一种送风机高低速切换过程自动控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种送风机高低速切换过程自动控制系统及方法，通过动态前馈预测技术，使送风机出力在高低速切换过程中维持送风机出力不变，以维持总风量在高低速切换过程的稳定；同时利于反函数校正理论，在引风机控制前馈回路增加送风机高低速切换过程校正回路，以维持送风机高低速切换过程引风机出力基本稳定，以保证送风机高低速切换过程炉膛负压、总风量及氧量的稳定；该自动控制系统及方法大大缩短送风机高低速切换时间，大大减少运行人员操作量，实现了送风、引风全程自动控制，进而为响应电网快速负荷的要求奠定基础。响应电网快速负荷的要求奠定基础。响应电网快速负荷的要求奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种送风机高低速切换过程自动控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及火电站自动控制
，具体涉及一种送风机高低速切换过程自动控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国节能降耗政策的不断深化，火电厂对机组主要辅机设备的节能要求越来越高。高低速电机在我国火电机组中早有应用，机组低负荷或特定负荷工况下将电机接到低速运行状态，使风机或泵在低速节能方式下运行；机组高负荷工况下或异常工况下，将电机切至高速状态运行，以满足机组出力需求。
[0003]现阶段，我国高低速电机在电气回路的切换已经非常成熟，水泵相关系统在高低速切换过程中对机组运行影响较小，对切换过程中自动控制回路要求不高，已经实现切换过程的自动控制；风机高低速切换过程对系统造成的扰动较大，切换过程中如果控制不当，会对机组安全运行产生影响；大多数电厂风机控制逻辑设计也不够完善，从而风机切换过程完全由运行人员手动操作，甚至有些电厂，出于安全考虑，风机全周期采用高速运行方式。
[0004]风机高低速切换过程，尤其以送风机高低速切换过程最为复杂。当送风机高低速切换时，送风机做功能力会瞬间产生较大变化，常规送风控制逻辑通过PID控制送风调节指令，使总风量跟踪总风量指令，常规PID控制难以实现总风量快速跟踪总风量指令的目的；运行人员为匹配切换前机组负荷要求，会手动快速操作送风机调节挡板以使总风量满足当前工况要求；同时，由于常规引风控制逻辑中包含送风指令前馈回路，没有考虑高低速切换过程的影响，在送风机高低速切换过程中必然会造成引风机指令的大幅变化，进而对炉膛负压、燃烧工况造成极大扰动，使机组的相关参数产生较大波动；炉膛负压波动达
±
300Pa以上，总风量波动
±
3％以上，氧量波动
±
1％以上。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述问题而提供一种送风机高低速切换过程自动控制系统及方法，通过动态前馈预测技术，使送风机出力在切换过程中基本维持不变，同时利于反函数校正理论，增加高低速切换过程送风指令对引风机控制前馈的校正回路，实现全负荷段送风自动控制，大大缩短切换时间，同时保证总风量、炉膛压力以及燃烧工况的稳定，进而适应电网快速响应负荷的要求。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0007]一种送风机高低速切换过程自动控制系统，包括总风量输入1，总风量指令输入2，总风量输入1和总风量指令输入2分别连接至第一个比例积分微分控制器3的输入PV和输入SP，第一个比例积分微分控制器3的输出连接至第一个二输出平衡块4的第一输入，第一个二输出平衡块4的第二输入与第一个加法器6的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块4的第三输入与第二个加法器7的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块4的输出分别连接至第
一个加法器6的第一输入和第二个加法器7的第一输入，第一个偏置手操站5的输出分别与第一个加法器6的第二输入和第二个加法器7的第二输入连接，第一个加法器6的输出连接至第五个模拟量切换器8的输入N，第一个常数9连接至第五个模拟量切换器8的输入Y，第五个模拟量切换器8的切换条件与送风机A调节挡板全关指令输入10相连接，第五个模拟量切换器8的输出即送风机A调节指令连接至第三个乘法器18的第一输入，第三个乘法器18的第二输入与第七个模拟量切换器17的输出相连接，第七个模拟量切换器17的输入N为第二个常数16，第七个模拟量切换器17的输入Y为第五个函数转换器15的输出，第五个函数转换器15的输入与第五个模拟量切换器8的输出相连接，第七个模拟量切换器17的切换条件与第三个逻辑与13的输出相连接，第三个逻辑与13的输入分别与送风机A高速运行输入11和送风机A低速停止输入12相连接，第三个乘法器18的输出连接至第一个手操站19的输入，第一个手操站19的输出连接至送风机A调节挡板指令输出20；
[0008]第二个加法器7的输出连接至第六个模拟量切换器21的输入N，第一个常数9连接至第六个模拟量切换器21的输入Y，第六个模拟量切换器21的切换条件与送风机B调节挡板全关指令输入23相连接，第六个模拟量切换器21的输出即送风机B调节指令连接至第四个乘法器31的第一输入，第四个乘法器31的第二输入与第八个模拟量切换器30的输出相连接，第八个模拟量切换器30的输入N为第二个常数16，第八个模拟量切换器30的输入Y为第六个函数转换器28的输出，第六个函数转换器28的输入与第六个模拟量切换器21的输出相连接，第八个模拟量切换器30的切换条件与第四个逻辑与26的输出相连接，第四个逻辑与26的输入分别与送风机B高速运行输入24和送风机B低速停止输入25相连接，第四个乘法器31的输出连接至第二个手操站32的输入，第二个手操站32的输出连接至送风机B调节挡板指令输出33；
[0009]负荷指令输入37分别连接至第一个函数转换器38、第二个函数转换器39、第三个函数转换器41、第四个函数转换器42的输入，第一个函数转换器38的输出连接至第一个模拟量切换器40的输入Y，第二个函数转换器39的输出连接至第一个模拟量切换器40的输入N，第三个函数转换器41的输出连接至第二个模拟量切换器43的输入Y，第四个函数转换器42的输出连接至第二个模拟量切换器43的输入N，第一个模拟量切换器40的切换条件和第二个模拟量切换器43的切换条件均与第一个逻辑与36的输出相连接，第一个逻辑与36的输入分别与送风机A高速运行输入11和送风机B高速运行输入24相连接，第一个模拟量切换器40的输出连接至第一个乘法器50第一输入，第一个乘法器50第二输入与第三个模拟量切换器48的输出相连接，第三个模拟量切换器48输入Y与第三个常数47相连接，第三个模拟量切换器48输入N与第四个常数49相连接，第二个模拟量切换器43的输出连接至第二个乘法器54第一输入，第二个乘法器54第二输入与第四个模拟量切换器53的输出相连接，第四个模拟量切换器53输入Y与第五个常数51相连接，第四个模拟量切换器53输入N与第六个常数52相连接，第三个模拟量切换器48的切换条件和第四个模拟量切换器53的切换条件均与第二个逻辑与46的输出相连接，第二个逻辑与46的输入分别与送风机A自动控制输入44和送风机B自动控制输入45相连接，第一个乘法器50的输出连接至第一个比例积分微分控制器3的输入KP，第二个乘法器54的输出连接至第一个比例积分微分控制器3的输入TI；
[0010]炉膛负压输入55，炉膛负压设定值输入56，分别连接至第二个比例积分微分控制器57的输入PV和输入SP，第二个比例积分微分控制器57的输出连接至第二个二输出平衡块
58的第一输入，第二个二输出平衡块58的第二输入与第四个加法器59的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块58的第三输入与第五个加法器60的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块58的输出分别连接至第四个加法器59的第一输入和第五个加法器60的第一输入，第二个偏置手操站61的输出分别与第四个加法器59的第二输入和第五个加法器60的第二输入相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种送风机高低速切换过程自动控制系统，其特征在于：包括总风量输入(1)，总风量指令输入(2)，总风量输入(1)和总风量指令输入(2)分别连接至第一个比例积分微分控制器(3)的输入PV和输入SP，第一个比例积分微分控制器(3)的输出连接至第一个二输出平衡块(4)的第一输入，第一个二输出平衡块(4)的第二输入与第一个加法器(6)的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块(4)的第三输入与第二个加法器(7)的输出TOUT相连接，第一个二输出平衡块(4)的输出分别连接至第一个加法器(6的第一输入和第二个加法器(7)的第一输入，第一个偏置手操站(5)的输出分别与第一个加法器(6)的第二输入和第二个加法器(7)的第二输入连接，第一个加法器(6)的输出连接至第五个模拟量切换器(8的输入N，第一个常数(9)连接至第五个模拟量切换器(8)的输入Y，第五个模拟量切换器(8)的切换条件与送风机A调节挡板全关指令输入(10)相连接，第五个模拟量切换器(8)的输出即送风机A调节指令连接至第三个乘法器(18)的第一输入，第三个乘法器(18的第二输入与第七个模拟量切换器(17)的输出相连接，第七个模拟量切换器(17)的输入N为第二个常数(16)，第七个模拟量切换器(17)的输入Y为第五个函数转换器(15)的输出，第五个函数转换器(15)的输入与第五个模拟量切换器(8)的输出相连接，第七个模拟量切换器(17)的切换条件与第三个逻辑与(13)的输出相连接，第三个逻辑与(13)的输入分别与送风机A高速运行输入(11)和送风机A低速停止输入(12)相连接，第三个乘法器(18)的输出连接至第一个手操站(19)的输入，第一个手操站(19)的输出连接至送风机A调节挡板指令输出(20)；第二个加法器(7)的输出连接至第六个模拟量切换器(21)的输入N，第一个常数(9)连接至第六个模拟量切换器(21)的输入Y，第六个模拟量切换器(21)的切换条件与送风机B调节挡板全关指令输入(23)相连接，第六个模拟量切换器(21)的输出即送风机B调节指令连接至第四个乘法器(31)的第一输入，第四个乘法器(31)的第二输入与第八个模拟量切换器(30)的输出相连接，第八个模拟量切换器(30)的输入N为第二个常数(16)，第八个模拟量切换器(30)的输入Y为第六个函数转换器(28)的输出，第六个函数转换器(28)的输入与第六个模拟量切换器(21)的输出相连接，第八个模拟量切换器(30)的切换条件与第四个逻辑与(26)的输出相连接，第四个逻辑与(26)的输入分别与送风机B高速运行输入(24)和送风机B低速停止输入(25)相连接，第四个乘法器(31)的输出连接至第二个手操站(32)的输入，第二个手操站(32)的输出连接至送风机B调节挡板指令输出(33)；负荷指令输入(37)分别连接至第一个函数转换器(38)、第二个函数转换器(39)、第三个函数转换器(41)、第四个函数转换器(42)的输入，第一个函数转换器(38)的输出连接至第一个模拟量切换器(40)的输入Y，第二个函数转换器(39)的输出连接至第一个模拟量切换器(40)的输入N，第三个函数转换器(41)的输出连接至第二个模拟量切换器(43)的输入Y，第四个函数转换器(42)的输出连接至第二个模拟量切换器(43)的输入N，第一个模拟量切换器(40)的切换条件和第二个模拟量切换器(43)的切换条件均与第一个逻辑与(36)的输出相连接，第一个逻辑与(36)的输入分别与送风机A高速运行输入(11)和送风机B高速运行输入(24)相连接，第一个模拟量切换器(40)的输出连接至第一个乘法器(50)第一输入，第一个乘法器(50)第二输入与第三个模拟量切换器(48)的输出相连接，第三个模拟量切换器(48)输入Y与第三个常数(47)相连接，第三个模拟量切换器(48)输入N与第四个常数(49相连接，第二个模拟量切换器(43)的输出连接至第二个乘法器(54)第一输入，第二个乘法器(54)第二输入与第四个模拟量切换器(53)的输出相连接，第四个模拟量切换器(53)输入
Y与第五个常数(51)相连接，第四个模拟量切换器(53输入N与第六个常数(52)相连接，第三个模拟量切换器(48)的切换条件和第四个模拟量切换器(53)的切换条件均与第二个逻辑与(46)的输出相连接，第二个逻辑与(46)的输入分别与送风机A自动控制输入(44)和送风机B自动控制输入(45)相连接，第一个乘法器(50)的输出连接至第一个比例积分微分控制器(3)的输入KP，第二个乘法器(54)的输出连接至第一个比例积分微分控制器(3)的输入TI；炉膛负压输入(55)，炉膛负压设定值输入(56)，分别连接至第二个比例积分微分控制器(57)的输入PV和输入SP，第二个比例积分微分控制器(57)的输出连接至第二个二输出平衡块(58)的第一输入，第二个二输出平衡块(58)的第二输入与第四个加法器(59)的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块(58)的第三输入与第五个加法器(60)的输出TOUT相连接，第二个二输出平衡块(58)的输出分别连接至第四个加法器(59)的第一输入和第五个加法器(60)的第一输入，第二个偏置手操站(61)的输出分别与第四个加法器(59)的第二输入和第五个加法器(60)的第二输入相连接，第四个加法器(59)的输出连接至第十三个模拟量切换器(63)的输入N，第一个常数(9)连接至第十三个模拟量切换器(63)的输入Y，第十三个模拟量切换器(63)的切换条件与引风机A动叶全关指令输入(62)相连接，第十三个模拟量切换器(63)的输出连接至第三个手操站(65)的输入，第三个手操站(65)的输出连接至引风机A动叶调节指令输出(66)；第五个加法器(60)的输出OUT连接至第十四个模拟量切换器(68)的输入N，第一个常数(9)连接至第十四个模拟量切换器(68)的输入Y，第十四个模拟量切换器(68)的切换条件与引风机B动叶全关指令输入(67)相连接，第十四个模拟量切换器(68)的输出连接至第四个手操站(70)的输入，第四个手操站(70)的输出连接至引风机B动叶调节指令输出(71)；负压设定值与实际值偏差输入(97)分别连接至第七个函数转换器(98)、第八个函数转换器(99)的输入，第七个函数转换器(98)的输出连接至第五个乘法器(100)的第一输入，第五个乘法器(100)的第二输入与第九个模拟量切换器(96)的输出相连接，第九个模拟量切换器(96)的输入Y与第七个常数(94)相连接，第九个模拟量切换器(96)的输入N与第八个常数(95)相连接，第八个函数转换器(99)的输出连接至第六个乘法器(104)的第一输入，第六个乘法器(104)的第二输入与第十个模拟量切换器(102)的输出相连接，第十个模拟量切换器(102)的输入Y与第九个常数(101)相连接，第十个模拟量切换器(102)的输入N与第十个常数(103)相连接，第九个模拟量切换器(96)的切换条件和第十个模拟量切换器(102)的切换条件均与第五个逻辑与(93)的输出相连接，第五个逻辑与(93)的输入分别与引风机A自动控制输入(91)与引风机B自动控制输入(92)相连接，第五个乘法器(100的输出连接至第二个比例积分微分控制器(57)的输入KP，第六个乘法器(104的输出连接至第二个比例积分微分控制器(57)的输入TI；第五个模拟量切换器(8)的输出即送风机A调节指令连接至第九个函数转换器(76)的输入，第九个函数转换器(76)的输出连接至第十二个模拟量切换器(78)的输入Y，第十二个模拟量切换器(78)的输入N与第二个常数(16)相连接，第十二个模拟量切换器(78)的切换条件与第七个逻辑与(74)的输出相连接，第七个逻辑与(74)的输入分别连接至送风机A高速运行输入(11)与送风机A低速停止输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈乾坤，安朝榕，宋国鹏，金国强，王辰昱，张振伟，胡亚敏，吴恒运，孟阳，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：