一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法技术

本发明专利技术公开了一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法，在高负荷段且凝泵变频指令未达到下限时，凝结水变频指令减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量相应减少，机组负荷上升；当机组处于低负荷段或凝泵变频指令已达到下限时，将除氧器主阀开度减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量减少，机组负荷上升，从而实现宽负荷段的凝结水节流一次调频功能。本发明专利技术能够解决现有技术的不足，实现机组在AGC宽负荷区间内全程实现凝结水节流变频调节。

A method of throttle frequency modulation for wide load condensate of thermal power unit

The invention discloses a method for thermal power unit load condensate throttling wide frequency, high load and condensate pump frequency instruction does not reach the lower limit, condensed water conversion instructions to reduce the flow of condensate, reduced regenerative system of steam turbine steam extraction quantity reduced, the unit load increased; when the unit is in a low load period or coagulation pump frequency instruction has reached the limit, the main valve opening of the deaerator is reduced, reducing the flow of condensate, steam turbine regenerative system of steam to reduce the amount of unit load increased, thus setting an FM function water throttle wide load segment. The invention can solve the shortage of the existing technology and realize the whole process of the condensate flow regulation in the AGC wide load range.

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法
本专利技术涉及发电机组控制
，尤其是一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法。
技术介绍
通常，为减少汽轮机调门节流损失，需将高调门维持在较大开度，但该运行方式下的调门向上增裕量小，导致机组一次调频加负荷能力弱，这将直接影响机组响应电网大幅缺额下的深度调频能力。凝节水节流调频是一种有效的提升方案，其本质是利用汽轮机蓄热弥补锅炉蓄热调频能力的不足。凝结水节流主要有两种实现方式，一种是利用除氧器水位主阀门进行调节，另一种是利用凝泵变频器指令实现调节，目前工程应用中，会选择其中一种方案，但这会导致某一设备的执行机构频繁动作，加大设备的故障率，而且如果仅靠凝泵变频调节，在低负荷工况下，当凝泵变频器指令降低过多时，直接影响凝结水母管压力和凝结水用户的安全。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法，能够解决现有技术的不足，实现机组在AGC宽负荷区间内全程实现凝结水节流变频调节。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法，在高负荷段且凝泵变频指令未达到下限时，凝结水变频指令减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量相应减少，机组负荷上升；当机组处于低负荷段或凝泵变频指令已达到下限时，将除氧器主阀开度减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量减少，机组负荷上升，从而实现宽负荷段的凝结水节流一次调频功能。作为优选，电网频率信号经第一映射函数得到的调频凝结水基准流量，机组功率经第二映射函数得到修正系数，将凝结水基准流量与修正系数经第一乘法器相乘得到调频凝结水量理论值；当凝结水调频激活信号触发时，第一切换器(8)输出值为凝结水理论流量，第一切换器输出值经第一速率限制器与除氧器水位凝泵PID模块输出值经第一减法器相减，即得到凝结水流量凝泵设定值；第一切换器输出值经第二速率限制器和第三映射函数的输出作为凝泵副调PID模块的前馈加快凝结水流量变化速度；当凝结水调频激活信号停止时，第一切换器输出值为第一模块值，第一模块值为0，凝泵调频不再起作用；除氧器水位凝泵PID模块的设定值为除氧器水位凝泵设定值，除氧器水位凝泵PID模块的反馈信号为除氧器实测值，除氧器水位凝泵PID模块的前馈信号为给水流量，除氧器水位凝泵PID模块的输出值为凝泵控制凝结水流量基准值；凝泵副调PID模块的设定值为凝结水流量凝泵设定值，反馈信号为凝结水流量经第一滤波模块的输出值，前馈信号为调频凝结水量理论值限速后的校正值，输出值为凝泵变频器控制指令。作为优选，调频凝结水量理论值与调频凝结水量变化量记忆值经第二减法器相减得到所需凝结水流量变化量的剩余值；当凝结水调频激活信号和凝泵变频调频达下限信号同时触发时，第二切换器输出值为所需凝结水流量变化量的剩余值，第二切换器输出值经第三速率限制器与主阀主调PID模块输出值经第三减法器相减，即得到凝结水流量主阀设定值；第二切换器输出值经第四速率限制器和第四映射函数的输出作为主阀副调PID模块的前馈加快凝结水流量变化速度；当凝结水调频激活信号或凝泵变频调频达下限信号停止时，第二切换器输出值为第二模块值，第二模块值为0，主阀调频不再起作用；进一步，主阀主调PID模块的设定值为除氧器水位主阀设定值，反馈信号为除氧器水位信号，前馈信号为给水流量，输出值为主阀控制凝结水流量基准值；主阀副调PID模块的设定值为凝结水流量主阀设定值，反馈信号为凝结水流量经第二滤波模块的输出值，前馈信号为调频凝结水量理论值限速后的校正值，输出值为除氧器水位主调节阀指令。作为优选，凝结水调频投切开关的第一引脚、第二引脚分别送至第一RS触发器的置位端、复位端，用于记忆凝结水调频投切状态；电网频率信号送至低限报警模块，用于判断是否低频差一次调频动作；凝结水调频投切记忆状态信号、低频差一次调频动作信号与一次调频功能已投入信号作相与运算后，送至第二RS触发器的置位端，经第一脉冲模块输出作为凝结水调频激活的主条件I；当主条件I信号消失后，经过第一取非模块、第二脉冲模块并送至第二RS触发器的复位端，用于复位凝结水调频激活的主条件I；5号低加水位信号依次送至第一高低限报警模块、第二取非模块，用于判断5号低加水位是否处于正常状态；6号低加水位信号依次送至第二高低限报警模块、第三取非模块，用于判断6号低加水位是否处于正常状态；除氧器水位信号依次送至第三高低限报警模块、第四取非模块，用于判断除氧器水位是否处于正常状态；凝汽器水位信号依次送至第四高低限报警模块、第五取非模块，用于判断凝汽器水位是否处于正常状态；汽机高调门指令信号送至高限模块，通过检测通过汽轮机开调门向上增负荷的余量是否有限，用于判断汽机高调门是否过大；5号低加水位是否处于正常状态信号、6号低加水位是否处于正常状态信号、除氧器水位是否处于正常状态信号、凝汽器水位是否处于正常状态信号、汽机高调门是否过大信号共五个信号作相与运算作为凝结水调频激活的主条件II；凝结水调频激活的主条件I、主条件II作相与运算得到凝结水调频激活信号，用于判断凝结水调频是否处于激活状态。作为优选，低限报警模块的低限报警阈值为49.9Hz。作为优选，凝泵变频器控制指令送至第一低限报警模块，用于判断凝泵变频器指令是否已达到低限；机组功率送至第二低限报警模块，用于判断机组是否已达到低限；凝泵变频器指令是否已达到低限信号、机组是否已达到低限信号经相或运算后得到凝结变频调频达低限信号；当凝结变频调频达低限信号触发时，表明凝泵变频器调频已经没有余量了，切换成主阀改变凝结水实现节流调频。作为优选，当凝结水调频激活信号触发时，第三切换器输出记忆为该时刻的凝结水流量；当凝结水调频激活信号和凝泵变频调频达下限信号同时满足时，第四切换器输出记忆为当前时刻的凝结水流量；将第三切换器输出和第四切换器输出经第四减法器相减后得到调频凝结水量变化量记忆值。采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本专利技术在高负荷段，主要利用改变凝泵变频器进行调频；当机组负荷过低或凝结水泵指令达到下限时，自动切换到主阀调节凝结水流量，从而实现机组在AGC宽负荷区间内全程实现凝结水节流变频调节。附图说明图1是凝泵变频指令运算逻辑图。图2是除氧器水位主阀指令运算逻辑图。图3是凝结水调频激活逻辑图。图4是凝泵变频调频达下限逻辑图。图5是调频凝结水变化量记忆值逻辑图。具体实施方式参照图1-5，本专利技术的实施例用上海汽轮机有限公司生产的N1000-26.25/600/600(TC4F)型、超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机组。一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法，其特征在于：在高负荷段且凝泵变频指令未达到下限时，凝结水变频指令减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量相应减少，机组负荷上升；当机组处于低负荷段或凝泵变频指令已达到下限时，将除氧器主阀开度减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量减少，机组负荷上升，从而实现宽负荷段的凝结水节流一次调频功能。电网频率信号1经第一映射函数2得到的调频凝结水基准流量，机组功率3经第二映射函数4得到修正系数，将凝结水基准流量与修正系数经第一乘法器5相乘得到调频凝结水量理论值6；当凝结水调频激活7信号触发时，第一切换器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法，其特征在于：在高负荷段且凝泵变频指令未达到下限时，凝结水变频指令减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量相应减少，机组负荷上升；当机组处于低负荷段或凝泵变频指令已达到下限时，将除氧器主阀开度减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量减少，机组负荷上升，从而实现宽负荷段的凝结水节流一次调频功能。

【技术特征摘要】
1.一种火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法，其特征在于：在高负荷段且凝泵变频指令未达到下限时，凝结水变频指令减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量相应减少，机组负荷上升；当机组处于低负荷段或凝泵变频指令已达到下限时，将除氧器主阀开度减少，凝结水流量降低，汽轮机回热系统抽汽量减少，机组负荷上升，从而实现宽负荷段的凝结水节流一次调频功能。2.根据权利要求1所述的火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法，其特征在于：电网频率信号(1)经第一映射函数(2)得到的调频凝结水基准流量，机组功率(3)经第二映射函数(4)得到修正系数，将凝结水基准流量与修正系数经第一乘法器(5)相乘得到调频凝结水量理论值(6)；当凝结水调频激活(7)信号触发时，第一切换器(8)输出值为凝结水理论流量(6)，第一切换器(8)输出值经第一速率限制器(10)与除氧器水位凝泵PID模块(17)输出值经第一减法器(12)相减，即得到凝结水流量凝泵设定值；第一切换器(8)输出值经第二速率限制器(11)和第三映射函数(13)的输出作为凝泵副调PID模块(20)的前馈加快凝结水流量变化速度；当凝结水调频激活信号(7)停止时，第一切换器(8)输出值为第一模块(9)值，第一模块(9)值为0，凝泵调频不再起作用；除氧器水位凝泵PID模块(17)的设定值为除氧器水位凝泵设定值(14)，除氧器水位凝泵PID模块(17)的反馈信号为除氧器实测值(15)，除氧器水位凝泵PID模块(17)的前馈信号为给水流量(16)，除氧器水位凝泵PID模块(17)的输出值为凝泵控制凝结水流量基准值；凝泵副调PID模块(20)的设定值为凝结水流量凝泵设定值，反馈信号为凝结水流量(18)经第一滤波模块(19)的输出值，前馈信号为调频凝结水量理论值限速后的校正值，输出值为凝泵变频器控制指令(21)。3.根据权利要求2所述的火电机组宽负荷凝结水节流调频的方法，其特征在于：调频凝结水量理论值(6)与调频凝结水量变化量记忆值(22)经第二减法器(23)相减得到所需凝结水流量变化量的剩余值；当凝结水调频激活信号(7)和凝泵变频调频达下限信号(24)同时触发时，第二切换器(25)输出值为所需凝结水流量变化量的剩余值，第二切换器(25)输出值经第三速率限制器(27)与主阀主调PID模块(32)输出值经第三减法器(29)相减，即得到凝结水流量主阀设定值；第二切换器(25)输出值经第四速率限制器(28)和第四映射函数(30)的输出作为主阀副调PID模块(34)的前馈加快凝结水流量变化速度；当凝结水调频激活信号(7)或凝泵变频调频达下限信号(24)停止时，第二切换器(25)输出值为第二模块(26)值，第二模块(26)值为0，主阀调频不再起作用；进一步，主阀主调PID模块(32)的设定值为除氧器水位主阀设定值(31)，反馈信号为除氧器水位信号(15)，前馈信号为给水流量(16)，输出值为主阀控制凝结水流量基准值；主阀副调PID模块(34)的设定值为凝结水流量主阀设定值，反馈信号为凝结水流量(18)经第二滤波模块(33)的输出值，前...

【专利技术属性】
技术研发人员：施壮，梁肖，蔡伟，方伦，李梓楠，李端超，甄诚，高卫恒，于洋，贾伟，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，国网安徽省电力公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34