母管制锅炉负荷协调控制方法技术

母管制锅炉负荷协调控制方法，涉及到电站锅炉的负荷协调控制方法。本发明专利技术解决了现有人工调节母管制运行锅炉的主蒸汽母管中蒸汽压力（以下简称为母管压力）不稳定的问题，实现了母管压力的自动调节。系统中的母管压力负荷协调ＤＣＳ调整各台锅炉的控制模式，然后根据系统的总负荷需求增量调整各台锅炉的负荷给定值，并发送给系统中各台锅炉的ＤＣＳ，各台锅炉的负荷给定值的调整方法为：当系统中各台锅炉之间的负荷之差过大，需要增加负荷时，增加负荷最小的锅炉负荷给定值；需要减小负荷时，则减小负荷最大的锅炉负荷给定值，当给定值。本发明专利技术能够有效地将母管压力的波动控制在±０．１ＭＰａ以内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到电站锅炉的负荷控制方法，具体涉及到母管制锅炉的负荷协 调控制方法。
技术介绍
母管制锅炉运行方式是指多台锅炉并列运行，同时向同一蒸汽母管供汽， 以满足发电和热网的负荷需求的运行方式。母管制运行方式具有机组配置灵 活、调度方便、投资小、见效快和可靠性高等优点，在我国石油、化工、冶金、 造纸、煤炭、制药等行业的自备热电厂(兼顾发电、生产供热)及集中供热等 行业广泛应用。在现有技术中，母管制锅炉运行时，通常设置一台锅炉负责调 节母管中的蒸汽压力(以下简称"母管压力")，该锅炉亦称为"调压锅炉"， 操作的司炉为调压司炉，其它锅炉带额定负荷。当母管中的汽机发电负荷或供 热负荷发生变化时，调压司炉根据"调度长"的命令，手动调节"调压锅炉" 的负荷，以满足母管中的负荷需求，维持"母管压力"稳定。在母管制运行方 式的发电厂，维持"母管压力"的稳定对于提高机组热效率和下游生产厂的产 品质量具有非常重要的意义。因此，电厂运行人员总是千方百计地控制"母管 压力"接近额定压力，亦称"压红线"运行，提高机组运行的安全性、稳定性 和经济性。现有的这种人工调整母管压力的方法，不能根据实际情况对母管压 力进行实时调节，而且调整的效果与调度长和调压司炉两个人的经验有着很大 的关系，不能可靠的保证母管压力的稳定，这会导致以下问题的发生-(1) 各台锅炉之间的负荷相互干扰严重， 一台锅炉的负荷波动，会对其 它锅炉的主蒸汽压力及负荷造成扰动，严重时会导致所有锅炉运行不稳定，发 生震荡。(2) 当外界负荷需求发生较大幅度变化时， 一台调压锅炉不能满足要求， 必须多台锅炉同时调压。但是，由于各台锅炉特性不同以及司炉操作的差异， 必然造成各台锅炉之间的负荷转移，有的锅炉负荷很高，有的则很低，需反复 多次调整才能达到新的稳定状态，"母管压力"波动在士1.0MPa以上，机组运 行的稳定性、安全性、经济性无法保证。4因此，母管制运行锅炉稳定工作的控制难点在于如何根据外界负荷的变 化，快速、准确、平稳、统一地调整各台锅炉的负荷，共同控制"母管压力" 的稳定。现有母管制锅炉系统中的每台锅炉的燃料控制有三种控制模 式，即"本炉负荷"、"主汽压力"和"负荷协调"。其中"本炉负荷"模式是指通过调节燃料量，控制本台锅炉的负荷 满足负荷给定值。所述的负荷给定值是由本台锅炉的司炉进行设定， 这种运行方式的锅炉亦成为"定负荷运行锅炉"。"主汽压力"模式是指通过调节锅炉的燃料量，控制本台锅炉 的主蒸汽压力满足其主蒸汽压力给定值。本炉的主蒸汽压力给定值 由本炉的司炉进行设定。"负荷协调"模式是指通过调节锅炉的燃料量，控制本台锅炉 的负荷满足协调DCS发送过来的的负荷给定值。控制模式为"主汽压力"或"负荷协调"的锅炉，亦称为"调 压锅炉"。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的母管制锅炉人工调节所带来的母管压力 不稳定的问题，提供一种。本专利技术所使用的DCS (Distributed Control System)是在现有的各台锅炉 DCS的基础之上，增加一个"母管压力负荷协调控制DCS"，所述母管压力负 荷协调控制DCS与各台锅炉的DCS连接，所述母管压力负荷协调控制DCS 的工作过程为-步骤一根据各台锅炉DCS送来的控制模式获得主蒸汽母管上 所有锅炉的控制模式，并调整每台锅炉的控制模式，然后将调整后的 控制模式发送给每台锅炉的DCS;然后执行步骤二；步骤二根据母管压力设定值SPm与实际值Pm的偏差 epm=SPm-Pm，计算外界总负荷需求增量ASP—Dz，然后执行步骤三；步骤三计算各台锅炉的负荷增量分配系数alfa= (Dq一h-Dq—l) (Dq—h-Dq—l),其中Dq—h是第i号锅炉的负荷运行上限值，Dq一l是第i号锅炉的负荷运行下限值，E(Dq一h-Dq—l)是母管上所有锅炉的负荷运行上限值和下限值之差的总和， 然后执行步骤四；步骤四判断每台锅炉的主汽压力实际值是否超过其运行规定 的上限值，如果超过，则将该台锅炉的压力超限标志P—high—flag 置1，否则将该台锅炉的压力超限标志P—high—flag置0，然后执行 步骤五；步骤五比较各台锅炉的实际负荷，获得负荷最大的第i—max号 锅炉的负荷值Dq—max,和负荷最小的第i—min号锅炉的负荷值 Dq—min， 计算负荷Dq—max禾卩Dq一min的差ADq叫Dq—max-Dq—min|， 然后执行步骤六；步骤六判断步骤五获得的ADq是否超过各炉之间的负荷偏差 允许限值ADq—max,如果ADq>ADq—max,执行步骤七；否则，执行 步骤八；步骤七若A SP—Dz>0，贝U alfa=0;若△ SP—Dz<0，贝lj alfa=0，执行步骤八；步骤八判断各锅炉的压力超限标志，若P—high—flag=l，且△ SP—Dz>0，则alfa=0，即主汽压力超过其运行上限的锅炉，负荷不 再增加，然后执行步骤九；步骤九计算各台锅炉的负荷给定值SP—Dq= SP一Dq+alfa XASP—Dz，执行步骤十；步骤十将步骤九获得的各台锅炉的负荷给定值SP一Dq传递 给各台锅炉的负荷控制DCS;此次调整结束，返回步骤一，开始下 一次调整。步骤十之后，每台锅炉的DCS按照接收到的控制模式指令调节自己的燃 料量对锅炉进行控制。本专利技术的能够根据母管中蒸汽压力、总负荷 以及各台锅炉的主汽压力、负荷的情况，及时调整母管中的每一台锅炉的负荷 给定值，实施统一调整、协调控制，以达到满足外界负荷、控制"母管压力"稳定、消除各台锅炉之间的负荷相互干扰的目的，实现了整个母管制锅炉的安 全、稳定、经济运行。本方法尤其适用于母管制运行的煤粉锅炉、循环流化床锅炉控制，能够将母管压力的波动范围控制在士0.1MPa以内。 附图说明图l是本专利技术的流程框图。 具体实施例方式具体实施方式一本实施方式中采用的DCS是在现有的各台锅炉DCS的 基础之上，增加一个母管压力负荷协调控制DCS，所述母管压力负荷协调控 制DCS与各台锅炉的DCS连接，所述母管压力负荷协调控制DCS的工作过 程为-步骤一根据各台锅炉DCS送来的控制模式获得主蒸汽母管上 所有锅炉的控制模式，并调整每台锅炉的控制模式，然后将调整后的 控制模式发送给每台锅炉的DCS;然后执行步骤二；步骤二根据母管压力设定值SPm与实际值Pm的偏差 epm-SPm-Pm，计算外界总负荷需求增量ASP—Dz，然后执行步骤三；步骤三计算各台锅炉的负荷增量分配系数alfa=(Dq—h-Dq—l) /E (Dq—h-Dq—l)，其中Dq—h是第i号锅炉的负荷运 行上限值，Dq—l是第i号锅炉的负荷运行下限值，￡(Dq—h-Dq—l)是母管上所有锅炉的负荷运行上限值和下限值之差的总和， 然后执行步骤四；步骤四判断每台锅炉的主汽压力实际值是否超过其运行规定 的上限值，如果超过，则将该台锅炉的压力超限标志P—high—flag 置l，否则将该台锅炉的压力超限标志P_high—flag置0，然后执行 步骤五；步骤五比较各台锅炉的实际负荷，获得负荷最大的第i—max号 锅炉的负荷值Dq—max,和负荷最小的第i一min号锅炉的负荷值 Dq—min, 计算负荷Dq—max本文档来自技高网...

【技术保护点】
母管制锅炉负荷协调控制方法，它采用的ＤＣＳ是在现有的各台锅炉ＤＣＳ的基础之上，增加一个母管压力负荷协调控制ＤＣＳ，所述母管压力负荷协调控制ＤＣＳ与各台锅炉的ＤＣＳ连接，所述母管压力负荷协调控制ＤＣＳ的工作过程为：　步骤一：根据各台锅炉ＤＣＳ送来的控制模式获得主蒸汽母管上所有锅炉的控制模式，并调整每台锅炉的控制模式，然后将调整后的控制模式发送给每台锅炉的ＤＣＳ；然后执行步骤二；　步骤二：根据母管压力设定值ＳＰｍ与实际值Ｐｍ的偏差ｅｐｍ＝ＳＰｍ－Ｐｍ，计算外界总负荷需求增量ΔＳＰ＿Ｄｚ，然后执行步骤三；　步骤三：计算各台锅炉的负荷增量分配系数ａｌｆａ［ｉ］＝（Ｄｑ＿ｈ［ｉ］－Ｄｑ＿１［ｉ］）／∑（Ｄｑ＿ｈ［ｉ］－Ｄｑ＿１［ｉ］），其中Ｄｑ＿ｈ［ｉ］是第ｉ号锅炉的负荷运行上限值，Ｄｑ＿１［ｉ］是第ｉ号锅炉的负荷运行下限值，∑（Ｄｑ＿ｈ［ｉ］－Ｄｑ＿１［ｉ］）是母管上所有锅炉的负荷运行上限值和下限值之差的总和，然后执行步骤四；　步骤四：判断每台锅炉的主汽压力实际值是否超过其运行规定的上限值，如果超过，则将该台锅炉的压力超限标志Ｐ＿ｈｉｇｈ＿ｆｌａｇ［ｉ］置１，否则将该台锅炉的压力超限标志Ｐ＿ｈｉｇｈ＿ｆｌａｇ［ｉ］置０，然后执行步骤五；　步骤五：比较各台锅炉的实际负荷，获得负荷最大的第ｉ＿ｍａｘ号锅炉的负荷值Ｄｑ＿ｍａｘ，和负荷最小的第ｉ＿ｍｉｎ号锅炉的负荷值Ｄｑ＿ｍｉｎ，计算负荷Ｄｑ＿ｍａｘ和Ｄｑ＿ｍｉｎ的差ΔＤｑ＝｜Ｄｑ＿ｍａｘ－Ｄｑ＿ｍｉｎ｜，然后执行步骤六；　步骤六：判断步骤五获得的ΔＤｑ是否超过各炉之间的负荷偏差允许限值ΔＤｑ＿ｍａｘ，如果ΔＤｑ＞ΔＤｑ＿ｍａｘ，执行步骤七；否则，执行步骤八；　步骤七：若ΔＳＰ＿Ｄｚ＞０，则ａｌｆａ［ｉ＿ｍａｘ］＝０；若ΔＳＰ＿Ｄｚ＜０，则ａｌｆａ［ｉ＿ｍｉｎ］＝０，执行步骤八；　步骤八：判断各锅炉的压力超限标志，若Ｐ＿ｈｉｇｈ＿ｆｌａｇ［ｉ］＝１，且ΔＳＰ＿Ｄｚ＞０，则ａｌｆａ［ｉ］＝０，即主汽压力超过其运行上限的锅炉，负荷不再增加，然后执行步骤九；　步骤九：计算各台锅炉的负荷给定值ＳＰ＿Ｄｑ［ｉ］＝ＳＰ＿Ｄｑ［ｉ］＋ａｌｆａ［ｉ］×ΔＳＰ＿Ｄｚ，执行步骤十；　步骤十：将步骤九获得的各台锅炉的负荷给定值ＳＰ＿Ｄｑ［ｉ］传递给各台锅炉的负荷控制ＤＣＳ；此次调整结束，返回步骤一，开始下一次调整。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴庆宣，
申请(专利权)人：柴庆宣，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]