一种超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法与流程

本发明涉及一种大型火电机组的深度调峰方法，尤其是涉及一种超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法。
背景技术：
：目前超临界直流本生锅炉机组:(1)agc可投运区间为40％～100％；(2)机组40％负荷以下必须转为湿态运行；(3)机组在湿态方式下只能靠运行手动控制水位，负荷不受控制。机组参数手动控制，无成熟的自动控制方案。技术实现要素：本发明解决的技术问题是提供一种超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法，使机组深度调峰时给水系统的控制自动化，运行人员不用手动控制再循环阀。本发明的技术解决方案是：一种超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法，其中，该方法用以控制超临界直流本生锅炉机组的给水泵再循环控制，其包括pid控制系统，所述pid控制系统中包含双折线控制策略，该控制策略包括第一折线f(x1)和第二折线f(x2)，其中x为气动给水泵入口流量值，所述第一折线f(x1)和第二折线f(x2)的变化按照下表的折线范围变化：x(t/h)0360460500∞f(x1)100100000x(t/h)0310410500∞f(x2)100100000其中，阀门开按折线f(x2)进行，阀门关按折线f(x1)进行，在阀门开至阀门关和阀门关至阀门开的过程中具有一控制死区。由以上说明得知，本发明确实具有如下的优点：1机组深度调峰时给水系统控制优化，使给水控制自动化，运行人员不用手动控制再循环阀。2、机组深度调峰时协调及agc控制优化，(1)机组agc可投运区间可达20％～100％；(2)机组干态运行区间可以低至33％额定负荷；机组可以投入湿态协调自动控制运行。附图说明图1为本发明的给水泵再循环阀双折线控制策略示意图；图2为本发明的给水泵再循环阀双折线控制策略的双折线曲线图；图3为本发明的水位偏差带控制算法的控制策略示意图；图4为本发明的较佳实施例中偏差带的控制策略示意图；图5为本发明的较佳实施例中偏差带的曲线示意图。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。本发明的一种超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法，其较佳的实施例中，请参见图1及图2所示，本发明的给水泵再循环阀双折线控制策略示意图及其双折线曲线图；为了克服该阀门控制效果差、对机组扰动大的困难，同时保障机组给水泵在任何负荷段的安全运行。给水泵再循环阀应能在全负荷范围内自动调节，保证给水泵出口流量在安全范围内。在常规pid控制系统很难满足现场运行需求的基础上，本发明设计了双折线控制系统来使再循环阀快速稳定工作。该方法用以控制超临界直流本生锅炉机组的给水泵再循环控制，其包括pid控制系统，所述pid控制系统中包含双折线控制策略，该控制策略包括第一折线f(x1)和第二折线f(x2)，其中x为气动给水泵入口流量值，所述第一折线f(x1)和第二折线f(x2)的变化按照下表的折线范围变化：x(t/h)0360460500∞f(x1)100100000x(t/h)0310410500∞f(x2)100100000其中，阀门开按折线f(x2)进行，阀门关按折线f(x1)进行，在阀门开至阀门关和阀门关至阀门开的过程中具有一控制死区，这样避免了阀门频繁波动，给水泵出口流量平稳，保证了给水泵的安全运行。如上所述的本发明的超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法，其较佳的实施例中，为了满足深度调峰的控制需求，提高控制性能并且减轻运行人员的劳动量，所述方法还包括对湿态工况下的给水系统采用水位偏差带控制算法；即，当实际水位在偏差带之内给水流量按照蒸汽流量进行变化，当实际水位超出偏差带之后，给水流量在正气流量变化量的基础上成比例的增大或减小，具体控制策略图如图3所示；如图中所示，控制设定为蒸汽流量，由符合指令通过带死区的折线函数f(x)算出，被控量为给水流量，前馈作用有水位偏差提供，利用偏差带双折线策略，所述函数f(x)包括水位高时的折线f(x3)和折线f(x4)，以及水位低时的折线f(x5)和折线f(x6)；当试剂水位波动过大超出偏差带时，给水指令成比例地增大或减小；其偏差带的控制策略和曲线如图4及图5所示。如上所述的本发明的超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法，其较佳的实施例中，所述水位高时的折线f(x3)和折线f(x4)，其给水流量变化曲线参数如下表所示：x(cm)050200500∞f(x3)(t/h)00-30-30-30x(cm)00150500∞f(x4)(t/h)00-35-35-35折线f(x3)和折线f(x4)为水位高时的双折线。如上所述的本发明的超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法，其较佳的实施例中，考虑到湿态工况下储水箱液位控制的要求，本项目对湿态时给水曲线的设计也进行了完善。基于物料的平衡，该方法还包括当机组的蒸发量和给水量相等时，储水箱内水位仅受炉内燃烧对循环倍率改变的影响，当燃烧相对稳定，则储水箱水位的波动可以控制在一定的范围内，因此设计给水设定值曲线为负荷对应的给水流量；则设计给水设定值曲线如下：所述给水设定值曲线为负荷对应的给水流量。如上所述的本发明的超临界直流本生锅炉深度调峰优化控制方法，其较佳的实施例中，当机组处于深度调峰状态下的大部分时间处于低负荷状态时，需要对相应的控制系统进行优化；该方法还包括负荷速率变参数优化、滑压曲线优化、煤量基准线优化和温度滑参数优化；其中，机组在低负荷运行时，由于煤量和水量的下限影响，微分前馈不能过大，因此需放慢负荷速率，负荷变速率优化逻辑，所述负荷速率变参数优化的f(x)参数设定如下：在低负荷运行时，需将滑压曲线向下延伸，保证协调运行时机组各主要参数匹配；所述滑压曲线优化如下：由于机组需要低负荷运行，因此煤量基准线需向下延伸，在协调投入的情况下，机组能够准确动作；所述煤量基准线优化如下：负荷(mw)0160240300400450500600650在机组深度调峰时，机组干态运行，需保证锅炉水冷壁流量始终大于本生流量，因此设计主蒸汽温度滑参数曲线，所述温度滑参数曲线优化如下：如上所述的本发明的较佳实施例中，机组进入湿态模式后，负荷稳定在150mw，投入机炉协调方式，投入湿态优化运行方式，将变负荷速率设定为3mw/min，负荷指令由150mw按照5mw的幅度变动到130mw，由130mw按照10mw的幅度变化至200mw，由200mw→190mw→175mw→160mw→130mw→120mw→140mw→155mw，观察负荷、主汽压力及主汽温度变化情况，待机组达到目标负荷稳定后。机组负荷稳定在160mw，将变负荷速率设定为3mw/min，负荷指令由160mw按照10mw的幅度变动到260mw，观察负荷、主汽压力及主汽温度变化情况，待机组达到目标负荷稳定后，记录试验结果。机组负荷稳定在300mw，将变负荷速率设定为12mw/min。以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。当前第1页12