一种直接空冷机组排汽压力控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直接空冷机组排汽压力控制系统及方法，选取机组DCS系统中负荷实时值、负荷指令、中调负荷指令、电网频率偏差信号和供热抽汽流量(供热机组)经运算后得到空冷岛进汽量变化信号，空冷岛进汽量变化信号作为背压控制的前馈信号，在控制系统中提前预判空冷岛进汽量的变化趋势，根据此变化趋势调整风机控制指令。通过提前改变风机转速，使风机转速变化与空冷岛进汽量变化同步，达到排汽压力实际值稳定的效果。

Exhaust pressure control system and method of direct air cooling unit

【技术实现步骤摘要】
一种直接空冷机组排汽压力控制系统及方法
本专利技术属于发电厂直接空冷系统优化控制
，具体的涉及一种基于机组负荷变化趋势的直接空冷机组排汽压力控制系统及方法。
技术介绍
排汽压力是汽轮机效率和出力的重要影响参数，微小的变化会影响汽轮机组的出力和效率，排汽压力降低会使蒸汽在汽轮机组内实现更大的焓降，提供更大的做功能力。凝汽器是汽轮机排汽的冷却设备，通过冷却效果降低汽轮机排汽压力。冷却能力和性能的优劣决定汽轮机排汽压力的高低。直接空冷系统是当前一种常用的火电厂汽轮机组排汽凝汽器设备。直接空冷系统是通过排汽管道将火力发电机组汽轮机的排汽排至室外布置的空冷凝汽器内，轴流冷却风机使空气流过凝汽器的外表面，将凝汽器内蒸汽冷却成水，凝结水再经凝结水泵送回汽轮机的冷却系统。汽轮机排汽在散热器内部流动，与散热器外部的冷却空气进行表面式换热。专利技术人发现直接空冷机组通过空冷风机的转速改变控制汽轮机的排汽压力，目前采用的控制方法存在滞后性，特别是机组负荷快速变化时，汽轮机排汽压力存在较大波动，稳定时间较长。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出了一种基于机组负荷变化趋势的直接空冷机组排汽压力控制方法，可提高排汽压力的稳定性和响应速度。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术提出了一种基于机组负荷变化趋势的直接空冷机组排汽压力控制方法，如下：选取机组DCS系统中负荷实时值、负荷指令、中调负荷指令、电网频率偏差信号和供热抽汽流量；对选取的值进行运算，得到空冷岛进汽量变化信号；然后将空冷岛进汽量变化信号作为风冷风机背压控制的前馈信号，控制器提前预判空冷岛进汽量的变化趋势，根据此变化趋势调整空冷风机控制指令。本专利技术通过提前改变风机转速，使风机转速变化与空冷岛进汽量变化同步，达到排汽压力实际值稳定的效果。第二方面，本专利技术公开的一种基于机组负荷变化趋势的直接空冷机组排汽压力控制系统，如下：获取模块，其被配置为：获取机组DCS系统中负荷实时值、负荷指令、中调负荷指令、电网频率偏差信号和供热抽汽流量；数据处理模块，其被配置为：对获取的信号进行运算处理，得到空冷岛进汽量变化信号，且将空冷岛进汽量变化信号作为空冷风机背压控制的前馈信号，送入空冷风机背压控制器；空冷风机背压控制器，被配置为提前预判空冷岛进汽量的变化趋势，根据此变化趋势调整空冷风机控制指令。第三方面，本专利技术公开了一种控制器，其包括存储器、处理器以及存储在处理器上的并可在处理器上运行的控制程序，所述的控制程序配置为实现前面所述的控制方法的步骤。第四方面，本专利技术公开了一种存储介质，所述的存储介质上存储有控制程序，所述的控制程序配置为实现前面所述的控制方法的步骤。本专利技术的有益效果如下：本专利技术在空冷风机控制逻辑中设定前馈信号即选取机组DCS系统中负荷实时值、负荷指令、中调负荷指令、电网频率偏差信号和供热抽汽流量；对选取的值进行运算，得到空冷岛进汽量变化信号；然后将空冷岛进汽量变化信号作为风冷风机背压控制的前馈信号，提前预判空冷岛进汽量变化，提前消除空冷系统热惯性，提高排汽压力的跟随速度，避免排汽压力产生波动，提高了直接空冷机组汽轮机排汽压力的控制稳定性和快速性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是现有技术中的直接空冷机组排汽压力控制方法示意图；图2是现有技术中的负荷变化对直接空冷机组排汽压力控制的影响示意图；图3、图4是本专利技术的直接空冷机组排汽压力控制方法示意图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本专利技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；名词解释：本实施例中的控制器可以包括：中央控制器、通信总线、用户接口、网络接口、存储器等，也可以仅仅包括中央控制器、存储器、通信总线和用户接口。当温度检测装置、湿度检测装置采用具有无线通讯功能的装置进行检测时，可以在控制器中增加无线通讯模块，温度检测装置、湿度检测装置通过无线通讯模块将检测的数据传到控制器；当温度检测装置、湿度检测装置采用市值、试剂包等没有通讯功能的装置进行检测时，在控制器可以包括通讯模块，直接通过用户接口将数据输入控制器即可；当如若控制器需要与上位机等进行通讯时，也需要增加通讯模块；该控制器可以是手持式的微型控制器，只要可以简单的对采集数据进行处理、存储以及显示可以。其中，通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口可以包括显示屏、输入模块比如键盘，可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器可以是高速的随机存取存储器存储器，也可以是稳定的非易失性存储器，例如磁盘存储器。存储器可选的还可以是独立于前述控制器的存储装置。需要说明的是，本领域技术人员可以理解，上述结构并不构成对控制器的限定。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中直接空冷系统最重要的控制指标是汽轮机的排汽压力。排汽压力通过实际值和设定(目标)值的偏差形成的PID控制调节风机转速来调节空冷系统的冷却能力，实现调节排汽压力；例如图1所示排汽压力实际值高于设定值时，PID控制器输出风机转速指令升高，提高空冷系统的冷却能力，降低实际排汽压力至设定值；排汽压力实际值低于设定值时，PID控制器输出风机转速指令降低，降低空冷系统的冷却能力，降低排汽压力至设定值。但是在机组负荷发生快速变化时，汽轮机进汽流量快速变化导致汽轮机排汽流量即空冷岛的进汽流量发生快速改变，如图2所示。空冷风机在排汽压力实际值和控制指令发生偏差时才开始变动转速，调节汽轮机排汽压力。因空冷岛体积庞大，空冷风机转速变化速率受多方面因素限制，导致空冷风机转速变化滞后，且受到空冷系统巨大热惯性影响，汽轮机排汽压力在负荷发生改变时无法快速跟随控制指令，产生较大波动。为了解决如上的技术问题本专利技术在空冷风机控制逻辑中设定前馈信号，提前预判空冷岛进汽量变化，提前消除空冷系统热惯性，提高排汽压力的跟随速度，避免排汽压力产生波动。实施例1本申请的一种典型的实施方式中，如图3、图4所示，本专利技术提出的控制方法选取机组DCS系统中负荷实时值Pw、负荷指令Pwins、中调负荷指令Pwdis-ins、电网频率偏差信号⊿f和供热抽汽流量(供热机组)Gheat；然后经运算后得到空冷岛进汽量变化信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直接空冷机组排汽压力控制方法，其特征在于，如下：/n获取机组DCS系统中负荷实时值、负荷指令、中调负荷指令、电网频率偏差信号和供热抽汽流量；/n对获取的值进行运算，得到空冷岛进汽量变化信号；/n然后将空冷岛进汽量变化信号作为风冷风机背压控制的前馈信号，控制器提前预判空冷岛进汽量的变化趋势，根据此变化趋势调整空冷风机控制指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种直接空冷机组排汽压力控制方法，其特征在于，如下：
获取机组DCS系统中负荷实时值、负荷指令、中调负荷指令、电网频率偏差信号和供热抽汽流量；
对获取的值进行运算，得到空冷岛进汽量变化信号；
然后将空冷岛进汽量变化信号作为风冷风机背压控制的前馈信号，控制器提前预判空冷岛进汽量的变化趋势，根据此变化趋势调整空冷风机控制指令。


2.如权利要求1所述的一种直接空冷机组排汽压力控制方法，其特征在于，所述的空冷岛进汽量变化信号为⊿Gac，⊿Gac＝α1(Pwins-Pw)+α2(Pwdis-ins-Pw)+α3⊿f-β1Gheat，其中α1，α2，α3和β1为拟合系数；其中Pw为负荷实时值、Pwins为负荷指令、Pwdis-ins为中调负荷指令、⊿f为电网频率偏差信号、Gheat为供热抽汽流量。


3.一种直接空冷机组排汽压力控制系统，其特征在于，如下：
获取模块，其被配置为：获取机组DCS系统中负荷实时值、负荷指令、中调负荷指令、电网频率偏差信号和供热抽汽流量；
数据处理模块，其被配置为：对获取的信号进行运算处理，得到空冷岛进汽量变化信号，且将空冷岛进汽量变化信号作为空冷风机背压控制的前馈信号，送入空冷风机背压控制器；
空冷风机背压控制器，被配置为提前预判空冷岛进汽量的变化趋势，根据此变化趋势调整空冷风机控制指令。


4.如权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓玲，梁涛，尹晓东，邵旻，王斐，张力，薛广伟，陈志强，卢伟，王智，丁利，张冰，李炜，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37