本发明属于火电厂热工控制技术领域,具体涉及二次再热锅炉及蒸汽调温方法。
背景技术:
二次再热机组具有高效、环保等特征,其装机规模日益在我国火电行业发展壮大。然而,二次再热机组由于其热惯性越发明显,再热蒸汽温度难以精确控制。特别是在低负荷时,二次再热蒸汽温度难以达到设计值水平;在机组瞬态切变负荷时,再热蒸汽温度控制直接关乎机组的安全。为此,研究二次再热蒸汽温度的研究策略显得尤为重要。
传统的再热蒸汽调温方式一般为燃烧器摆角调温和改变锅炉尾部烟气挡板开度各自调节或者联合调节。对于二次再热机组而言,其热惯性较一次再热机组更大。现有的二次再热蒸汽调温方式有烟气再循环方式,采用此种方案,机组复杂程度增大,再热蒸汽风机故障率较高,未能从根本上解决再热蒸汽温度不足等关键性问题。为从根本上解决再热蒸汽温度控制偏差大等问题,需从影响再热蒸汽不足的根源着手。从根本上讲,机组再热蒸汽温度不足的原因在于锅炉烟气温度或者流量不足引起。尤其是在变负荷瞬态过程中,锅炉自身可能吸收或者释放热量给冷工质,导致给煤控制与稳态设计值存在偏差,为满足不同工况下再热蒸汽参数合格达标,需调整进入尾部烟道再热蒸汽的流量,进而准确调整再热蒸汽温度。
技术实现要素:
本发明正是解决二次再热机组再热蒸汽温度难以控制的问题,考虑引起再热蒸汽温度控制难以达到设定值的主要因素,寻觅出快速有效提高锅炉出口蒸汽的参数品质的锅炉及控制方法,本发明的目的在于提供二次再热锅炉及蒸汽调温方法,充分保证变负荷过程中锅炉的实际输出蒸汽质量控制达标,在变负荷过程中保证再热蒸汽温度与设定值之间偏差尽量小,即锅炉参数控制更加精准。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是:
一种二次再热锅炉,包括炉膛1、高温烟道2、烟气调节装置3、尾部一号烟道4、尾部二号烟道5、尾部三号烟道6、一号挡板7、二号挡板8和三号挡板9;
所述炉膛1经过烟道与尾部一号烟道4、尾部二号烟道5和尾部三号烟道6相连,炉膛1还通过高温烟道2分别尾部二号烟道5和尾部三号烟道6相连;高温烟道2上设置有烟气调节装置3;
所述尾部一号烟道4底部布置有一号挡板7,尾部二号烟道5底部布置有二号挡板8,尾部三号烟道6底部布置有三号挡板9。
所述的一种二次再热锅炉的蒸汽调温方法,通过将炉膛1内高温烟气通过高温烟道2分别经烟气调节装置3引入尾部二号烟道5和尾部三号烟道6,再经过烟气调节装置3控制高温烟气进入尾部二号烟道5和尾部三号烟道6的流量,使得再热蒸汽温度得到控制;具体步骤如下:
(一)获取实时再热蒸汽温度测量值与设定值之间的偏差
通过温度传感器得到锅炉侧一次再热和二次再热蒸汽温度值,并求取其平均值作为再热蒸汽实时测量值:
tavg=(trh,1+trh,2)×0.5
δtrh=tsp-tavg
式中:tavg为再热蒸汽温度测量平均值,℃;trh,1为一次再热蒸汽温度测量值,℃;trh,2为二次再热蒸汽温度测量值,℃;tsp为一、二次再热蒸汽温度设定值,℃;δtrh为一、二次再热蒸汽温度偏差值,℃;
(二)对再热蒸汽偏差进行pid运算
将得到的δtrh输入到pid调节器,通过整定pid参数,得到输出值,将输出值记为δμ;
δμ=fpid(δtrh)
式中:δμ为阀门开度增量值;
(三)烟气调节装置开度新值
将得到的δμ与烟气调节装置3的原开度相加得到烟气调节装置3的新开度;
μ1=μ0+δμ
式中:μ0为烟气调节装置3的原开度;
μ1为烟气调节装置3的新开度;得到烟气调节装置3的新开度即实现了二次再热锅炉的蒸汽调温过程。
和现有技术相比较,本发明具有如下优点:
1.直接控制进入锅炉尾部烟道的烟气流量,对再热蒸汽温度调整更加灵敏。
2.可减少燃烧器摆角的摆动频率,并有效调整再热蒸汽温度。
附图说明
图1是为本发明结构布置图。
图2是为本发明控制方法的控制逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例子对本发明进一步说明。
如图1所示,本发明一种二次再热锅炉,包括炉膛1、高温烟道2、烟气调节装置3、尾部一号烟道4、尾部二号烟道5、尾部三号烟道6、一号挡板7、二号挡板8和三号挡板9;
所述炉膛1经过烟道与尾部一号烟道4、尾部二号烟道5和尾部三号烟道6相连,炉膛1还通过高温烟道2分别尾部二号烟道5和尾部三号烟道6相连;高温烟道2上设置有烟气调节装置3;
所述尾部一号烟道4底部布置有一号挡板7,尾部二号烟道5底部布置有二号挡板8,尾部三号烟道6底部布置有三号挡板9。
如图2所示,本发明一种二次再热锅炉的蒸汽调温方法,通过将炉膛1内高温烟气通过高温烟道2分别经烟气调节装置3引入尾部二号烟道5和尾部三号烟道6,再经过烟气调节装置3控制高温烟气进入尾部二号烟道5和尾部三号烟道6的流量,使得再热蒸汽温度得到控制;具体步骤如下:
(四)获取实时再热蒸汽温度测量值与设定值之间的偏差
通过温度传感器得到锅炉侧一次再热和二次再热蒸汽温度值,并求取其平均值作为再热蒸汽实时测量值:
tavg=(trh,1+trh,2)×0.5
δtrh=tsp-tavg
式中:tavg为再热蒸汽温度测量平均值,℃;trh,1为一次再热蒸汽温度测量值,℃;trh,2为二次再热蒸汽温度测量值,℃;tsp为一、二次再热蒸汽温度设定值,℃;δtrh为一、二次再热蒸汽温度偏差值,℃;
(五)对再热蒸汽偏差进行pid运算
将得到的δtrh输入到pid调节器,通过整定pid参数,得到输出值,将输出值记为δμ;
δμ=fpid(δtrh)
式中:δμ为阀门开度增量值;
(六)烟气调节装置开度新值
将得到的δμ与烟气调节装置3的原开度相加得到烟气调节装置3的新开度;
μ1=μ0+δμ
式中:μ0为烟气调节装置3的原开度;
μ1为烟气调节装置3的新开度。
得到烟气调节装置3的新开度即实现了二次再热锅炉的蒸汽调温过程。