一种深度调峰工况下热电解耦控制方法与流程

本发明涉及电力系统的热工自动控制，特别涉及一种深度调峰工况下热电解耦控制方法。

背景技术：

1、为更快促进我国碳达峰、碳中和目标的完成，实施煤电三改联动可以对环境或者生活带来的积极的效果和作用，供热改造和灵活性改造是主要方向之一。

2、供热改造主要技术难点在于如何使大容量煤电机组在供热的同时实现热电解耦，同时保证机组的稳定运行。

3、热电解耦现阶段的研究主要有两个方面，一方面可以通过工艺系统改造增加供热点获得更多的供热选择，另一方面通过控制系统的优化实现机组的稳定运行。但是，现有技术中都未将供热变化作为前馈量考虑，导致调节时间较长。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是：提出一种深度调峰工况下热电解耦控制方法，在低负荷深度调峰下实现热电解耦，缩短调节时间。

2、本发明采用如下技术方案：一种深度调峰工况下热电解耦控制方法，包括基于前馈计算的锅炉主控控制，步骤如下：

3、步骤1：确定火电机组供热系统在低负荷工况下的供热抽汽数据；

4、所述供热抽汽数据包括：供热抽汽位置、总供热流量和供热抽汽参数；所述供热抽汽参数包括抽汽温度和抽汽压力；

5、步骤2：当量电量计算模块获取上述供热系统输出的总供热流量，计算供热系统的当量电量；

6、步骤3：在当量电量计算模块中，进行供热系统的供热温度和压力修正，获取修正后的当量电量；

7、步骤4：当量电量计算模块将修正后的当量电量输入给水流量前馈控制器和给煤量前馈控制器，进行水流量和给煤量的计算，实现锅炉主控的提前控制。

8、其中，步骤2计算当量电量，包括理论计算方法和经验计算方法。

9、理论计算方法：假设总供热流量都用于发电，当量电量是抽汽焓值至凝汽器焓值之差与对应总供热流量的乘积，当量电量pegr计算公式如下：

10、

11、其中，h1、hc分别为汽轮机进汽焓和进入凝汽器的乏汽焓，单位为kj/kg：qrh为再热热量,单位为kj/kg；ggrn为总供热流量，单位为kg/s，ηg、ηm分别为发电机效率和输送效率；n为抽汽口数；

12、特别的，所述理论计算方法已考虑到抽汽焓值，不需要进行压力、温度修正。

13、经验计算方法：根据主蒸汽流量与电负荷的比例，对应计算供热抽汽流量与电负荷的关系，获得供热抽汽流量，即获得响应电负荷，当量电量pegr计算公式如下：

14、

15、其中，r为主蒸汽流量与电负荷的比例，为焓值修正系数，h0为主蒸汽焓值，单位为kj/kg；hgrn为各抽汽焓值,单位为kj/kg。

16、使用上述经验计算方法，需要进行主蒸汽参数和供热抽汽参数的差异修正，即修正抽汽总焓值和主蒸汽总焓值的关系，采用焓值修正系数与抽汽量相乘的方式，焓值修正系数与机组负荷呈现非线性的关系。

17、本发明一种深度调峰工况下热电解耦控制方法，还包括主调门控制，进行热负荷和电负荷解耦，实现的火电机组稳定运行。

18、具体的，主调门控制，包括如下子步骤：

19、s1.1、当供热系统的供热电负荷低于预设百分比时，启用供热系统中较高参数的供热管道；

20、s1.2、供热系统的热负荷发生变化后，调节供热参数的减温减压器出口压力也发生相应变化；

21、s1.3、供热系统减温减压阀动作，跟上减温减压器出口压力，引起供热系统供热主管道的压力发生变化；

22、s1.4、供热系统对应电负荷输出发生改变，实际电负荷和设定电负荷的偏差引起供热系统主调门调节；

23、s1.5、供热系统主调门调节快速跟踪上电负荷，实现供热系统热负荷和电负荷解耦。

24、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

25、本发明所述深度调峰工况下热电解耦控制方法，利用基于前馈计算的锅炉主控和主调门控制，实现了低负荷运行工况下的热电解耦过程的稳定运行。

技术特征：

1.一种深度调峰工况下热电解耦控制方法，其特征在于，包括基于前馈计算的锅炉主控控制，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的深度调峰工况下热电解耦控制方法，其特征在于：步骤1中所述供热抽汽数据包括：供热抽汽位置、总供热流量和供热抽汽参数；所述供热抽汽参数包括抽汽温度和抽汽压力。

3.根据权利要求1所述的深度调峰工况下热电解耦控制方法，其特征在于：步骤2计算当量电量，在当量电量计算模块中进行，包括理论计算方法和经验计算方法。

4.根据权利要求3所述的深度调峰工况下热电解耦控制方法，其特征在于：所述理论计算方法：假设总供热流量都用于发电，当量电量是抽汽焓值至凝汽器焓值之差与对应总供热流量的乘积，当量电量pegr计算公式如下：

5.根据权利要求3所述的深度调峰工况下热电解耦控制方法，其特征在于：所述经验计算方法：根据主蒸汽流量与电负荷的比例，对应计算供热抽汽流量与电负荷的关系，获得供热抽汽流量，即获得响应电负荷，当量电量pegr计算公式如下：

6.根据权利要求5所述的深度调峰工况下热电解耦控制方法，其特征在于：使用上述经验计算方法，需要在当量电量计算模块进行主蒸汽参数和供热抽汽参数的差异修正，即修正抽汽总焓值和主蒸汽总焓值的关系，采用焓值修正系数与抽汽量相乘的方式，焓值修正系数与机组负荷呈现非线性的关系。

7.根据权利要求1所述一种深度调峰工况下热电解耦控制方法，其特征在于：还包括主调门控制，进行热负荷和电负荷解耦，实现的火电机组稳定运行。

8.根据权利要求7所述一种深度调峰工况下热电解耦控制方法，其特征在于：所述主调门控制，包括如下子步骤：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现权利要求1至8中任一项所述的深度调峰工况下热电解耦控制方法中的步骤。

技术总结
本发明公开了一种深度调峰工况下热电解耦控制方法，属于热工自动控制领域，本发明首先进行基于前馈计算的锅炉主控控制，根据火电机组在低负荷工况下的供热抽汽流量和供热抽汽参数计算当量电量，进行抽汽参数修正后输入给水流量和给煤量的前馈控制中，实现锅炉主控的提前控制；进一步地，对供热系统进行主调门控制，将供热改变作用反馈到锅炉主控中，实现了机组在低负荷运行工况下的热电解耦过程的稳定运行。

技术研发人员：马天霆,李曙亮,唐炜洁,王海涛
受保护的技术使用者：国家能源集团宿迁发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17