一种基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，包括如下步骤：步骤1，获取电网调度指令；步骤2，获取CCS生成的机组负荷指令；步骤3，获取CCS生成的机组主汽压力偏差；步骤4，根据获取的机组负荷指令及主汽压力偏差，判断机组负荷升降状态；步骤5，在CCS模式下锅炉主控的负荷指令前馈设置动态修正环节，通过热值校正因子修正负荷与煤量关系函数，对燃料前馈幅值进行修正。本发明专利技术基于煤质热值预测，利用预测的精准热值数据作为CCS热值修正的依据，在煤质频繁变化且偏差大的情况下，能够使CCS的负荷响应满负电网要求，实现燃煤火力发电机组的安全、经济运行。经济运行。经济运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法


[0001]本专利技术涉及火力发电
，尤其涉及一种基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法。

技术介绍

[0002]随着燃煤火力发电机组灵活性调峰的需求日益增强，电网对于燃煤火力发电机组协调控制系统(简称CCS)控制模式下的负荷响应速率的要求也随之提高。发电机组频繁调峰对于锅炉、汽轮机等主机设备的安全运行及经济运行提出了挑战，同时对于机组的自动化控制水平提出了更高的要求。对于CCS的主要要求之一是保证电网随时调度的情况下维持机组正常运行，根据调度指令调节燃烧维持机炉间的能量平衡。但是随着目前动力煤市场的日趋不稳定，发电厂入炉煤煤质偏离设计值且煤质变化频繁。如果CCS不考虑煤质的频繁且大幅度变化的情况，就会出现较大的超调或欠调，使得CCS的负荷响应特性无法满足电网调峰的需求，因此对于CCS煤质的热值修正就显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是一种基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，基于煤质热值预测，利用预测的精准热值数据作为CCS热值修正的依据，在煤质频繁变化且偏差大的情况下，使CCS的负荷响应满足电网要求，实现燃煤火力发电机组的安全、经济运行。
[0004]本专利技术提供了一种基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，包括如下步骤：
[0005]步骤1，获取电网调度指令；
[0006]步骤2，获取CCS生成的机组负荷指令；
[0007]步骤3，获取CCS生成的机组主汽压力偏差；
[0008]步骤4，根据获取的机组负荷指令及主汽压力偏差，判断机组负荷升降状态；
[0009]步骤5，在CCS模式下锅炉主控的负荷指令前馈设置动态修正环节，通过热值校正因子修正负荷与煤量关系函数，对燃料前馈幅值进行修正。
[0010]进一步地，步骤5中所述热值校正因子等于设计煤种的收到基低位发热量与入炉煤质的收到基低位发热量的比值，所述热值校正因子取值范围为0.8到1.5。
[0011]进一步地，步骤5中所述入炉煤质的收到基低位发热量通过下述方法获取：
[0012]1)设定入炉燃料低位发热量初始值、迭代步长及迭代上限；
[0013]2)获取机组实时运行各项相关参数，计算锅炉正平衡锅炉效率；所述相关参数包括主汽流量，给水流量，主汽压力，主汽温度，再热汽压力，再热汽温度，减温水量，入炉煤量，机组实际负荷，AGC负荷指令；
[0014]3)根据煤质预测结果及机组实时运行各项相关参数计算锅炉反平衡锅炉效率；所述相关参数包括排烟温度，排烟氧量，飞灰含碳量，主汽流量，空预器进口空气温度，环境温度，环境湿度，大气压力；
[0015]4)将锅炉正反平衡锅炉效率进行比较，若绝对偏差小于等于0.05％，则计算终止
返回入炉煤收到基低位发热量，若不满足终止条件，则重复步骤1)至步骤4)进行下一步迭代计算。
[0016]进一步地，步骤5中所述热值校正因子取值原则为：
[0017]前一时刻稳定负荷下入炉煤低位发热量输出值，稳定负荷判断依据如下：
[0018]|负荷变化率|≤0.5％Pe/min AND|AGC负荷
‑
实际负荷|≤2％Pe；
[0019]其中，Pe为机组额定负荷，负荷变化率和负荷偏差根据实际应用案例进行灵活设置。
[0020]借由上述方案，通过基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，基于煤质热值预测，利用预测的精准热值数据作为CCS热值修正的依据，在煤质频繁变化且偏差大的情况下，能够使CCS的负荷响应满负电网要求，实现燃煤火力发电机组的安全、经济运行。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0022]图1是本专利技术热值校正因子锅炉主控前馈逻辑框图；
[0023]图2是本专利技术当前入炉煤热值算法逻辑框图；
[0024]图3是本专利技术根据设计煤种给出的负荷与煤量的关系函数F(x)。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0026]参图1所示，图1中热值校正(修正)因子如下式所示：
[0027][0028]Q
net,ar
，为收到基低位发热量，kJ/kg；
[0029]当前入炉煤热值，采用如图2逻辑框图所示算法进行迭代计算；
[0030]F(x)为根据设计煤种给出的负荷与煤量的关系函数，如图3所示。
[0031]本实施例提供了一种基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，步骤如下：
[0032]步骤1，获取电网调度指令；
[0033]步骤2，获取CCS生成的机组负荷指令；
[0034]步骤3，获取CCS生成的机组主汽压力偏差；
[0035]步骤4，根据获取的机组负荷指令及主汽压力偏差，判断机组负荷升降状态；
[0036]步骤5，在CCS模式下锅炉主控的负荷指令前馈设置动态修正环节，即通过热值校正因子修正负荷与煤量关系函数F(x)，对燃料前馈幅值进行修正。
[0037]其中的热值校正因子等于设计煤种的收到基低位发热量与入炉煤质的收到基低位发热量的比值，该热值校正因子优选取值范围0.8到1.5。
[0038]入炉煤质的收到基低位发热量获取采用如下步骤：
[0039]1)设定入炉燃料低位发热量初始值、迭代步长及迭代上限；
[0040]2)获取机组实时运行各项相关参数包括但不限于(主汽流量，给水流量，主汽压
力，主汽温度，再热汽压力，再热汽温度，减温水量，入炉煤量，机组实际负荷，AGC负荷指令等)计算锅炉正平衡锅炉效率；
[0041]3)根据煤质预测结果及机组实时运行各项相关参数包括但不限于(排烟温度，排烟氧量，飞灰含碳量，主汽流量，空预器进口空气温度，环境温度，环境湿度，大气压力等)计算锅炉反平衡锅炉效率；
[0042]4)将锅炉正反平衡锅炉效率进行比较，如果绝对偏差小于等于0.05％，则计算终止返回入炉煤收到基低位发热量，如果不满足终止条件，则重复步骤1)至步骤4)进行下一步迭代计算。
[0043]修正因子取值原则为：前一时刻稳定负荷下入炉煤低位发热量输出值，稳定负荷判断依据如下：
[0044]|负荷变化率|≤0.5％Pe/min AND|AGC负荷
‑
实际负荷|≤2％Pe，
[0045]Pe为机组额定负荷，负荷变化率和负荷偏差可根据实际应用案例进行灵活设置。
[0046]该基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，通过获得电网调度指令；机组CCS生成机组负荷指令、主汽压力偏差值等；对机组升降负荷进行判断；在CCS模式下锅炉主控的负荷指令前馈设置动态修正环节，即通过热值校正因子修本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获取电网调度指令；步骤2，获取CCS生成的机组负荷指令；步骤3，获取CCS生成的机组主汽压力偏差；步骤4，根据获取的机组负荷指令及主汽压力偏差，判断机组负荷升降状态；步骤5，在CCS模式下锅炉主控的负荷指令前馈设置动态修正环节，通过热值校正因子修正负荷与煤量关系函数，对燃料前馈幅值进行修正。2.根据权利要求1所述的基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，其特征在于，步骤5中所述热值校正因子等于设计煤种的收到基低位发热量与入炉煤质的收到基低位发热量的比值，所述热值校正因子取值范围为0.8到1.5。3.根据权利要求1所述的基于煤质热值预测的锅炉主控前馈优化方法，其特征在于，步骤5中所述入炉煤质的收到基低位发热量通过下述方法获取：1)设定入炉燃料低位发热量初始值、迭代步长及迭代上限；2)获取机组实时运行各项相关参数，计算锅炉正平衡锅炉效率；所述相关参...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兆晋，郭洪义，崔延洪，杨军，赵志刚，王凯民，龙俊峰，张晓宇，杨磊，高春雨，朱宪然，张文景，朱邦那，周亚男，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：