本发明涉及一种火力发电机组启动升负荷阶段转干态自动控制方法。
背景技术：
传统的火力发电机组启动升负荷阶段转干态过程的控制，是由运行操作人员人工观察饱和蒸汽的升温情况，根据观察到的情况和主观判断，手动操作来增加或减少燃料量和给水量。采用这种方法不但运行操作人员劳动强度大，而且转干态过程的控制也很不稳定，影响机组运行安全性和经济性。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能够在火力发电机组启动升负荷阶段中自动控制燃料量和给水量，使火力发电机组较快速地转为干态运行的火力发电机组启动升负荷阶段转干态自动控制方法。
在火力发电机组启动阶段，为了保证水循环，防止锅炉水冷壁干烧，锅炉有最低给水流量要求。此时，给水流量大于锅炉蒸发量，多余的给水量经汽水分离器分离，由锅炉循环泵输送至省煤器入口，进行给水循环。随着燃料、负荷的不断增加，机组将逐渐由湿态运行方式转换为干态运行方式。一般在30%～40%额定负荷之间转为干态运行。湿态转干态过程，对燃料、给水流量等控制要求很高。燃料增加速率过快，易导致锅炉受热面超温，影响锅炉的使用寿命；燃料增加速率过慢，将减缓机组转干态过程，延长机组启动时间，降低机组经济性；燃料量、给水量不匹配，还可能造成机组在湿态运行方式、干态运行方式之间反复切换，影响机组安全性和经济性。因此，如何使得火力发电机组在启动升负荷阶段较快速地由湿态转为干态运行，锅炉壁温不超温，而又不存在湿态、干态反复切换现象，是火力发电机组启动升负荷阶段中需要解决的核心技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
火力发电机组启动升负荷阶段转干态自动控制方法，包括以下步骤：
1）在火力发电机组启动升负荷过程中，进入火力发电机组的启动循环系统，增加燃料量和给水量，使机组负荷升至30%额定负荷；
2）机组负荷升至30%额定负荷后,维持总给水量不变；
3）退出火力发电机组的启动循环系统，设定预设时间；
4）等待预设时间，当达到预设时间时，跳转执行步骤5）；若未达到预设时间，则继续等待，直至达到预设时间；
5）判断待控制火力发电机组启动升负荷过程中是否转为干态运行，如果已经转为干态运行，则结束并退出；否则跳转执行下一步；
6）获取待控制火力发电机组启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率，判断待控制火力发电机组的启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率是否过慢或过快；如果启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率过慢，则跳转执行步骤7）；如果启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率过快，则跳转执行步骤8）；如果启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率既不过快也不过慢，则判定升温速率合适，跳转执行步骤5）；
7）在第一指定时长内、按照第一指定给煤速率使火力发电机组的自动给煤机的给煤量自动增加，然后判断在第二指定时长内是否持续使给煤机的给煤量自动增加，如果是，则跳转执行步骤4）；否则，跳转执行步骤5）；
8）在第三指定时长内、按照第二指定给煤速率使火力发电机组的自动给煤机的给煤量自动减少，然后判断在第四指定时长内是否持续使给煤机的给煤量自动减少，如果是，则跳转执行步骤4）；否则，跳转执行步骤5）。
优选地，所述步骤6）的详细步骤包括：
6.1）获取待控制火力发电机组启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A；
6.2）判断待控制火力发电机组启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A小于a*A0、启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续b秒小于预设的第一变化率阈值c两个条件是否成立，其中A0为待控制火力发电机组的启动升负荷阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，a为0至1之间的比例参数；如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率A过慢，跳转执行步骤7）；
6.3）判断待控制火力发电机组启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A不小于（即大于或等于）d*A0、启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续e秒大于预设的第二变化率阈值f两个条件是否成立，其中A0为待控制火力发电机组的启动升负荷阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，d为0至1之间的比例参数，且比例参数d比比例参数a大，如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率A过快，跳转执行步骤8）；
6.4）若待控制火力发电机组启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率A既不符合步骤6.2）所述饱和蒸汽升温速率A过慢，又不符合步骤6.3）所述饱和蒸汽升温速率A过快，则判定待控制火力发电机组启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率A合适，跳转执行步骤5）。
优选地，所述步骤6.2）中比例参数a的取值范围为0.7-0.9，优选0.8；所述步骤6.3）中比例参数d的取值范围为0.8-1.0，进一步优选0.9。
优选地，所述步骤6.2）中b的取值范围、步骤6.3）中的e的取值范围均为8-15秒，进一步优选10秒。
优选地，所述步骤6.2）中第一变化率阈值c的取值范围为0.05-0.5℃/min/s，进一步优选0.1℃/min/s。所述步骤6.3）中第二变化率阈值f的取值范围为0.12-1.0℃/min/s，进一步优选0.2℃/min/s。
优选地，所述步骤7）中的第一指定时长的取值范围、步骤8）中的第三指定时长的取值范围均为1-3分钟，进一步优选2分钟。
优选地，所述步骤7）中的第一指定给煤速度的取值范围、步骤8）中的第二指定给煤速率的取值范围均为0.5-10t/h，进一步优选1t/h。
优选地，所述步骤7）中的第二指定时长的取值范围、步骤8）中的第四指定时长的取值范围均为3-5分钟，进一步优选4分钟。
优选地，所述步骤4）中,等待预设时间具体是指等待1-3分钟，优选2分钟。
本发明之火力发电机组启动升负荷阶段转干态自动控制方法具有下述优点：本发明之火力发电机组启动升负荷阶段转干态自动控制方法，能自动控制燃料量和给水量，使火力发电机组在启动升负荷阶段使火力发电机组较快速地转为干态运行，而又使壁温不超温，减轻运行操作人员的劳动强度，缩短机组启动时间，提高火力发电机组启动阶段的安全性和经济性。
附图说明
图1为本发明火力发电机组启动升负荷阶段转干态自动控制方法的基本流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
火力发电机组启动升负荷阶段转干态自动控制方法，包括以下步骤：
1）在火力发电机组启动升负荷过程中，进入火力发电机组的启动循环系统，增加燃料量和给水量，使机组负荷升至30%额定负荷；
2）机组负荷升至30%额定负荷后,维持总给水量不变；
3）退出火力发电机组的启动循环系统，设定预设时间；
4）等待预设时间，当达到预设时间时，跳转执行步骤5）；若未达到预设时间，则继续等待，直至达到预设时间。
5）判断待控制火力发电机组启动升负荷过程中是否转为干态运行，如果已经转为干态运行，则结束并退出；否则跳转执行下一步；
6）获取待控制火力发电机组启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率，判断待控制火力发电机组的启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率是否过慢或过快；如果启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率过慢，则跳转执行步骤7）；如果启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率过快，则跳转执行步骤8）；如果启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率既不过快也不过慢，则判定升温速率合适，跳转执行步骤5）；
7）在第一指定时长内、按照第一指定给煤速率使火力发电机组的自动给煤机的给煤量自动增加，然后判断在第二指定时长内是否持续使给煤机的给煤量自动增加，如果是，则跳转执行步骤4）；否则，跳转执行步骤5）；
8）在第三指定时长内、按照第二指定给煤速率使火力发电机组的自动给煤机的给煤量自动减少，然后判断在第四指定时长内是否持续使给煤机的给煤量自动减少，如果是，则跳转执行步骤4）；否则，跳转执行步骤5）。
步骤1）中，火力发电机组的启动循环系统为现有技术。火力发电机组的启动循环系统由汽水分离系统和热量回收系统两部分组成。火力发电机组的启动循环系统主要功能是：在锅炉启动、停炉和最低直流负荷以下运行期间避免过热器进水，为水冷壁的安全运行提供足够高的工质质量流速和尽可能回收工质及其所含的热量，使启动更容易。
步骤5）中，判断待控制火力发电机组启动升负荷过程中是否转为干态运行的方法为现有技术，具体为：火力发电机组负荷升至30%额定负荷后，火力发电机组的锅炉产生的蒸汽大于最小水冷壁流量，过热蒸汽流过火力发电机组的汽水分离器，此时汽水分离器中没有水，则已转为干态运行。
优选地，所述步骤6）的详细步骤包括：
6.1）获取待控制火力发电机组启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A；
6.2）判断待控制火力发电机组启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A小于a*A0、启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续b秒小于预设的第一变化率阈值c两个条件是否成立，其中A0为待控制火力发电机组的启动升负荷阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，a为0至1之间的比例参数；如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率A过慢，跳转执行步骤7）；
6.3）判断待控制火力发电机组启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A不小于（即大于或等于）d*A0、启动升负荷阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续e秒大于预设的第二变化率阈值f两个条件是否成立，其中A0为待控制火力发电机组的启动升负荷阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，d为0至1之间的比例参数，且比例参数d比比例参数a大，如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率A过快，跳转执行步骤8）；
6.4）若待控制火力发电机组启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率A既不符合步骤6.2）所述饱和蒸汽升温速率A过慢，又不符合步骤6.3）所述饱和蒸汽升温速率A过快，则判定待控制火力发电机组启动升负荷阶段的饱和蒸汽升温速率A合适，跳转执行步骤5）。
所述步骤6.2）中比例参数a的取值范围为0.7-0.9，本实施例中选用0.8。所述步骤6.3）中比例参数d的取值范围为0.8-1.0，本实施例中选用0.9。
所述步骤6.2）中b的取值范围、步骤6.3）中的e的取值范围均为8-15秒，本实施例中选用10秒。
所述步骤6.2）中第一变化率阈值c的取值范围为0.05-0.5℃/min/s，本实施例中选用0.1℃/min/s。所述步骤6.3）中第二变化率阈值f的取值范围为0.12-1.0℃/min/s，本实施例中选用0.2℃/min/s。
所述步骤7）中的第一指定时长的取值范围、步骤8）中的第三指定时长的取值范围均为1-3分钟，本实施例中选用2分钟。
所述步骤7）中的第一指定给煤速度的取值范围、步骤8）中的第二指定给煤速率的取值范围均为0.5-10t/h，本实施例中选用1t/h。
所述步骤7）中的第二指定时长的取值范围、步骤8）中的第四指定时长的取值范围均为3-5分钟，本实施例中选用4分钟。
所述步骤4）中,等待预设时间具体是指等待1-3分钟，本实施例中选用2分钟。