一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统及方法技术方案

本发明专利技术提供的一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统及方法，包括机组稳态运行工况判断单元、煤质低位发热量在线更新单元和DCS锅炉主控系统，其中，DCS锅炉主控系统电控制连接机组稳态运行工况判断单元和煤质低位发热量在线更新单元；机组稳态运行工况判断单元用于输出机组稳定工况判别信号，并将该机组稳定工况判别信号输出到DCS锅炉主控系统DCS锅炉主控系统用于根据接收到的机组稳定工况判别信号获取煤质低位发热量，并将获取所得的煤质低位发热量传输到煤质低位发热量在线更新单元，煤质低位发热量在线更新单元用于输出校正后给煤基线；能够有效克服大迟延大滞后燃煤锅炉煤质煤种多变对单元机组运行的稳定性和经济性的强烈影响。

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统及方法
本专利技术属于火电厂锅炉热工参数测量领域，特别涉及一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统及方法。
技术介绍
我国富煤、贫油、少气的资源禀赋决定了火电长期以来占据着电源结构的主导地位。随着新能源电力的不断发展，火电利用小时数在逐年下降，但2017火电全年发电量仍占70％以上，其主要原因在于火电的可控性强，相比于新能源电力的大随机性和波动性，火电更利于电网的安全稳定运行。随着新能源电力的不断发展，面对现阶段电网的调度方式，火电的灵活性被提上日程，火电机组运行的灵活性是指机组变负荷的快速性和深度性，在这种高灵活性运行对机组的机炉协调控制系统提出了更高的要求，一方面要求协调控制能够满足电网AGC和一次调频考核要求，另一方面又要求协调系统能够适应机组大范围变负荷工况，这使得协调系统的鲁棒性变得至关重要。煤质变化是影响机组协调系统鲁棒性的重要因素之一。目前，我国大多数电厂采用混煤掺烧来降低发电成本，提高其经济效益，这无疑增加了煤质变化幅度。传统火电机组的煤质低位发热量校正(即BTU校正)在一定程度上能够实现煤质的在线校正，其原理是根据设计煤质低位发热量与实际煤质低位发热量的偏差产生校正系数，然后乘以给煤量与设计煤量的偏差做长积分处理，其中实际煤质低位发热量一般由运行人员手动输入给定，对于大迟延大滞后燃煤锅炉，此方法存在严重的滞后，且一般仅适应于燃用煤质低位发热量变化不大的机组。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统及方法,解决了传统的火电机组燃料控制系统中设有的燃料低位发热量校正回路不适用于大迟延大滞后燃煤锅炉的频繁变化的煤质低位发热量的问题。为了达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供的一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，包括机组稳态运行工况判断单元、煤质低位发热量在线更新单元和DCS锅炉主控系统，其中，DCS锅炉主控系统电控制连接机组稳态运行工况判断单元和煤质低位发热量在线更新单元；机组稳态运行工况判断单元用于输出机组稳定工况判别信号，并将该机组稳定工况判别信号输出到DCS锅炉主控系统；DCS锅炉主控系统用于根据接收到的机组稳定工况判别信号获取煤质低位发热量，并将获取所得的煤质低位发热量传输到煤质低位发热量在线更新单元，煤质低位发热量在线更新单元用于输出校正后给煤基线。优选地，机组稳态运行工况判断单元的输入端接机组目标负荷、机组实发功率、机前压力设定值和主蒸汽压力反馈值；机组稳态运行工况判断单元的输出端DCS锅炉主控系统。优选地，机组稳态运行工况判断单元包括第一判断块、第一非门块、第一延迟触发块、第二判断块、第二非门块、第二延迟触发块和与门块，其中，机组目标负荷和机组实发功率接第一差值块的输入端，第一差值块的输出端接第一判断块的输入端，第一判断块的输出端接第一非门块的输入端，第一非门块的输出端接第一延迟触发块的输入端，第一延迟触发块的输出端接与门块的输入端；机前压力设定值和主蒸汽压力反馈值接第二差值块的输入端，第二差值块的输出端接第二判断块的输入端，第二判断块的输出端接第二非门块的输入端，第二非门块的输出端接第二延迟触发块的输入端，第二延迟触发块的输出端接与门块的输入端；与门块的输出端DCS锅炉主控系统。优选地，煤质低位发热量在线更新单元的输入端接煤质低位低位发热量和限速后机组负荷设定，煤质低位发热量在线更新单元的输入端接煤质低位低位发热量和限速后机组负荷设定，煤质低位发热量在线更新单元的输出端DCS锅炉主控系统。优选地，煤质低位发热量在线更新单元包括逻辑切换块、除法块、限幅块、负荷煤量函数模块和乘法块，其中，煤质低位低位发热量接逻辑切换块输入端的YES端，逻辑切换块输入端的输出端接除法块的输入端，除法块的输入端还接有煤质低位发热量设定值，除法块的输出端接限幅块的输入端，限幅块的输出端接乘法块的输入端；限速后机组负荷设定值接负荷煤量函数模块的输入端，负荷煤量函数模块的输出端接乘法块的输入端，乘法块的输出端接DCS锅炉主控系统。一种火电厂煤质低位发热量在线校正方法，基于一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，包括以下步骤：首先，根据机组稳态运行工况判断单元输出机组稳定工况判别信号，并将该机组稳定工况判别信号输出到DCS锅炉主控系统；其次，DCS锅炉主控系统根据接收到的机组稳定工况判别信号获取煤质低位发热量，并将获取所得的煤质低位发热量传输到煤质低位发热量在线更新单元；最后，煤质低位发热量在线更新单元根据煤质低位发热量输出校正后给煤基线。优选地，机组稳态运行工况判断单元输出机组稳定工况判别信号的具体方法是：首先，设定机组目标负荷和机前压力设定值的上下限值，其中，若机组实发功率值小于等于设定的机组目标负荷上限值且大于设定的机组目标负荷下限值，则第一判断块输出的逻辑信号为0；若机组实发功率值大于设定的机组目标负荷上限值或小于设定的机组目标负荷下限值，则第一判断块输出的逻辑信号为1；若主蒸汽压力反馈值小于等于设定的机前压力设定值上限值且大于设定的机前压力设定值下限值，则第二判断块输出的逻辑信号为0；若主蒸汽压力反馈值大于设定的机前压力设定值上限值或小于设定的机前压力设定值下限值，则第二判断块输出的逻辑信号为1；接着，非门块对接入的开光量信号进行反转，并将输出的开关量信号接入延迟触发块；接着，迟延触发模块对输入的开关量信号进行迟延触发，其中，当输入的开关量信号是由开关量1变为0时，则不经过迟延直接输出开关量0；当输入的开关量信号是由开光量0变为1时，则经过设定的迟延时间T后输出开关量1；最后，当与门块接收到的第一延迟触发块和第二延迟触发块输出的开光量信号均为1时，则与门块输出的开光量信号为1，进而说明机组运行工况处于稳态；否则，与门块输出的开光量信号为0。优选地，煤质低位发热量在线更新单元输出校正后给煤基线的具体方法是：首先，当逻辑切换块的EN端接收到的机组工况稳定信号时，则将YES端的模拟量输入信号作为逻辑切换块的输出逻辑信号a；当辑切换块的EN端接收到的机组工况不稳定信号时，则将NO端的模拟量输入信号作为逻辑切换块的输出逻辑信号a；其次，将逻辑信号a和煤质低位发热量设定值输入除法块进行求商计算，除法块输出逻辑信号b；接着，将逻辑信号b输入限幅块，其中，当逻辑信号b的数值在上限值和下限值之间时，则限幅块输出逻辑信号b；当逻辑信号b的数值大于上限值时，则限幅块输出上限值；当逻辑信号b的数值小于下限值时，则限幅块输出下限值；接着，将限度后机组负荷设定值输入负荷煤量函数模块进行指令转换，负荷煤量函数模块输出所需的煤量指令；接着，将限幅块的输出和负荷煤量函数模块输出输入乘法块中进行求积运算，最终乘法块输出校正后给煤基线。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种火电厂煤质低位发热量在线校正，将锅炉总热量除以给煤量形成煤质低位发热量的实时计算值；再后，根据机组负荷和主蒸汽压力实时运行值判断机组是否处于稳态运行工况，当机组处于稳态运行工况时，更新并形成稳态煤质低位发热量；最后，将设计煤质低位发热量除以稳态煤质低位发热量，得到煤质校正系数，直接乘在锅炉主控上调整机组总给煤量，从而有效克服大迟延大滞后燃煤锅炉煤质煤种多变对单元机组运行的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，其特征在于，包括机组稳态运行工况判断单元、煤质低位发热量在线更新单元和DCS锅炉主控系统，其中，DCS锅炉主控系统电控制连接机组稳态运行工况判断单元和煤质低位发热量在线更新单元；机组稳态运行工况判断单元用于输出机组稳定工况判别信号，并将该机组稳定工况判别信号输出到DCS锅炉主控系统DCS锅炉主控系统用于根据接收到的机组稳定工况判别信号获取煤质低位发热量，并将获取所得的煤质低位发热量传输到煤质低位发热量在线更新单元，煤质低位发热量在线更新单元用于输出校正后给煤基线。

【技术特征摘要】
1.一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，其特征在于，包括机组稳态运行工况判断单元、煤质低位发热量在线更新单元和DCS锅炉主控系统，其中，DCS锅炉主控系统电控制连接机组稳态运行工况判断单元和煤质低位发热量在线更新单元；机组稳态运行工况判断单元用于输出机组稳定工况判别信号，并将该机组稳定工况判别信号输出到DCS锅炉主控系统DCS锅炉主控系统用于根据接收到的机组稳定工况判别信号获取煤质低位发热量，并将获取所得的煤质低位发热量传输到煤质低位发热量在线更新单元，煤质低位发热量在线更新单元用于输出校正后给煤基线。2.根据权利要求1所述的一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，其特征在于，机组稳态运行工况判断单元的输入端接机组目标负荷、机组实发功率、机前压力设定值和主蒸汽压力反馈值；机组稳态运行工况判断单元的输出端DCS锅炉主控系统。3.根据权利要求2所述的一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，其特征在于，机组稳态运行工况判断单元包括第一判断块、第一非门块、第一延迟触发块、第二判断块、第二非门块、第二延迟触发块和与门块，其中，机组目标负荷和机组实发功率之间的差值接第一判断块的输入端，第一判断块的输出端接第一非门块的输入端，第一非门块的输出端接第一延迟触发块的输入端，第一延迟触发块的输出端接与门块的输入端；机前压力设定值和主蒸汽压力反馈值之间的差值接第二判断块的输入端，第二判断块的输出端接第二非门块的输入端，第二非门块的输出端接第二延迟触发块的输入端，第二延迟触发块的输出端接与门块的输入端；与门块的输出端DCS锅炉主控系统。4.根据权利要求1所述的一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，其特征在于，煤质低位发热量在线更新单元的输入端接煤质低位低位发热量和限速后机组负荷设定，煤质低位发热量在线更新单元的输入端接煤质低位低位发热量和限速后机组负荷设定，煤质低位发热量在线更新单元的输出端DCS锅炉主控系统。5.根据权利要求4所述的一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，其特征在于，煤质低位发热量在线更新单元包括逻辑切换块、除法块、限幅块、负荷煤量函数模块和乘法块，其中，煤质低位低位发热量接逻辑切换块输入端的YES端，逻辑切换块输入端的输出端接除法块的输入端，除法块的输入端还接有煤质低位发热量设定值，除法块的输出端接限幅块的输入端，限幅块的输出端接乘法块的输入端；限速后机组负荷设定值接负荷煤量函数模块的输入端，负荷煤量函数模块的输出端接乘法块的输入端，乘法块的输出端接DCS锅炉主控系统。6.一种火电厂煤质低位发热量在线校正方法，其特征在于，基于权利要求1-5中任一项所述的一种火电厂煤质低位发热量在线校正系统，包括以下步骤：首先，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：林渭平，闫姝，郑仁和，许远城，陈檀，陈新明，史绍平，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司福州电厂，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35