專利名稱：一種火電機組燃煤熱值實時監(jiān)測方法及熱值觀測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種燃煤熱值監(jiān)測方法及裝置，特別是關于一種應用于自動控制領 域的火電機組燃煤熱值實時監(jiān)測方法及熱值觀測器。
技術背景隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在單元火力發(fā)電機組的發(fā)電容量也有了很大的提高，由原來的300MW亞臨界機組向600MW超臨界、1000MW超超臨界轉變。隨著 機組參數(shù)的提高，對電廠的自動控制也提出了更高的要求。在電廠自動化控制中， 燃料控制是一個最基本的控制部分，燃料控制的效果直接影響了整個機組的控制水 平。而發(fā)電機組的高能耗和煤炭開采之間形成了一個現(xiàn)行的供需矛盾，有的電廠選 址在一個煤資源不是很豐富的地方，為了滿足運行生產(chǎn)的需要，就要使用各個地方 的煤，造成了煤質(zhì)的大幅度變化。這種現(xiàn)狀使得進入爐膛的煤質(zhì)不穩(wěn)定，嚴重影響 了機組運行的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)品質(zhì)，使得機組運行不是很穩(wěn)定，這影響了電廠和電網(wǎng) 的安全運行。為此在熱工自動控制領域出現(xiàn)了對煤的熱值在線檢測這一新的課題。 如圖1所示，現(xiàn)行方法的原理是煤量進入爐膛經(jīng)燃燒釋放能量這一過程為一帶有 純遲延的慣性環(huán)節(jié)，用三個慣性發(fā)生器代替。經(jīng)函數(shù)發(fā)生器折算為鍋爐輸入的能量， 由能量守恒定律該能量和鍋爐的輸出能量(即主蒸汽流量)相等。當兩者不相等時， 說明進入鍋爐的煤質(zhì)發(fā)生了變化，則需要經(jīng)積分器把煤量折算為標準煤量。該方法 存在的不足是煤進入爐膛到燃燒是一個帶有純遲延的高階慣性環(huán)節(jié)，它的遲延時 間和慣性時間是隨著鍋爐的燃燒工況的不同而變化的，用三階慣性環(huán)節(jié)很難很好的 表現(xiàn)鍋爐燃燒的動態(tài)特性，這在現(xiàn)實操作中存在著很大的困難。還有就是該方法只 是計算了鍋爐的輸出能量，而沒有考慮鍋爐的畜熱能量。因此該方法存在一定的不 足之處，在實際運用中不能很好的得到實施和應用。 發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種應用于自動控制領域的火電機組燃煤 熱值實時監(jiān)測方法及熱值觀測器。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案 一種火電機組燃煤熱值實時監(jiān)測 方法，其包括以下步驟1)基于火電機組的動態(tài)特性，運用能量守恒定律建立熱 值觀測器，所述熱值觀測器包括機組模型和熱值校正回路兩個部分；2)在DCS控 制系統(tǒng)中査找實際運行機組在設計煤種下穩(wěn)定運行時，不同負荷下各個運行參數(shù)之間的對應關系，所述運行參數(shù)包括煤量、汽機調(diào)門開度、機組負荷、 一級壓力、機 前壓力、汽包或分離器出口壓力和主蒸汽流量；3)通過步驟2)中所述實際運行機 組的運行參數(shù)的概率統(tǒng)計對所述機組模型中各個參數(shù)進行靜態(tài)配置，使得所述機組 模型在各個負荷段下的靜態(tài)輸出參數(shù)能夠很好的體現(xiàn)所述實際運行機組運行參數(shù) 的特性；4)根據(jù)經(jīng)驗值給出所述機組模型中慣性環(huán)節(jié)的慣性時間和積分器的積分 時間；5)在機組運行中把所述機組模型計算出來的參數(shù)與所述實際運行機組的運 行參數(shù)進行比較分析，并根據(jù)比較分析的結果對所述機組模型中各個參數(shù)進行修 改，使得所述機組模型在各個負荷段下的動態(tài)輸出參數(shù)也能夠很好的體現(xiàn)所述實際 運行機組運行參數(shù)的特性；6)開放所述熱值觀測器中的熱值計算功能，讓所述實 際運行機組在不同煤種下穩(wěn)定運行，并以消除機組參數(shù)小范圍的自身波動和反映機 組實際能量發(fā)生的變化為原則對所述機組模型參數(shù)配置中的函數(shù)死區(qū)進行設置，然 后檢査所述熱值觀測器計算出的熱值和所述實際運行機組煤的熱值對應情況，修正 所述熱值校正回路中的參數(shù)使之能與實際情況相匹配；7)將現(xiàn)場測量的煤量信號 和機組目前的汽包或分離器出口壓力、機前壓力、 一級壓力輸入到步驟l) 6)建 立的所述熱值觀測器，經(jīng)所述熱值觀測器中的熱值計算模塊計算后得出熱值修正參 數(shù)，所述熱值修正參數(shù)修正現(xiàn)場測量的煤量信號得到標準的煤量信號。在執(zhí)行步驟5)時，如果所述機組模型中各個參數(shù)最終的數(shù)值與所述實際運行 機組的運行參數(shù)是一樣的，只是和所述實際運行機組的運行參數(shù)有個時間差，則改 變相應慣性環(huán)節(jié)的慣性時間和積分器的積分時間。在執(zhí)行步驟5)時，如果所述機組模型中各個參數(shù)最終的數(shù)值與所述實際運行 機組的運行參數(shù)不一樣，則修改相應的函數(shù)發(fā)生器。一種實現(xiàn)上述方法的火電機組燃煤熱值觀測器，其特征在于它包括一機組模 型，所述機組模型包括一組函數(shù)發(fā)生器(1 6)，所述函數(shù)發(fā)生器(1)的輸入端連 接一乘法器(a)，它的輸出端經(jīng)過四個慣性環(huán)節(jié)后連接一減法器(a)的+輸入端， 所述乘法器(a)的一個輸入端連接所述熱值修正回路，另一個輸入端為煤量；所 述函數(shù)發(fā)生器(2)的輸入端連接一減法器(b)的輸出端，它的輸出端分別連接所 述減法器(a)的-輸入端和一減法器(c)的+輸入端，所述減法器(a)的輸出端 連接一積分器(a)，所述積分器(a)的輸出端連接所述減法器(b)的+輸入端， 所述減法器(c)的輸出端連接一積分器(b)，所述積分器(b)的輸出端分別連接 所述減法器(b)的-輸入端；所述函數(shù)發(fā)生器(3)的輸入端連接所述積分器(b) 輸出端，它的輸出端連接一乘法器(b)的輸入端，所述乘法器(b)的輸出端連接 所述減法器(c)的-輸入端；所述函數(shù)發(fā)生器(4)的輸出端連接所述乘法器(b)輸入端，它的輸入端為汽機調(diào)門開度；所述函數(shù)發(fā)生器(5)的輸入端連接所述乘 法器(b)的輸出端，它的輸出端經(jīng)一慣性環(huán)節(jié)后連接所述函數(shù)發(fā)生器(6)，所述 函數(shù)發(fā)生器(6)連接一慣性環(huán)節(jié)。
在所述機組模型上連接一熱值修正回路，所述熱值校正回路包括另一組函數(shù)發(fā) 生器(7 10)，所述函數(shù)發(fā)生器(7)的輸入端連接一減法器(d)的輸出端，它的 輸出端連接一加法器(g)，所述減法器(d)的-輸入端連接所述積分器(a)的輸 出端，它的+輸入端為實際汽包或分離器出口壓力；所述函數(shù)發(fā)生器(8)的輸入端 連接一減法器(e)的輸出端，它的輸出端連接所述加法器(g)，所述減法器(e) 的-輸入端連接所述積分器(b)的輸出端，它的+輸入端為實際機前壓力；所述函 數(shù)發(fā)生器(9)的輸入端連接一減法器(f)的輸出端，它的輸出端連接一積分器(c)， 所述減法器(f)的-輸入端連接所述函數(shù)發(fā)生器(6)的輸入端，它的+輸出端為實 際一級壓力，所述積分器(c)的輸出端連接一加法器(h)的輸入端；所述函數(shù)發(fā) 生器(10)的輸入端連接所述加法器(g)的輸出端，它的輸出端連接所述加法器 (h)的輸入端，所述加法器(h)的輸出端連接一切換塊的N端，所述切換塊的Y 端為目前熱值信號，所述切換塊的輸出端連接所述乘法器(a)的輸入端。 所述函數(shù)發(fā)生器(7)和函數(shù)發(fā)生器(8)是一個帶有小偏差切除的函數(shù)。 采用一個熱值校正投入的脈沖信號作為所述切換塊的切換信號。 本發(fā)明由于釆取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明的熱值觀測器是 基于火電機組的動態(tài)特性建立起來的，對于機組考慮的參數(shù)比較全面，因此能夠很 全面的評價出機組現(xiàn)在的燃燒情況，計算出較接近實際的燃煤熱值。2、本發(fā)明的 熱值觀測器是基于火電機組的動態(tài)特性建立起來的，在參數(shù)設定上，機組模型中的 各個參數(shù)是相對獨立的，因此在參數(shù)設置上有很大的靈活性。3、本發(fā)明的熱值觀 測器是基于火電機組的動態(tài)特性建立起來的，能夠較快的計算出機組目前的燃煤熱 值，對煤質(zhì)的變化監(jiān)測響應速度比較快。4、本發(fā)明能夠在電廠運行中在線實時監(jiān) 測煤質(zhì)的情況，并把該情況反饋到電廠控制系統(tǒng)中，使得機組能夠安全穩(wěn)定的運行， 可以避免由于煤質(zhì)發(fā)生較大的變化而引起機組的超溫超壓。


圖1是目前關于燃煤熱值信號的修正回路 圖2是本發(fā)明的熱值觀測器邏輯圖 圖3是本發(fā)明的總體布置圖 圖4是本發(fā)明經(jīng)實踐得出的負荷變動曲線圖具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
如圖2所示，本發(fā)明的熱值觀測器是基于火電機組的動態(tài)特性，運用能量守恒 定律建立起來的，它包括機組模型和熱值校正回路兩個部分。機組模型包括一組函 數(shù)發(fā)生器1 6，函數(shù)發(fā)生器1的輸入端連接一乘法器a，它的輸出端經(jīng)過四個慣性 環(huán)節(jié)后輸入減法器a的+輸入端。乘法器a的一個輸入端連接熱值修正回路，另一 個輸入端為煤量。函數(shù)發(fā)生器l的入口變量為經(jīng)過熱值校正后的煤量，它的輸出為 中間參考變量一主蒸汽流量，它的功能就是把進入鍋爐的煤量折算成相對應的進入 鍋爐的主蒸汽流量，和下面的四個慣性環(huán)節(jié)模擬燃料進入鍋爐經(jīng)燃燒對給水加溫加 壓后到汽包或分離器入口這一段鍋爐的燃燒特性。
函數(shù)發(fā)生器2的輸入端連接一減法器b的輸出端，它的輸出端分別連接減法器 a的-輸入端和一減法器c的+輸入端。減法器a的輸出端連接一積分器a，積分器a 的輸出端連接減法器b的+輸入端。減法器c的-輸入端連接一乘法器b的輸出端， 它的輸出端連接一積分器b的輸入端,積分器b的輸出端連接減法器b的-輸入端。 由此可見，函數(shù)發(fā)生器2的入口變量為汽包或分離器壓力與機前壓力的偏差，此偏 差由汽包或分離器壓力與機前壓力輸入減法器b計算得出，它的輸出為該偏差壓降 相對應的主蒸汽流量。函數(shù)發(fā)生器2的功能是模擬從汽包或分離器出口到汽輪機入 口之間鍋爐的過熱器加熱段這一區(qū)間的壓力一流量特性，通過汽包或分離器出口的 壓力和機前壓力的偏差計算出從汽包或分離器出口到汽輪機入口之間鍋爐的過熱 器加熱段中主蒸汽的流量，該流量與進入鍋爐汽包或分離器前的蒸汽流量的偏差經(jīng) 積分器a計算出汽包或分離器出口的壓力。
函數(shù)發(fā)生器3的輸入端連接積分器b輸出端，它的輸出端連接一乘法器b的輸 入端，乘法器b的輸出端連接減法器c的-輸入端。函數(shù)發(fā)生器3的入口變量為機 前壓力，它的輸出為該機前壓力下對應的主蒸汽流量。函數(shù)發(fā)生器3的功能是模擬 主蒸汽進入汽輪機到汽輪機調(diào)速汽門這一段汽輪機做功主蒸汽流量的變化特性。
函數(shù)發(fā)生器4的輸出端連接乘法器b的輸入端,它的入口變量為汽機調(diào)門開度， 它的輸出為有效汽機調(diào)門開度。函數(shù)發(fā)生器4的功能是模擬汽機調(diào)門對主蒸汽流量 的影響，它的輸出和函數(shù)發(fā)生器3的輸出經(jīng)乘法器b乘積得到汽機調(diào)門后的主蒸汽 流量，該主蒸汽流量與函數(shù)發(fā)生器2的輸出經(jīng)減法器c計算出偏差，將此偏差輸入 積分器b計算出機前壓力。
關于函數(shù)發(fā)生器3，函數(shù)發(fā)生器4參數(shù)的設定首先對函數(shù)發(fā)生器3設計一點 為x二額定壓力，y二額定負荷時的主蒸汽流量。當機組在定壓運行階段時，函數(shù)發(fā) 生器3的輸出為額定負荷時的主蒸汽流量，這時根據(jù)不同定壓負荷下主蒸汽流量與
7額定負荷時的主蒸汽流量的比值和汽機調(diào)門的開度確定函數(shù)發(fā)生器4各個工作點的 參數(shù)。當機組運行在滑壓段時，這時函數(shù)發(fā)生器4的參數(shù)已經(jīng)確定，它的輸出為一 明確的值。當機組穩(wěn)定在一個滑壓負荷時，根據(jù)當前的主蒸汽流量和函數(shù)發(fā)生器4 的輸出以及當前的機前壓力，可以確定函數(shù)發(fā)生器3。
函數(shù)發(fā)生器5的輸入端連接乘法器b的輸出端，它的輸出端經(jīng)一慣性環(huán)節(jié)后連 接函數(shù)發(fā)生器6。函數(shù)發(fā)生器5的輸入變量為汽機調(diào)門后的主蒸汽流量，它的輸出 經(jīng)慣性環(huán)節(jié)后為一級壓力。函數(shù)發(fā)生器6的輸入變量為一級壓力，它的輸出經(jīng)一慣 性環(huán)節(jié)后為機組負荷。
熱值校正回路包括一組函數(shù)發(fā)生器7 10，函數(shù)發(fā)生器7的輸入端連接一減法 器d的輸出端，它的輸出端連接一加法器g。減法器d的-輸入端連接積分器a的輸 出端，它的+輸入端為實際汽包或分離器出口壓力。由此可見，函數(shù)發(fā)生器7的輸 入變量為實際的汽包或分離器出口壓力與機組模型中汽包或分離器出口壓力經(jīng)減 法器d計算得出的偏差，它的輸出為壓力偏差對鍋爐燃煤熱值的影響。
函數(shù)發(fā)生器8的輸入端連接一減法器e的輸出端，它的輸出端連接加法器g。 減法器e的-輸入端連接積分器b的輸出端，它的+輸入端為實際機前壓力。由此可 見，函數(shù)發(fā)生器8的輸入變量為實際機前壓力與機組模型中機前壓力經(jīng)減法器e計 算得出的偏差，它的輸出為壓力偏差對鍋爐燃煤熱值的影響。函數(shù)發(fā)生器7和函數(shù) 發(fā)生器8均為一個帶有小偏差切除的函數(shù)。
函數(shù)發(fā)生器9的輸入端連接一減法器f的輸出端，它的輸出端連接一積分器c。 減法器f的-輸入端連接函數(shù)發(fā)生器6的輸入端，它的+輸出端為實際一級壓力，積 分器c的輸出端連接一加法器h的輸入端。由此可見，函數(shù)發(fā)生器9的輸入變量為 實際的一級壓力和機組模型中一級壓力經(jīng)減法器f計算得出的偏差，它的輸出經(jīng)積 分器c計算出煤質(zhì)熱值的基本值。
函數(shù)發(fā)生器10的輸入端連接加法器g的輸出端，它的輸出端連接加法器h的 輸入端。加法器h的輸出端連接一切換塊的N端，切換塊的Y端接目前熱值信號， 切換器的輸出端連接乘法器a的輸入端，并采用一個熱值校正投入的脈沖信號作為 切換塊的切換信號。函數(shù)發(fā)生器10的輸入變量為汽包或分離器出口壓力和機前壓 力與機組模型中的汽包或分離器出口壓力和機前壓力的偏差經(jīng)小偏差切除后的和， 它代表鍋爐側蒸汽的能量信號的不匹配，該偏差經(jīng)小偏差切除后作為煤質(zhì)熱值的一 部分，提高熱值觀測器的動態(tài)特性。當熱值觀測器中的熱值校正回路不投入時，熱 值觀測器獨立運算，當投入時為了保證鍋爐能夠穩(wěn)定的進行模式切換，熱值觀測器 要跟蹤熱值的當前值，幾秒后進入熱值正常計算回路。為了熱值校正回路能夠安全穩(wěn)定的正常運行，當發(fā)生以下情況時，熱值校正回 路自動切除1、機組負荷比較低因為這時進入鍋爐的煤種比較單一，且在低負 荷段機組存在著很大的非線性和不穩(wěn)定性。2、機組發(fā)生快速減負荷工況時因為 這時機組運行工況比較惡劣，運行參數(shù)已不在正常運行工況的范圍之內(nèi)。3、機組 高加解列時因為這時由于沒有高壓加熱器對進入爐膛的水進行加熱，使得煤量和 機組運行參數(shù)之間的關系發(fā)生了巨大的變化，這種工況是以后要研究的課題，最終 使得該裝置能夠在高加解列時也能夠很好的運行監(jiān)測煤質(zhì)?；谏鲜鰞?nèi)容建立的熱值觀測器，本發(fā)明的燃煤熱值實時監(jiān)測方法包括以下步1) 在DCS控制系統(tǒng)中查找實際運行機組在設計煤種下穩(wěn)定運行時，不同負荷 下各個運行參數(shù)之間的對應關系，運行參數(shù)包括煤量、汽機調(diào)門開度、機組負荷、 一級壓力、機前壓力、汽包或分離器出口壓力和主蒸汽流量。2) 通過步驟1)中實際運行機組的運行參數(shù)的概率統(tǒng)計對機組模型中各個參數(shù) (主要是函數(shù)發(fā)生器1 10)進行靜態(tài)配置，使得機組模型在各個負荷段下的靜態(tài)輸出參數(shù)能夠很好的體現(xiàn)實際運行機組運行參數(shù)的特性。3) 根據(jù)經(jīng)驗值給出機組模型中慣性環(huán)節(jié)的慣性時間和積分器的積分時間。4) 在機組運行中把機組模型計算出來的參數(shù)包括汽包或分離器出口壓力、機 前壓力、 一級壓力、機組負荷，與實際運行機組的參數(shù)進行比較分析如果機組模 型各個參數(shù)最終的數(shù)值與實際運行機組的運行參數(shù)是一樣的，只是和實際運行機組 的運行參數(shù)有個時間差，則改變相應慣性環(huán)節(jié)的慣性時間和積分器的積分時間；如 果機組模型各個參數(shù)最終的數(shù)值與實際運行機組的運行參數(shù)不一樣，則需要修改相 應的函數(shù)發(fā)生器，直到機組模型能夠很好的與實際運行機組相匹配。5) 當機組模型能夠很好的與實際運行機組相匹配后，可以開放熱值觀測器中 的熱值計算模塊，讓實際運行機組在不同煤種下穩(wěn)定運行，并以消除機組參數(shù)小范 圍的自身波動和反映機組實際能量發(fā)生的變化為原則對機組模型參數(shù)配置中的函 數(shù)死區(qū)進行設置。檢査熱值觀測器計算出的熱值和實際運行機組煤的熱值對應情 況，修正熱值校正回路中的參數(shù)使之能與實際情況相匹配。6) 如圖3所示，將現(xiàn)場測量的煤量信號和機組目前的汽包或分離器出口壓力、 機前壓力、 一級壓力輸入本發(fā)明的熱值觀測器，熱值觀測器中的熱值計算模塊計算 后得出熱值修正參數(shù)，該熱值修正參數(shù)修正直接測量的煤量信號得到標準的煤量信 號。本發(fā)明的工作過程是當實際運行機組的煤質(zhì)變差時，這時相同的煤量導致實際 運行機組的輸出參數(shù)會比相同標煤下的參數(shù)低，這時本發(fā)明會減小煤質(zhì)的熱值信號，使得經(jīng)熱值信號折算出的標準煤量減小，這使得機組模型的輸出會和實際運行 機組的實際參數(shù)一樣，而這時的熱值也表征了實際運行機組目前的熱值情況。同樣 當實際運行機組的煤質(zhì)變好時，這時相同的煤量導致實際運行機組的輸出參數(shù)會比 相同標煤下的參數(shù)高，這時本發(fā)明會增大煤質(zhì)的熱值信號，使得經(jīng)熱值信號折算出 的標準煤量增大，這使得機組模型的輸出會和實際運行機組的實際參數(shù)一樣，而這 時的熱值也表征了實際運行機組目前的熱值情況。如圖4所示，是采用本發(fā)明在某電廠燃用熱值較好煤的磨煤機啟停時，熱值修 正信號15小時內(nèi)的變化趨勢圖。本圖表明當燃用熱值較好煤的磨煤機啟停時，造 成進入鍋爐燃料的總的熱值發(fā)生了變化，本發(fā)明的熱值修正信號也隨著燃用好煤的 磨煤機的啟停發(fā)生了變化，從1. 019當磨停止時變?yōu)?. 972后隨著磨的啟動又變?yōu)?1.007。根據(jù)該曲線可以看出，本發(fā)明所計算的熱值信號，實時的反映了進入鍋爐 燃料的熱值發(fā)生的變化。盡管為說明目的公開了本發(fā)明的較佳實施例和附圖，其目的在于幫助理解本發(fā) 明的內(nèi)容并據(jù)以實施，但是熟悉本領域技術的人員，在不脫離本發(fā)明及所附的權利 要求的精神和范圍內(nèi)，可作各種替換、變化和潤飾。因此，本發(fā)明不應局限于最佳 實施例和附圖所公開的內(nèi)容，本發(fā)明的保護范圍以所附的權利要求書所界定的范圍 為準。
權利要求
1、一種火電機組燃煤熱值實時監(jiān)測方法，其包括以下步驟1)基于火電機組的動態(tài)特性，運用能量守恒定律建立熱值觀測器，所述熱值觀測器包括機組模型和熱值校正回路兩個部分；2)在DCS控制系統(tǒng)中查找實際運行機組在設計煤種下穩(wěn)定運行時，不同負荷下各個運行參數(shù)之間的對應關系，所述運行參數(shù)包括煤量、汽機調(diào)門開度、機組負荷、一級壓力、機前壓力、汽包或分離器出口壓力和主蒸汽流量；3)通過步驟2)中所述實際運行機組的運行參數(shù)的概率統(tǒng)計對所述機組模型中各個參數(shù)進行靜態(tài)配置，使得所述機組模型在各個負荷段下的靜態(tài)輸出參數(shù)能夠很好的體現(xiàn)所述實際運行機組運行參數(shù)的特性；4)根據(jù)經(jīng)驗值給出所述機組模型中慣性環(huán)節(jié)的慣性時間和積分器的積分時間；5)在機組運行中把所述機組模型計算出來的參數(shù)與所述實際運行機組的運行參數(shù)進行比較分析，并根據(jù)比較分析的結果對所述機組模型中各個參數(shù)進行修改，使得所述機組模型在各個負荷段下的動態(tài)輸出參數(shù)也能夠很好的體現(xiàn)所述實際運行機組運行參數(shù)的特性；6)開放所述熱值觀測器中的熱值計算功能，讓所述實際運行機組在不同煤種下穩(wěn)定運行，并以消除機組參數(shù)小范圍的自身波動和反映機組實際能量發(fā)生的變化為原則對所述機組模型參數(shù)配置中的函數(shù)死區(qū)進行設置，然后檢查所述熱值觀測器計算出的熱值和所述實際運行機組煤的熱值對應情況，修正所述熱值校正回路中的參數(shù)使之能與實際情況相匹配；7)將現(xiàn)場測量的煤量信號和機組目前的汽包或分離器出口壓力、機前壓力、一級壓力輸入到步驟1)～6)建立的所述熱值觀測器，經(jīng)所述熱值觀測器中的熱值計算模塊計算后得出熱值修正參數(shù)，所述熱值修正參數(shù)修正現(xiàn)場測量的煤量信號得到標準的煤量信號。
2、 一種實現(xiàn)如權利要求1所述的火電機組燃煤熱值實時監(jiān)測方法，其特征在 于在執(zhí)行步驟5)時，如果所述機組模型中各個參數(shù)最終的數(shù)值與所述實際運行 機組的運行參數(shù)是一樣的，只是和所述實際運行機組的運行參數(shù)有個時間差，則改 變相應慣性環(huán)節(jié)的慣性時間和積分器的積分時間。
3、 一種實現(xiàn)如權利要求1所述的火電機組燃煤熱值實時監(jiān)測方法，其特征在 于在執(zhí)行步驟5)時，如果所述機組模型中各個參數(shù)最終的數(shù)值與所述實際運行 機組的運行參數(shù)不一樣，則修改相應的函數(shù)發(fā)生器。
4、 一種實現(xiàn)如權利要求1 3所述方法的火電機組燃煤熱值觀測器，其特征在于它包括一機組模型，所述機組模型包括一組函數(shù)發(fā)生器(1 6)，所述函數(shù)發(fā) 生器(1)的輸入端連接一乘法器(a)，它的輸出端經(jīng)過四個慣性環(huán)節(jié)后連接一減 法器(a)的+輸入端，所述乘法器(a)的一個輸入端連接所述熱值修正回路，另 一個輸入端為煤量；所述函數(shù)發(fā)生器(2)的輸入端連接一減法器(b)的輸出端， 它的輸出端分別連接所述減法器(a)的-輸入端和一減法器(c)的+輸入端，所述 減法器(a)的輸出端連接一積分器(a)，所述積分器(a)的輸出端連接所述減法 器(b)的+輸入端，所述減法器(c)的輸出端連接一積分器(b)，所述積分器(b) 的輸出端分別連接所述減法器(b)的-輸入端；所述函數(shù)發(fā)生器(3)的輸入端連 接所述積分器(b)輸出端，它的輸出端連接一乘法器(b)的輸入端，所述乘法器 (b)的輸出端連接所述減法器(c)的-輸入端；所述函數(shù)發(fā)生器(4)的輸出端連 接所述乘法器(b)輸入端，它的輸入端為汽機調(diào)門開度；所述函數(shù)發(fā)生器(5)的 輸入端連接所述乘法器(b)的輸出端，它的輸出端經(jīng)一慣性環(huán)節(jié)后連接所述函數(shù) 發(fā)生器(6)，所述函數(shù)發(fā)生器(6)連接一慣性環(huán)節(jié)。
5、 如權利要求4所述的一種火電機組燃煤熱值觀測器，其特征在于在所述 機組模型上連接一熱值修正回路，所述熱值校正回路包括另一組函數(shù)發(fā)生器(7 10)，所述函數(shù)發(fā)生器(7)的輸入端連接一減法器(d)的輸出端，它的輸出端連 接一加法器(g),所述減法器(d)的-輸入端連接所述積分器(a)的輸出端，它 的+輸入端為實際汽包或分離器出口壓力；所述函數(shù)發(fā)生器(8)的輸入端連接一減 法器(e)的輸出端，它的輸出端連接所述加法器(g)，所述減法器(e)的-輸入 端連接所述積分器(b)的輸出端，它的+輸入端為實際機前壓力；所述函數(shù)發(fā)生器(9) 的輸入端連接一減法器(f)的輸出端，它的輸出端連接一積分器(c)，所述 減法器(f)的-輸入端連接所述函數(shù)發(fā)生器(6)的輸入端，它的+輸出端為實際一 級壓力，所述積分器(c)的輸出端連接一加法器(h)的輸入端；所述函數(shù)發(fā)生器(10) 的輸入端連接所述加法器(g)的輸出端，它的輸串端連接所述加法器(h) 的輸入端，所述加法器(h)的輸出端連接一切換塊的N端，所述切換塊的Y端為 目前熱值信號，所述切換塊的輸出端連接所述乘法器(a)的輸入端。
6、 如權利要求4所述的一種火電機組燃煤熱值觀測器，其特征在于所述函 數(shù)發(fā)生器(7)和函數(shù)發(fā)生器(8)是一個帶有小偏差切除的函數(shù)。
7、 如權利要求5所述的一種火電機組燃煤熱值觀測器，其特征在于所述函 數(shù)發(fā)生器(7)和函數(shù)發(fā)生器(8)是一個帶有小偏差切除的函數(shù)。
8、 如權利要求4或5或5或7所述的一種火電機組燃煤熱值觀測器，其特征 在于采用一個熱值校正投入的脈沖信號作為所述切換塊的切換信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種火電機組燃煤熱值實時監(jiān)測方法及熱值觀測器，其包括以下步驟1)基于火電機組的動態(tài)特性，運用能量守恒定律建立熱值觀測器；2)在DCS控制系統(tǒng)中查找實際運行機組在設計煤種下穩(wěn)定運行時，不同負荷下各個運行參數(shù)之間的對應關系；3)根據(jù)實際運行機組運行參數(shù)的概率統(tǒng)計對所述機組模型中各個參數(shù)進行靜態(tài)配置和動態(tài)配置，使所述機組模型能夠很好和實際運行機組相匹配；4)所述熱值觀測器根據(jù)現(xiàn)場測量的煤量信號和機組目前的運行參數(shù)計算得出熱值修正參數(shù)，該熱值修正參數(shù)修正現(xiàn)場測量的煤量信號得到標準的煤量信號。本發(fā)明經(jīng)現(xiàn)場使用證明能夠很好的在線實時監(jiān)測燃煤熱值的變化情況，使控制系統(tǒng)能夠很好的克服由于煤質(zhì)的變化對鍋爐燃燒的干擾。
文檔編號G06G7/00GK101320255SQ20081011619
公開日2008年12月10日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權日2008年7月4日
發(fā)明者周傳心, 丹 李, 韓忠旭 申請人:中國電力科學研究院;北京國電智深控制技術有限公司