(xiàn)sp—給水控制PID設(shè)定值；
[0082]Fbd—鍋爐主控指令對(duì)應(yīng)給水流量指令；
[0083]—中間點(diǎn)溫度te制給水指令fe正M ;
[0084]中間點(diǎn)溫度控制被調(diào)量為中間點(diǎn)溫度Fipt pv；
[0085]中間點(diǎn)溫度te制設(shè)走值Fipt SP:
[0086]Fiptsp — F ipp+F零過(guò)熱度 XFlmt2
[0087]其中，F(xiàn)ipt PV—中間點(diǎn)溫度控制PID被調(diào)量；
[0088]Fipt SP—中間點(diǎn)溫度控制PID設(shè)定值；
[0089]Fftl熱度一中間點(diǎn)溫度控制在干態(tài)轉(zhuǎn)濕態(tài)過(guò)程中的零過(guò)熱度；