一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法与流程

本发明涉及锅炉控制技术领域，特别是涉及一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法。

背景技术：

目前，部分热电联产机组在供热期大热电比和宽负荷运行工况下出现主蒸汽压力调节品质不佳，机组经济性和安全性受到一定影响的问题。通过分析，机组供热负荷和压力的变化是一个重要原因。随着机组供热面积的扩大，机组在冬季处于大热电比运行工况，机组投运时设计的控制曲线与实际需求发生了明显偏离，参数也呈现出了一定程度的不适应性。为提高机组运行水平与调节品质，需要大热电比和宽负荷运行工况下优化主蒸汽压力控制策略、重塑控制曲线与参数重新整定。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法，以实现优化调节系统在大热电比和宽负荷运行工况下的调节品质。

为解决上述技术问题，本发明提供一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法，该方法包括：

利用机炉能量平衡算法动态调整锅炉侧燃料需求量；

根据热电联机组AGC的负荷评估信号，按照不同的热电比和宽负荷运行工况拟合出机组滑压运行曲线和供热燃料基准值；

采用负荷前馈技术拟合出汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量。

优选的，所述采用负荷前馈技术拟合出汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量之后，还包括：

利用锅炉侧燃料需求量、供热燃料基准值和未来锅炉侧燃料需求量获取主蒸汽压力控制总的燃料需求量。

优选的，主蒸汽压力控制总的燃料需求量为锅炉侧燃料需求量、供热燃料基准值和未来锅炉侧燃料需求量的总和。

优选的，所述利用锅炉侧燃料需求量、供热燃料基准值和未来锅炉侧燃料需求量获取主蒸汽压力控制总的燃料需求量之后，还包括：

通过调整燃料量偏差来获得热电联产机组发送至给煤机或给粉机的燃料量指令。

优选的，所述燃料量偏差为主蒸汽压力控制总的燃料需求量与当前机组的燃料值之间的差值。

优选的，所述利用机炉能量平衡算法动态调整锅炉侧燃料需求量，包括：

通过机炉能力平衡算法，确定汽轮机向锅炉索求的需求能量D_T理应等于锅炉热量释放信号D_B；

通过调整机炉能量偏差e(D)，控制锅炉侧燃料需求量F₁。

优选的，采用负荷前馈技术拟合出汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量，包括：

采用负荷前馈技术，拟合汽包压力曲线P_dS，通过调整汽包压力偏差e(d)，提前预判未来锅炉侧燃料需求量F2。

优选的，汽轮机向锅炉索求的需求能量D_T＝P₁/P_T*P_S，P₁/P_T为汽轮机第l级汽压P₁与主蒸汽压力P_T之比，P_S为主蒸汽压力设定值。

本发明所提供的一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法利用机炉能量平衡算法动态调整锅炉侧燃料需求量；根据热电联机组AGC的负荷评估信号，按照不同的热电比和宽负荷运行工况拟合出机组滑压运行曲线和供热燃料基准值；采用负荷前馈技术拟合出汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量。可见，该方法针对热电比和宽负荷的变化情况，需重新拟合机组控制曲线，如滑压运行曲线，使机组能够在不同供热负荷下均能实现控制曲线与实际需求量的良好匹配，并重新整定控制参数，如未来锅炉侧燃料需求量，提高机组运行水平与调节品质，如此重新拟合控制曲线，重新整定控制参数，实现优化调节系统在大热电比和宽负荷运行工况下的调节品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法的流程图；

图2为热电联产机组锅炉主蒸汽压力控制的过程示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法，以实现优化调节系统在大热电比运行工况下的调节品质。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法的流程图，该方法包括：

S11：利用机炉能量平衡算法动态调整锅炉侧燃料需求量；

S12：根据热电联机组AGC的负荷评估信号，按照不同的热电比和宽负荷运行工况拟合出机组滑压运行曲线和供热燃料基准值；

S13：采用负荷前馈技术拟合出汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量。

可见，该方法针对热电比和宽负荷的变化情况，需重新拟合机组控制曲线，如滑压运行曲线，使机组能够在不同供热负荷下均能实现控制曲线与实际需求量的良好匹配，并重新整定控制参数，如未来锅炉侧燃料需求量，提高机组运行水平与调节品质，如此重新拟合控制曲线，重新整定控制参数，实现优化调节系统在大热电比和宽负荷运行工况下的调节品质。

具体的，所述采用负荷前馈技术拟合出汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量之后，利用锅炉侧燃料需求量、供热燃料基准值和未来锅炉侧燃料需求量获取主蒸汽压力控制总的燃料需求量。

主蒸汽压力控制总的燃料需求量为锅炉侧燃料需求量、供热燃料基准值和未来锅炉侧燃料需求量的总和。

其中，所述利用锅炉侧燃料需求量、供热燃料基准值和未来锅炉侧燃料需求量获取主蒸汽压力控制总的燃料需求量之后，通过调整燃料量偏差来获得热电联产机组发送至给煤机或给粉机的燃料量指令。

所述燃料量偏差为主蒸汽压力控制总的燃料需求量与当前机组的燃料值之间的差值。

其中，所述利用机炉能量平衡算法动态调整锅炉侧燃料需求量的过程为：通过机炉能力平衡算法，确定汽轮机向锅炉索求的需求能量D_T理应等于锅炉热量释放信号D_B；通过调整机炉能量偏差e(D)，控制锅炉侧燃料需求量F₁。

采用负荷前馈技术拟合出汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量的过程为：采用负荷前馈技术，拟合汽包压力曲线P_dS，通过调整汽包压力偏差e(d)，提前预判未来锅炉侧燃料需求量F2。

其中，汽轮机向锅炉索求的需求能量D_T＝P₁/P_T*P_S，P₁/P_T为汽轮机第l级汽压P₁与主蒸汽压力P_T之比，P_S为主蒸汽压力设定值。

可见，针对热电比和宽负荷的变化情况，重新拟合机组控制曲线，如滑压设定曲线、也可以是氧量设定曲线等，使机组能够在不同供热负荷下均能实现控制曲线与实际需求量的良好匹配，结合控制曲线重塑，重新整定控制参数，优化调节系统在大热电比和宽负荷运行工况下的调节品质。

基于上述方法，详细的，通过机炉能量平衡算法，动态调整锅炉侧燃料需求量，准确控制锅炉主蒸汽压力；根据机组AGC的负荷预估信号，按照不同的热电比和宽负荷运行工况拟合供热机组滑压运行曲线和燃料基准值；采用负荷前馈技术，拟合汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量。

本发明主要通过机炉能量平衡算法，提前引入机组AGC的负荷预估信号，按照供热机组不同的热电比和宽负荷运行工况自适应调整燃料量，平稳控制锅炉主蒸汽压力和汽包压力。

更详细的，上述方法的具体流程为：

(1)通过机炉能量平衡算法，汽轮机向锅炉索求能量的需求即需求能量D_T应等于锅炉热量释放信号或简称热量信号D_B，即D_T＝D_B；

再进行测量P₁+dp_d/dt；

然后通过调整机炉能量偏差e(D)＝D_T-D_B，实现精确控制锅炉侧燃料需求量F₁，F₁＝K₁[e(D)+1/Ti∫e(D)dt+Td*de(D)/dt]；

其中，D_T为汽压比值乘以主蒸汽压力设定值P₁/P_T*PS，D_B为第1级汽压P₁加上锅炉蓄能变化，用汽包压力P_d的微分表示；

P₁/P_T为汽轮机第l级汽压与主蒸汽压力之比，这个比值是作为调速器阀门开度的有效测量值；

P₁+dP_d/dt间接代表了进入锅炉的燃料量。

(2)根据机组负荷预估信号P_AGC，按照不同的热电比和宽负荷运行工况拟合机组滑压运行曲线PS和供热燃料的燃料基准值F₀；

其中，机组滑压运行曲线P_S＝F_s(P_AGC)，供热燃料的燃料基准值F₀＝F₀(P_AGC)；

(3)采用负荷前馈技术，拟合汽包压力曲线P_dS，通过调整汽包压力偏差e(d)，提前预判未来锅炉侧燃料需求量F₂；

其中，P_dS＝F_d(P_AGC)，e(d)＝P_d-P_dS；

其中，F₂＝K₂[e(d)+1/Ti∫e(d)dt+Td*de(d)/dt]。

(4)主蒸汽压力控制总的燃料需求量Fs＝F₀+F₁+F₂，当前机组的燃料量为F；

(5)通过调整燃料量偏差e(F)＝FS-F,最终获得热电联产机组锅炉各给煤机或给粉机燃料量指令为fn。

其中，fn＝K[e(f)+1/Ti∫e(f)dt+Td*de(df)/dt]。

上述具体流程可参考图2，图2为热电联产机组锅炉主蒸汽压力控制的过程示意图。

可见，通过机炉能量平衡算法，按照供热机组不同的热电比和宽负荷运行工况自适应调整燃料量，平稳控制锅炉主蒸汽压力和汽包压力。针对热电比和宽负荷的变化情况，重新拟合机组控制曲线，如滑压设定曲线、也可以是氧量设定曲线等，使机组能够在不同供热负荷下均能实现控制曲线与实际需求量的良好匹配，结合控制曲线重塑，重新整定控制参数，优化调节系统在大热电比和宽负荷运行工况下的调节品质。

综上，本发明所提供的一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法利用机炉能量平衡算法动态调整锅炉侧燃料需求量；根据热电联机组AGC的负荷评估信号，按照不同的热电比和宽负荷运行工况拟合出机组滑压运行曲线和供热燃料基准值；采用负荷前馈技术拟合出汽包压力曲线，提前预判未来锅炉侧燃料需求量。可见，该方法针对热电比和宽负荷的变化情况，需重新拟合机组控制曲线，如滑压运行曲线，使机组能够在不同供热负荷下均能实现控制曲线与实际需求量的良好匹配，并重新整定控制参数，如未来锅炉侧燃料需求量，提高机组运行水平与调节品质，如此重新拟合控制曲线，重新整定控制参数，实现优化调节系统在大热电比和宽负荷运行工况下的调节品质。

以上对本发明所提供的一种热电联产机组宽负荷主蒸汽压力控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。