火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法技术

本发明专利技术涉及一种火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法，是在火电机组分散控制系统DCS控制逻辑组态中增加PID调节器，在火电机组分散控制系统DCS控制逻辑组态中增加连锁控制逻辑；在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑一次风压力控制回路组态中增加基于中速磨煤机出口温度控制优化的一次风压力设定值修正量控制回路接口，将一次风压力设定值修正量连锁控制逻辑输出引入基于中速磨煤机出口温度控制优化的一次风压力设定值修正量控制回路接口中，作为一次风压力控制修正量；控制系统投入实际运行，据实时运行曲线，在线整定火电机组中速磨煤机出口温度控制各控制回路参数，达到预期效果。实时性好，现场调试过程简单，便于工程实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于火力发电机组自动控制
，尤其涉及一种火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法。可用于火电机组在实际运行过程中的中速磨煤机出口温度自动控制，保证机组在运行过程中，自动将中速磨煤机出口温度控制在合理范围内。
技术介绍
火电机组在实际运行过程中经常出现中速磨煤机磨制的煤种多变及中速磨煤机入口一次风量测量不准确问题，导致中速磨煤机出口温度控制不稳定，忽高忽低，严重时影响磨煤机的安全、稳定运行。电网公司要求上网火力发电机组必须具备调频调峰功能，并提出了具体的技术指标和考核办法。火电机组协调控制系统是机组控制中的最高级控制器，负责协调汽轮机与锅炉间的能量平衡控制，保证机组参与电网调频调峰的调节品质。机组协调控制被控对象为多输入多输出系统，具有非线性、参数慢时变、以及大迟滞与大惯性的特点。尤其体现在运行工况多变的控制环节，在整个调峰调频的过程中，涉及到中速磨煤机的启动、停止、给煤量增加、给煤量减少等控制过程，为了满足协调控制系统的负荷控制要求，中速磨煤机出口温度控制必须稳定、可靠，保证中速磨煤机在运行过程中安全、稳定，给中速磨煤机出口温度控制带来许多困难。近些年众多国内学者对火电机组中速磨煤机出口温度控制相关问题进行了研究与探讨，例如《中国电力》的《提高中速磨煤机出口温度对锅炉运行的影响》，磨煤机出口温度由75℃升至95℃时，磨煤机进口热风温度升高到261.4℃，磨煤机出口煤粉气流中无CO存在，空气预热器出口一次风、二次风温度均有所下降，炉膛燃烧和运行参数变化不大，排烟温度降低7℃左右，锅炉效率提高0.37%，发电标准煤耗率下降1.17g/(kW·h)。《广东电力》的《一种参数自适应模糊PI控制器在超临界磨煤机出口温度控制系统的应用研究》针对磨煤机出口温度难于控制的缺点，提出一种参数自适应模糊比例-积分(PI)控制策略，该控制策略利用控制过程中的实时趋势结合模糊控制规则库，可以对自适应模糊PI控制器输出部分的比例因子进行在线调整，当入口温度发生变化时，动态地控制冷风门挡板的开度，使系统输出与给定温度相等，改善了磨煤机出口温度控制系统的动态特性。以上这些文献主要从提高磨煤机出口温度的益处、磨煤机冷风门挡板的参数整定等方面进行了阐述，并得出时试验结论和参数整定方法，但对火电机组控制冷一次风调节门、热一次风调节门、一次风机出口压力控制执行机构协调动作保证中速磨煤机出口温度满足要求没有进行有针对性的研究。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法，其目的是为了解决火电机组中速磨煤机出口温度自动控制问题，充分发挥设备潜力，在满足电网调频调峰要求的同时，保证中速磨煤机出口温度的稳定性。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法，是在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中设计中速磨煤机的冷一次风调节门控制逻辑、热一次风调节门控制逻辑和一次风压力设定值修正量控制逻辑，控制冷一次风调节门、热一次风调节门、一次风机出口压力控制执行机构协调动作保证中速磨煤机出口温度满足要求，具体包括以下步骤：第一步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增加以下PID调节器：中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门PID调节器，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门PID调节器；第二步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增加以下连锁控制逻辑：中速磨煤机热一次风调节门的开度连锁控制逻辑，一次风压力设定值修正量连锁控制逻辑；第三步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑一次风压力控制回路组态中增加基于中速磨煤机出口温度控制优化的一次风压力设定值修正量控制回路接口，并将一次风压力设定值修正量连锁控制逻辑的输出引入到基于中速磨煤机出口温度控制优化的一次风压力设定值修正量控制回路接口中作为一次风压力控制的修正量；第四步：控制系统投入实际运行，根据实时运行曲线，在线整定火电机组中速磨煤机出口温度控制各个控制回路相关参数，最终达到预期的控制效果。第一步中所述的中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门PID调节器包括：中速磨煤机出口温度实际测量值A，中速磨煤机出口温度人为设定值目标值B，计算A与B的差值C，对差值C进行PID运算，PID运算得出中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门开度指令；中速磨煤机出口温度的热一次风调节门PID调节器包括：中速磨煤机出口温度实际测量值A，中速磨煤机出口温度人为设定值目标值D，计算A与D的差值E，对差值E进行PID运算，PID运算得出中速磨煤机出口温度的热一次风调节门开度指令。第二步中所述的中速磨煤机热一次风调节门的开度连锁控制逻辑包括：当中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门开度小于F时，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门下限连锁开度为G，上限为100，控制热一次风调节门PID调节器的调节范围为G~100，当中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门开度大于H时，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门下限连锁开度为I，上限为100，控制热一次风调节门PID调节器的调节范围为I~100，当中速磨煤机入口一次风压力小于J时，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门闭锁关闭，控制热一次风调节门PID调节器闭锁关闭，当中速磨煤机出口一次风速度小于K时，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门闭锁关闭，控制热一次风调节门PID调节器闭锁关闭。第二步中所述的一次风压力设定值修正量连锁控制逻辑包括当中速磨煤机出口温度实际测量值A高于报警值时，同时热一次风调节门开度到达下限值，并且冷一次风调节门开度到达上限值，连锁触发一次风压力设定值修正量A有效，此一次风压力设定值修正量的幅度值由中速磨煤机出口温度实际测量值A的函数f1(x)实现，当中速磨煤机出口温度实际测量值A低于报警值时，同时热一次风调节门开度到达上限值，并且冷一次风调节门开度到达下限值，连锁触发一次风压力设定值修正量B有效，此一次风压力设定值修正量的幅度值由中速磨煤机出口温度实际测量值A的函数f2(x)实现，当中速磨煤机出口一次风速度小于L时，连锁触发一次风压力设定值修正量C有效，此一次风压力设定值修正量的幅度值由中速磨煤机出口一次风速度实际测量值的函数f3(x)实现。所述的冷一次风调节门、热一次风调节门和一次风压力设定值修正量的算法逻辑是：中速磨煤机出口温度实际测量值，冷一次风调节门开度，热一次风调节门开度，中速磨煤机入口一次风压力，中速磨煤机出口一次风速度均可直接从机组分散控制系统DCS实时数据库中读取；切换条件：冷一次风调节门开度小于F，冷一次风调节门开度大于H，中速磨煤机入口一次风压力小于J，中速磨煤机出口一次风速度小于K，中速磨煤机出口温度实际测量值A高于报警值，热一次风调节门开度到达下限值，冷一次风调节门开度到达上限值，中速磨煤机出口温度实际测量值A低于报警值，热一次风调节门开度到达上限值，冷一次风调节门开度到达下限值，中速磨煤机出口一次风速度小于L，由逻辑判断得出；f1(x)为非线性函数发生器，其输入为中速磨煤机出口温度实际测量值A，输出为一次风压力设定值修正量A，输出有效需满足下列条件：中速磨煤机出口温度实际测量值A高于报警值，同时热一次风调节门开度到达下限值，并且冷一次风调节门开度到达本文档来自技高网...

【技术保护点】
火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法，其特征是，在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增设中速磨煤机的冷一次风调节门控制逻辑、热一次风调节门控制逻辑和一次风压力设定值修正量控制逻辑，控制冷一次风调节门、热一次风调节门以及一次风机出口压力控制执行机构，具体包括以下步骤：第一步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增加以下PID调节器：中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门PID调节器，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门PID调节器；第二步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增加以下连锁控制逻辑：中速磨煤机热一次风调节门的开度连锁控制逻辑，一次风压力设定值修正量连锁控制逻辑；第三步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑一次风压力控制回路组态中增加基于中速磨煤机出口温度控制优化的一次风压力设定值修正量控制回路接口，并将一次风压力设定值修正量连锁控制逻辑的输出引入到基于中速磨煤机出口温度控制优化的一次风压力设定值修正量控制回路接口中作为一次风压力控制的修正量；第四步：控制系统投入实际运行，根据实时运行曲线，在线整定火电机组中速磨煤机出口温度控制各个控制回路相关参数，最终达到预期的控制效果。...

【技术特征摘要】
1.火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法，其特征是，在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增设中速磨煤机的冷一次风调节门控制逻辑、热一次风调节门控制逻辑和一次风压力设定值修正量控制逻辑，控制冷一次风调节门、热一次风调节门以及一次风机出口压力控制执行机构，具体包括以下步骤：第一步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增加以下PID调节器：中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门PID调节器，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门PID调节器；第二步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑组态中增加以下连锁控制逻辑：中速磨煤机热一次风调节门的开度连锁控制逻辑，一次风压力设定值修正量连锁控制逻辑；第三步：在火电机组分散控制系统DCS的控制逻辑一次风压力控制回路组态中增加基于中速磨煤机出口温度控制优化的一次风压力设定值修正量控制回路接口，并将一次风压力设定值修正量连锁控制逻辑的输出引入到基于中速磨煤机出口温度控制优化的一次风压力设定值修正量控制回路接口中作为一次风压力控制的修正量；第四步：控制系统投入实际运行，根据实时运行曲线，在线整定火电机组中速磨煤机出口温度控制各个控制回路相关参数，最终达到预期的控制效果。2.根据权利要求1所述的火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法，其特征在于：所述的第一步中，中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门PID调节器包括：中速磨煤机出口温度实际测量值A，中速磨煤机出口温度人为设定值目标值B，计算A与B的差值C，对差值C进行PID运算，PID运算得出中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门开度指令；中速磨煤机出口温度的热一次风调节门PID调节器包括：中速磨煤机出口温度实际测量值A，中速磨煤机出口温度人为设定值目标值D，计算A与D的差值E，对差值E进行PID运算，PID运算得出中速磨煤机出口温度的热一次风调节门开度指令。3.根据权利要求1所述的火电机组中速磨煤机出口温度控制优化方法，其特征在于：所述的第二步中，中速磨煤机热一次风调节门的开度连锁控制逻辑包括：当中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门开度小于F时，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门下限连锁开度为G，上限为100，控制热一次风调节门PID调节器的调节范围为G~100，当中速磨煤机出口温度的冷一次风调节门开度大于H时，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门下限连锁开度为I，上限为100，控制热一次风调节门PID调节器的调节范围为I~100，当中速磨煤机入口一次风压力小于J时，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门闭锁关闭，控制热一次风调节门PID调节器闭锁关闭，当中速磨煤机出口一次风速度小于K时，中速磨煤机出口温度的热一次风调节门闭锁关闭，控制热一次风调节门PID调节器闭锁关闭。...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚远，李建军，金元，刘洋，王英荟，李根，王聪颖，郝欣，宋圣军，胡绍宇，付宇，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21