带双进双出磨煤机的超超临界发电机组协调控制方法技术

技术编号:12015057 阅读:77 留言:0更新日期:2015-09-06 01:35
一种带双进双出磨煤机的超超临界发电机组协调控制方法,在所述协调控制系统中引入完全BTU修正环节(13),即当前负荷指令通过一个负荷—标准给煤量函数发生器(1301),产生当前工况下所需的标准给煤量指令,然后与修正后的总燃料量输出信号模块(1409)通过偏差功能模块(1302)进行偏差校正,之后在PID调节器功能模块(1303)中进行PID运算,产生BTU修正系数,BTU修正系数与来自当前实际总给煤量模块(1401)中的实际总给煤量在燃料主控乘法器(1404)中相乘后,通过总给煤量输出信号模块(1409)得到当前锅炉燃烧修正后的总给煤量。本发明专利技术解决了所述系统启动和运行过程中存在的虚假煤量问题,从而使测取到的总煤量信号不会大幅波动,而影响协调控制系统的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种,在所述协调控制系统中引入完全BTU修正环节(13),即当前负荷指令通过一个负荷—标准给煤量函数发生器(1301),产生当前工况下所需的标准给煤量指令,然后与修正后的总燃料量输出信号模块(1409)通过偏差功能模块(1302)进行偏差校正,之后在PID调节器功能模块(1303)中进行PID运算,产生BTU修正系数,BTU修正系数与来自当前实际总给煤量模块(1401)中的实际总给煤量在燃料主控乘法器(1404)中相乘后,通过总给煤量输出信号模块(1409)得到当前锅炉燃烧修正后的总给煤量。本专利技术解决了所述系统启动和运行过程中存在的虚假煤量问题,从而使测取到的总煤量信号不会大幅波动,而影响协调控制系统的正常运行。【专利说明】
本专利技术涉及火力发电机组的热工自动控制领域,主要提出和应用了一种新型的带双进双出磨煤机的超超临界火电机组的协调控制系统及控制方法。
技术介绍
目前超临界和超超临界火电机组与亚临界火电机组相比具有高效率、低煤耗、低污染排放的特点,采用低氧化氮技术后,在燃烧过程中减少65%的氮氧化合物及其它有害物质的形成,且脱硫率可超98%,可实现节能降耗、环保的目的。因此亚临界火电机组国内基本上不再进行建设,所以深入研究超临界和超超临界火电机组的协调控制技术,有助于提高我国的火力发电机组的运行水平,满足国家节能减排的环保要求。 超临界和超超临界火电机组目前所配套的制粉系统中的磨煤机大多数为中速磨煤机,而双进双出磨煤机由于从国外引入中国的时间不长,因此很多火力发电厂对双进双出磨煤机的工作特点并不了解。然而与中速磨煤机相比,双进双出磨煤机具有很多优点,它是在单进单出钢球磨煤机基础上发展起来的一种制粉设备,具有烘干、磨粉、选粉、送粉等一体化功能,具有连续作业率高、维修方便、出力和煤粉细度稳定、储存能力大、负荷响应迅速、运行灵活性大、较低的风煤比、适用煤种广、不易受异物影响等优点,适合研磨各种硬度和磨蚀性强的煤种,可以配套于100MW、200MW、300MW、600MW和1000MW大型火力发电机组锅炉的制粉系统,也可用于化工、建材和磷矿等部门作为制粉的设备。 相比较而言,双进双出磨煤机比目前火力发电厂锅炉制粉设备中的直吹式中速磨煤机、高速风扇式磨煤机具有煤种的适应性广、设备采购单价低、检修维护简单便宜的优点,能极大地降低燃料成本和运行成本,所以火力发电厂逐渐开始大规模的应用双进双出磨煤机,因此深入研究带双进双出磨煤机的协调控制系统的控制策略,有助于提高我国超临界和超超临界火电机组的安全、稳定、经济运行的水平。
技术实现思路
本专利技术提供一种带双进双出磨煤机的超超临界火电机组的协调控制系统及控制方法,用以提高带双进双出磨煤机的协调控制系统的运行水平,使之实现安全、稳定、经济运行。 所述的技术方案是:在带双进双出磨煤机的超临界或超超临界火电机组的协调控制系统中引入完全BTU修正环节13,即当前负荷指令通过一个负荷一标准给煤量函数发生器1301,产生当前工况下所需的标准给煤量指令,然后与修正后的总给煤量输出信号模块1409通过BTU修正偏差功能模块1302进行偏差校正,之后在BTU修正PID调节器功能模块1303中进行PID运算,通过BTU修正系数输出信号模块1402产生BTU修正系数,BTU修正系数与来自当前实际总给煤量模块1401中的实际总给煤量在燃料主控乘法器1404中相乘后,通过修正后总燃料量输出信号模块1409得到当前锅炉燃烧修正后的总给煤量;依据自动控制理论中的零极点原则,通过合理配置内环调节回路即燃料主控回路14中PID参数用以解决BTU修正环节在实际应用过程中可能造成系统的不稳定问题,燃料主控回路由实际总燃料量输入信号模块1401、来自BTU修正环节的BTU修正系数输出信号模块1402、燃料主控函数功能模块1403、燃料主控乘法器1404、总燃料指令输出信号模块1405、燃料主偏差功能模块1406、燃料主控PID调节器功能模块1407、燃料主控操作器功能模块1408组成;该调节回路为一个快速调节回路,燃料主控PID调节器功能模块1407的PID参数可以配置得比较灵敏,具体数值为:Kp = 2.5,Ti = 45秒;所述BTU修正环节为外环调节回路,是一个慢速调节回路,由负荷一标准给煤量函数发生器1301、BTU修正偏差功能模块1302、BTU修正PID调节器功能模块1303以及BTU修正函数功能模块1304 ;BTU修正PID调节器功能模块1303的PID参数应当配置地比较迟缓,BTU修正环节的PID参数整定方法是: 当机组运行平稳,机组负荷大于50% MCR工况下,机组的变负荷率小于0.5% MCR/min时,确保经BTU修正环节修正后的给煤量变化率为0.75t/h/min?0.5t/h/min ; 当机组运行平稳,机组负荷大于50 % MCR工况下,机组的变负荷率在0.5 % MCR/min?1.2% MCR/min时,确保经BTU修正环节修正后的给煤量变化率为0.5t/h/min?0.25t/h/min ; 当机组运行平稳,机组负荷大于50% MCR工况下,机组的变负荷率大于1.2% MCR/min时,确保经BTU修正环节修正后的给煤量变化率为Ot/h/min。 在所述引入完全BTU修正环节获得当前锅炉燃烧修正后的总给煤量过程中,基于对双进双出磨煤机的启动规律的试验,在双进双出磨煤机启动过程中,建立容量风门阀位与时间的关系函数和出粉量与时间的关系函数,如表: 在O分钟?10分钟时,容量风开度为10%,出粉量为Ot/h ; 在10分钟?20分钟时,容量风开度为25%,出粉量为10t/h ; 在20分钟?30分钟时,容量风开度为45%,出粉量为30t/h ; 在30分钟后,容量风开度为65%,出粉量为60t/h左右,整个双进双出磨煤机的启动过程结束,料位完全建立,单台给煤量信号就不再进行任何处理。 所述负荷一标准给煤量函数发生器1301,用作将机组的实际负荷转换为对应的标准给煤量指令,表明当前负荷工况下对应的标准给煤量应为多少,负荷一标准给煤量函数发生器1301中的函数给出不同煤种在不同负荷工况下的相应热力计算值;所述热力计算值包括给煤量,送风量,各个运行的温度信号,并从不同煤种中选取一种常用的煤种来作为BTU修正环节中负荷一标准给煤量函数发生器1301中的标准煤种,通过热力校核计算得到标准煤种在不同负荷点的标准给煤量,一般从50% MCR?100% MCR之间取10个负荷点。 前述负荷一标准给煤量函数发生器1301还要通过锅炉的实际性能考核试验来进行校核,在进行锅炉的实际性能考核试验期间,采用与标准煤种相近的煤种来进行锅炉的实际性能考核试验,依照负荷一标准给煤量函数发生器1301中的10个负荷点,进行相关锅炉的实际性能考核试验,锅炉的实际性能考核试验数据作为对负荷一标准给煤量指令的F(X)函数的校核依据,从而对负荷一标准给煤量函数发生器1301的函数进行适当的修正。 在单台双进双出磨煤机的真实给煤量信号获取后,针对断煤、下煤不均匀、给煤机扰动带来的煤量波动的特殊情况,在入炉总给煤量环节中增加煤量平滑修正环节本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种带双进双出磨煤机的超超临界发电机组协调控制方法,其特征在于:在带双进双出磨煤机的超临界或超超临界火电机组的协调控制系统中引入完全BTU修正环节(13),即当前负荷指令通过一个负荷—标准给煤量函数发生器(1301),产生当前工况下所需的标准给煤量指令,然后与修正后的总燃料量输出信号模块(1409)通过BTU修正偏差功能模块(1302)进行偏差校正,之后在BTU修正PID调节器功能模块(1303)中进行PID运算,通过BTU修正系数输出信号模块(1402)产生BTU修正系数,BTU修正系数与来自当前实际总给煤量模块(1401)中的实际总给煤量在燃料主控乘法器(1404)中相乘后,通过修正后总给煤量输出信号模块(1409)得到当前锅炉燃烧修正后的总给煤量;依据自动控制理论中的零极点原则,通过合理配置内环调节回路即燃料主控回路(14)中PID参数用以解决BTU修正环节在实际应用过程中可能造成系统的不稳定问题,燃料主控回路由实际总燃料量输入信号模块(1401)、来自BTU修正环节的BTU修正系数输出信号模块(1402)、燃料主控函数功能模块(1403)、燃料主控乘法器(1404)、总燃料指令输出信号模块(1405)、燃料主偏差功能模块(1406)、燃料主控PID调节器功能模块(1407)、燃料主控操作器功能模块(1408)组成,该调节回路为一个快速调节回路,燃料主控PID调节器功能模块(1407)的PID参数可以配置得比较灵敏,具体数值为:Kp=2.5,Ti=45秒;所述BTU修正环节(13)为外环调节回路,是一个慢速调节回路,由负荷—标准给煤量函数发生器(1301)、BTU修正偏差功能模块(1302)、BTU修正PID调节器功能模块(1303)以及BTU修正系数函数功能模块(1304)组成;BTU修正PID调节器功能模块(1303)的PID参数应当配置地比较迟缓,BTU修正环节的PID参数整定方法是:当机组运行平稳,机组负荷大于50%MCR工况下,机组的变负荷率小于0.5%MCR/min时,确保经BTU修正环节修正后的给煤量变化率为0.75t/h/min~0.5t/h/min;当机组运行平稳,机组负荷大于50%MCR工况下,机组的变负荷率在0.5%MCR/min~1.2%MCR/min时,确保经BTU修正环节修正后的给煤量变化率为0.5t/h/min~0.25t/h/min;当机组运行平稳,机组负荷大于50%MCR工况下,机组的变负荷率大于1.2%MCR/min时,确保经BTU修正环节修正后的给煤量变化率为0t/h/min。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王卫涛
申请(专利权)人:国家电网公司国网湖北省电力公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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