一种辅机故障减负荷过程中滑压速率控制系统及方法与流程

本发明涉及超(超)临界燃煤发电机组自动控制
技术领域：
，特别涉及一种辅机故障减负荷过程中滑压速率控制系统及方法。
背景技术：
：超(超)临界机组广泛采用间接能量平衡为基础的锅炉跟随控制策略，机组均采用滑压方式运行，不同负荷对应的主蒸汽压力需求不同，控制回路中对主蒸汽压力设定值进行速率限制以配合机组升降负荷的过程，对主蒸汽压力设定值变化过程进行限制的速率称为滑压速率。滑压速率设定的合理性直接影响超超临界机组运行的稳定及安全性，机组辅机故障快速减负荷过程中，滑压速率控制的主要任务为：匹配锅炉热量快速下降过程，以保证合理的蒸汽流量变化速率，从而保证蒸汽温度变化过程满足安全运行要求；保证合理的压力下降过程，以满足给水流量处于可控状态。在机组辅机故障减负荷过程中，滑压速率设定不合理时，很容易出现主汽温度下降速率过快、锅炉受热面超温、汽泵出力受阻等情况，导致机组被迫停机，带来巨大的经济损失。现有技术辅机故障减负荷过程中，滑压速率有以下控制方法：根据不同rb工况设定不同的滑压速率，滑压速率根据不同rb工况设置为固定值或按照rb动作时间进行区分设置。机组进行首次rb动态试验前，滑压速率是根据同类型机组rb试验经验值进行初步设定，由于试验人员经验不足及系统运行特性的差异，初步设定的滑压速率与实际需求可能存在较大差异，特别是滑压速率设定过慢而实际压力下降过快时，rb过程中汽机调阀会关闭过快或过小，导致蒸汽流量下降速率过快，容易发生汽泵出力不足、给水流量失控、除氧器失压、水冷壁超温等现象，严重威胁机组安全运行，导致rb试验失败。技术实现要素：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种辅机故障减负荷过程中滑压速率控制系统及方法，通过检测rb过程中主汽压力偏差及汽机调阀开度，对rb过程中滑压速率进行动态调整及修正，达到合理控制其下降速率并保持汽机调阀处于安全开度的目的。为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种辅机故障减负荷过程中滑压速率控制系统，包括主汽压力偏差ai输入1，主汽压力偏差ai输入1连接第一折线函数模块6输入，第一折线函数模块6输出连接乘法器8第一输入，乘法器8第二输入连接第二折线函数模块7输出，第二折线函数模块7输入与汽机调阀开度ai输入2连接，乘法器8输出连接模拟量选择模块9输入y，模拟量选择模块9输入n与非rb工况滑压速率ai输入3连接，模拟量选择模块9切换条件与rb动作di输入5连接，模拟量选择模块9输出连接速率限制模块10速率输入端rate，速率限制模块10输入与主汽压力目标值ai输入4连接，速率限制模块10输出与主汽压力设定值ao输出11连接。基于上述一种辅机故障减负荷过程中滑压速率控制系统的控制方法，包括以下步骤：步骤(1)、根据主蒸汽压力偏差实时调整滑压速率：主汽压力偏差通过第一折线函数模块6产生滑压速率a，滑压速率a随主蒸汽压力偏差实时变化；步骤(2)、根据汽机调阀开度实时修正滑压速率：汽机调阀开度通过第二折线函数模块7产生滑压速率修正系数b，滑压速率修正系数b随汽机调阀开度实时变化；步骤(3)、采用折线函数实现滑压速率的动态调整：第一折线函数模块6输入为主汽压力偏差，输出为滑压速率a，主汽压力高于或等于主汽压力设定值时，输出的滑压速率a为固定值，主汽压力低于主汽压力设定值时，随压力偏差增大逐渐增加滑压速率a；步骤(4)、采用折线函数实现滑压速率修正系数的动态调整：第二折线函数模块7输入为汽机调阀开度，输出为滑压速率修正系数b，汽机调阀开度大于或等于安全限制开度时，输出的滑压速率修正系数b等于1，汽机调阀开度小于安全限制开度时，随开度减小输出的滑压速率修正系数b逐渐增大。步骤(5)、滑压速率修正系数对滑压速率进行乘法修正：滑压速率a与滑压速率修正系数b通过乘法器8进行乘法运算后输出修正后滑压速率c；步骤(6)、对rb动作与非rb动作时的滑压速率进行区分，通过模拟量选择模块9对rb工况与非rb工况滑压速率进行选择，rb动作时，选择后滑压速率d等于修正后滑压速率c，非rb动作时，选择后滑压速率等于非rb工况滑压速率ai输入3，选择后滑压速率d输入给速率限制模块10，对主汽压力目标值进行速率限制并产生主汽压力设定值e。本发明的有益效果：本发明所述的一种辅机故障减负荷过程中滑压速率控制系统及方法在具体工作时，机组rb动作期间，能够根据实际主汽压力与主汽压力设定值的偏差对滑压速率进行动态调整，并根据汽机调阀开度对滑压速率进行动态修正。通过以上调整及修正过程，能够通过滑压速率的动态变化保证rb动作过程中主汽压力偏差维持在安全、合理的范围，能够有效防止因压力偏差过大导致汽机调阀关闭过小或过快引起的蒸汽流量下降速率过快现象，从而避免发生因此引起的rb过程中汽泵出力不足、给水流量失控、除氧器失压、水冷壁超温等严重威胁机组安全运行现象。附图说明图1为本发明的结构示意图。图中，主汽压力偏差ai输入1、汽机调阀开度ai输入2、非rb工况滑压速率ai输入3、主汽压力目标值ai输入4、rb动作di输入5、第一折线函数模块6、第二折线函数模块7、乘法器8、模拟量选择模块9、速率限制模块10、主汽压力设定值ao输出11；a-滑压速率；b-滑压速率修正系数；c-修正后滑压速率；d-选择后滑压速率；e-主汽压力目标值。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参照图1，一种辅机故障减负荷过程中滑压速率控制系统，包括：主汽压力偏差ai输入1、汽机调阀开度ai输入2、非rb工况滑压速率ai输入3、主汽压力目标值ai输入4、rb动作di输入5、第一折线函数模块6、第二折线函数模块7、乘法器8、模拟量选择模块9、速率限制模块10、主汽压力设定值ao输出11。所述第一折线函数模块6输入与主汽压力偏差ai输入1连接，第二折线函数模块7输入与汽机调阀开度ai输入2连接，乘法器8输入与第一折线函数模块6输出及第二折线函数模块7输出连接，模拟量选择模块9输入y与乘法器8输出连接，模拟量选择模块9输入n与非rb工况滑压速率ai输入3连接，模拟量选择模块9切换条件与rb动作di输入5连接，速率限制模块10输入与主汽压力目标值ai输入4连接，速率限制模块10速率输入端rate与模拟量选择模块9输出连接，速率限制模块10输出与主汽压力设定值ao输出11连接。基于上述一种辅机故障减负荷过程中滑压速率控制系统的控制方法，包括：根据主蒸汽压力偏差实时调整滑压速率、根据汽机调阀开度实时修正滑压速率、采用折线函数实现滑压速率的动态调整、采用折线函数实现滑压速率修正系数的动态调整、滑压速率修正系数对滑压速率进行乘法修正、对rb动作与非rb动作时的滑压速率进行区分。具体控制方法如下：包括以下步骤：步骤(1)、根据主蒸汽压力偏差实时调整滑压速率：主汽压力偏差通过第一折线函数模块6产生滑压速率a，滑压速率a随主蒸汽压力偏差实时变化。以一次风机rb为例，主汽压力偏差为实际主汽压力与主汽压力设定值的差值，第一折线函数模块设置如下：主汽压力偏差mpa-10-2-10110滑压速率mpa/min1064222步骤(2)、根据汽机调阀开度实时修正滑压速率：汽机调阀开度通过第二折线函数模块7产生滑压速率修正系数b，滑压速率修正系数b随汽机调阀开度实时变化。步骤(3)、采用折线函数实现滑压速率的动态调整：第一折线函数模块6输入为主汽压力偏差，输出为滑压速率a，主汽压力高于或等于主汽压力设定值时，输出的滑压速率a为固定值，主汽压力低于主汽压力设定值时，随压力偏差增大逐渐增加滑压速率a。步骤(4)、采用折线函数实现滑压速率修正系数的动态调整：第二折线函数模块7输入为汽机调阀开度，输出为滑压速率修正系数b，汽机调阀开度大于或等于安全限制开度时，输出的滑压速率修正系数b等于1，汽机调阀开度小于安全限制开度时，随开度减小输出的滑压速率修正系数b逐渐增大。假定合理的汽机调阀开度为40％，第二折线函数模块设置如下：汽机调阀开度％020304050100修正系数--432111步骤(5)、滑压速率修正系数对滑压速率进行乘法修正：滑压速率a与滑压速率修正系数b通过乘法器8进行乘法运算后，输出修正后滑压速率c。步骤(6)、对rb动作与非rb动作时的滑压速率进行区分，通过模拟量选择模块9对rb工况与非rb工况滑压速率进行选择，rb动作时，选择后滑压速率d等于修正后滑压速率c，非rb动作时，选择后滑压速率等于非rb工况滑压速率ai输入3，选择后滑压速率d输入给速率限制模块10，对主汽压力目标值进行速率限制并产生主汽压力设定值e。当前第1页12