改进蒸汽温度控制的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于分析电厂的热传递部分中的吹灰器运行影响的系统，用于确定蒸汽温度影响序列并计算将被应用于该热传递部分的蒸汽温度控制系统的前馈信号。该系统运行一组吹灰器多次并且在每次烟灰吹除运行期间和之后都收集与该蒸汽温度相关的定量数据。该系统使用的计算机程序分析该定量数据，产生用于根据特定序列评估运行该吹灰器对该蒸汽温度的影响的多个统计参数，并确定该特定序列是否是蒸汽温度影响序列。结果，该系统基于该蒸汽温度影响序列确定前馈信号，并把该前馈信号应用于该热传递部分使用的蒸汽温度控制系统，来补偿烟灰吹除的任何不利影响。

Method and system for improving steam temperature control

The invention discloses a transmission system sootblower operation effect in the section for the analysis of thermal power plants, used to determine the effect of steam temperature and feedforward signal sequence calculation will be applied to the heat transfer part of the steam temperature control system. The system operates a set of soot blower several times and collects quantitative data relevant to the steam temperature during and after each soot blowing operation. A computer program used by the system analysis of the quantitative data, according to the specific sequence for assessment of operation of the soot blower several statistical parameters influence on the steam temperature, and determines whether the given sequence is a sequence of effects of steam temperature. The results, the system determines the feedforward signal sequence effects based on the steam temperature and the feedforward signal is applied to the heat transfer of steam temperature control system used, to any adverse effect on compensation of soot blowing.

【技术实现步骤摘要】

本专利一般涉及计算机软件，更具体地说，涉及发电系统中使用的计算机软件。
技术介绍
电厂利用各种类型的发电机发电，根据发电所使用的能量，可以把发电机分类为热、核、风、水电等发电机。这些类型的发电机中的每一类都在不同的约束条件集下运行。例如，热发电机的输出是锅炉中产生热量的函数，其中热量由每小时可以燃烧的燃料量等确定。另外，热发电机的输出还可能取决于用来燃烧燃料的锅炉的传热效率。其它类型的电厂存在类似类型的约束条件。而且，对于使用锅炉的大部分电厂，最后的过热器和再热器出口处的理想的蒸汽温度设置点是不变的，并且在所有的负载水平，必需把蒸汽温度保持在接近设置点的较窄范围内。燃烧燃料的发电机通过燃烧燃料使通过锅炉中的许多导管和管道的水产生蒸汽而工作。蒸汽被用来在一个或多个涡轮机中发电。然而，燃烧某些种类的燃料，例如煤、油、废弃物质等，还在锅炉中的各种表面上产生大量的烟灰、炉渣、灰烬和其它沉淀物(“烟炱”)，这些表面既包括锅炉的内壁，也包括运送水通过锅炉的管道的外壁。沉淀在锅炉中的烟灰对热量从锅炉到水的传输率有各种有害影响，也因而对使用锅炉的发电机的效率有各种有害影响。因此，必需解决在燃烧煤、油和其它这种产生烟灰的燃料的燃烧燃料的电厂中烟灰的问题。应该注意到，尽管不是所有燃烧燃料的电厂都产生烟灰，但是在本专利的以下部分中，术语“燃烧燃料的电厂”用来指那些产生烟灰的电厂。已经利用各种方法来解决由燃烧燃料的电厂的锅炉中烟灰沉淀的产生和存在而引起的问题。例如，燃烧燃料的电厂使用烟灰消除设备或被称为吹灰器的设备作为运行锅炉的一部分。燃烧燃料的电厂使用各种类型的吹灰器来通过被设置在锅炉壁的气体侧和/或其它热交换表面上的喷嘴来喷射清洁物质。这样的吹灰器使用例如饱和蒸汽、过热蒸汽、压缩空气、水等的各种介质中的任意一种来从锅炉中除去烟灰。然而，烟灰吹除动作影响锅炉运行的很多方面。例如，烟灰吹除影响传热效率、蒸汽温度控制、锅炉内NOx的水平等。例如，锅炉的水冷壁部分中的烟灰吹除增加水冷壁部分中的热吸收率，这降低了离开锅炉的炉子部分的燃料气体的温度。结果，进入对流部分的燃料气体可能具有较低温度，导致锅炉的过热部分和再热部分中的较低热吸收，因此也降低这些部分中的蒸汽温度。另一方面，锅炉的对流部分中的烟灰吹除增加了热吸收率，导致蒸汽温度增加。烟灰吹除的各种定性影响是众所公知的。然而，很难确定烟灰吹除对燃烧燃料的电厂的效率和蒸汽温度的精确的定量影响。现有控制系统采用的补偿技术包括使用反馈PID的控制器，该控制器调节喷雾流量水平、炉子倾斜度和燃料气体旁路节气阀中的至少之一来补偿烟灰吹除影响。然而，这样的反馈补偿操作通常是反作用的，并且它可能引起蒸汽温度的显著摆动。因此，必需开发构造前馈信号的系统方法来补偿烟灰吹除的影响。在现今竞争的电力工业中，设备使用各种复杂的控制系统来管理运行成本并增加发电机效率，理解运行吹灰器的影响以使操作员和控制系统可以做出基于可靠信息的关于如何补偿由烟灰吹除引起的干扰的决定，是很重要的。因此，需要提供关于烟灰吹除影响的更好的定量信息，以致可以更有效地补偿烟灰吹除的不利或负面影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于分析在电厂的热传递部分中运行吹灰器的影响的系统，用于确定蒸汽温度影响序列并计算将被应用于该热传递部分的蒸汽温度控制系统的前馈信号。该系统运行一组吹灰器多次并且在每次烟灰吹除运行期间和之后都收集与该蒸汽温度相关的定量数据。该系统使用的计算机程序分析该定量数据，产生用于根据特定序列评估运行吹灰器对该蒸汽温度的影响的多个统计参数，并确定该特定序列是否是蒸汽温度影响序列。结果，该系统基于该蒸汽温度影响序列确定前馈信号，并把该前馈信号应用于该热传递部分使用的蒸汽温度控制系统，来补偿烟灰吹除的任何不利影响。在另一实施例中，该系统提供一种确定用于运行蒸汽发电机中多个吹灰器的蒸汽温度影响序列的方法，其中该多个吹灰器用来在该蒸汽发电机的热传递部分中喷射清洁喷雾，该方法包括根据烟灰吹除序列运行该多个吹灰器，其中该烟灰吹除序列指定该多个吹灰器中的每个吹灰器经过一时间序列使用的清洁喷雾的流量；在该时间序列期间测量该热传递部分的蒸汽温度；计算该烟灰吹除序列的多个统计参数；和根据第一标准评估该多个统计参数中的至少一个参数，以确定该烟灰吹除序列是否是蒸汽温度影响序列。附图说明本专利通过示例的方式进行图解说明并且不限于附图，附图中相同的标记表示相似的元件，其中图1示出电力分布系统的框图；图2示出燃烧燃料的电厂中使用的锅炉的框图；图3示出图2的锅炉使用的烟灰吹除分析程序的流程图；图4示出图2的锅炉的再热(或过热)部分的框图；图5示出显示图4的吹灰器的运行的图；图6示出将被应用于图4的锅炉所使用的喷雾控制的前馈信号的时间图；和图7示出用于确定烟灰吹除序列是否是蒸汽温度影响序列的评估程序的流程图。具体实施例方式本专利技术用于分析电厂的热传递部分中运行的吹灰器的影响的系统，可确定蒸汽温度影响序列，并计算要被应用于热传递部分的蒸汽温度控制系统的前馈信号。该系统多次运行一组吹灰器并在每次烟灰吹除运行期间和之后收集与蒸汽温度有关的定量数据。该系统使用的计算机程序分析这些定量数据，根据特定序列产生用于评估运行吹灰器对蒸汽温度的影响的多个统计参数，并确定该特定序列是否是蒸汽温度影响序列。从而，该系统基于该蒸汽温度影响序列确定前馈信号，并把前馈信号应用于热传递部分使用的蒸汽温度控制系统，来补偿烟灰吹除的任何不利影响。下面的附图说明了燃烧煤或油的电厂中的此系统的一种实现方式。图1示出了电力分布系统10，包括可以被连接到负载网14上的电网12以及一个或多个设备网(utility grid)16、18。设备网16被连接到第二电网20上，并且设备网18被示出为由一个或多个电厂22～26构成，这些电厂可以包括例如核电厂、水电厂、热电厂等的各种类型电厂中的任意一种。另外，每个电厂22～26可以包括任意数目的单独的发电机。设备网18和电厂22～26的运行可以是非常复杂的。因此，为了维持设备网18平稳地运行，必需非常高精度地并且以较高的可预测方式管理每个电厂22～26。为了确保每个电厂22～26能够最有效地满足对它们要求的电力负载，电厂22～26使用各种控制系统以确保贯穿每个电厂22～26的各种部分的有效运行。例如，使用煤、油、煤气或其它燃料来发电的燃烧燃料的电厂采用控制系统来确保被注入到炉子中的燃料的质量和数量，来确保通过各种锅炉的蒸汽流处在最优的水平等。典型地，燃烧燃料的电厂具有一个或多个锅炉，锅炉通过传送水使其穿过设置在锅炉中的一系列管道来产生过热蒸汽。然后过热蒸汽进入蒸汽涡轮机，在这里蒸汽驱动涡轮机以及连接到涡轮机上的发电机来发电。如上所述，落在水传送管道壁上的烟灰、灰烬和其它沉淀物导致从燃料的燃烧到通过管道的水和蒸汽的热传输的减少。为了确保最多的热量被传递给通过锅炉管道的水和蒸汽，锅炉壁和管道配备常规吹除沉淀在管道上的烟灰的吹灰器。图2示出典型的锅炉100以及与其连接的吹灰器系统的横断面视图。锅炉100用来产生炉子部分102中的饱和(或者用于直通锅炉的过热)蒸汽，以及对流部分104中的过热蒸汽。对流部分104可以包括过热部分和再热部分。锅炉100包括被设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定用于运行蒸汽发电机中多个吹灰器的蒸汽温度影响序列的方法，其中该多个吹灰器用来在该蒸汽发电机的热传递部分中喷射清洁喷雾，该方法包括：根据烟灰吹除序列运行该多个吹灰器，其中该烟灰吹除序列指定该多个吹灰器中的每个吹灰器经过一时间序 列使用的清洁喷雾的流量；在该时间序列期间测量该热传递部分的蒸汽温度；计算该烟灰吹除序列的多个统计参数；和根据第一标准评估该多个统计参数中的至少一个参数，以确定该烟灰吹除序列是否是蒸汽温度影响序列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：程绪，理查德W凯福特，
申请(专利权)人：艾默生过程管理电力和水力解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]