本发明专利技术公开了一种超临界锅炉动态加速前馈信号的自适应校正方法。该方法可根据即时负荷偏差大小、温度随负荷和时间的变化率以及压力随负荷和时间的变化率，对超临界锅炉变负荷过程中的锅炉动态加速前馈信号进行智能自适应调整，同时根据中间点温度的安全裕量对其进行限幅，从而有效地提高了动态加速前馈信号补偿精准度，避免了过补偿及锅炉超温现象的发生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热エ控制技木，尤其涉及ー种超临界锅炉模拟量控制系统中的锅炉动态加速前馈功能的自适应校正方法。
技术介绍
目前，国内外新建的火力发电机组绝大多数都采用了更加高效环保的超临界机组。而超临界机组和以往亚临界机组最大的不同之处在于锅炉，水与水蒸汽エ质本身的热物理特性决定了超临界机组只能采用直流锅炉。与汽包锅炉相比较，直流锅炉的エ质完全依靠给水泵的压头一次性通过各受热面，各段受热面之间没有像汽包那样固定的汽水分界点。所以当燃水比失调后，各受热面吸热量比例会发生变化，对出口汽温影响很大。同吋，现代超临界火力发电机组一般都设计采用变压运行方式。这时，锅炉エ质会从亚临界变化到超临界状态。在亚临界时，エ质的加热区段有热水段，蒸发段和过热段；随着锅炉运行压力升高，汽化潜热減少，当运行參数达到或超过临界点(压カ22. 115MPa、温度374. 15°C )时，水直接变为蒸汽，汽化潜热变为零，锅炉内的エ质不再有汽液两相共存的蒸发段。因此，超临界变压运行锅炉在不同负荷エ况下，其エ质的物性会发生显著变化。这种非线性很大程度上直接影响和决定了超直流锅炉的运行控制特性。而且，直流锅炉的蓄热系数和惯性明显比汽包锅炉小，主要控制參数的变化速率和波动幅度也要比汽包锅炉大得多。各主要运行參数之间具有更明显的强耦合和非线性特性。直流锅炉这种复杂的控制特性也决定了其控制策略必须根据锅炉的热力学机理、结构特性和自动调节理论更精确地确定各控制回路之间的静态校正、动态补偿和解耦控制方案。为了维持锅炉出口额定温度，燃水比是直流锅炉运行调节中一个至关重要的參数，因此现有的直流锅炉控制系统设计中锅炉给水和燃烧控制回路也按照哪ー侧直接接受锅炉主控指令和另ー侧通过燃水比校正区分为以水为基础(又称为煤跟水)或以煤为基础(水跟煤)方式(由于我国绝大多数大型电站机组都为燃煤机组，因此常以燃煤ー词来代表燃料)。上世纪末及本世纪初，我国上海、东方、哈尔滨等主要电站设备制造集団先后从国外引进了超临界火力发电机组的设计和制造技木。1992年，我国第一台超临界參数火力发电机组在上海石洞ロ ニ厂投入商业运行。截止2011年底，我国投产的超临界机组已逾数百台，百万等级超超临界机组也达到了 40余台，数量已居世界第一。尽管我国在超临界火力发电设备的生产制造和超临界机组的基建运行等方面已经积累了越来越多的经验，逐步缩小了与世界先进水平的距离，但在一些关键技术的自主设计和自主创新能力方面与世界上先进技术国家仍然存在着相当的差距。如从机组的自动 控制功能看，尽管大多数超临界机组的控制策略设计都是由国内厂商自主完成设计和工程服务，但大多仍是完全按照国外锅炉技术支持厂商提供的典型图纸进行參照设计，许多方面并不能完全满足国内机组运行实际的需要。对上锅、东锅、哈锅分别从法国阿尔斯通APBG和美国阿尔斯通APUS、日立巴布科克BHK和日本三菱重工MHI、英国三井巴布科克MBEL(现为斗山巴布科克)技术引进的几种在国内应用最多的超(超)临界锅炉的控制策略进行对比分析可以看出，其中，阿尔斯通Alstom和MBEL的超临界锅炉控制策略采用的是水跟煤模式，并采用了以蒸发受热面焓增来进行燃水比校正，代表了欧洲锅炉制造厂商侧重于利用锅炉机理来进行控制回路补偿的风格。MHI和BHK提供的超临界锅炉控制策略设计则采用的是煤跟水方式，MHI通过水燃比来控制汽水分离器入口エ质的微过热度，并且把每ー受热面(后烟道后墙水冷壁入口及一、ニ、三和末级过热出口)的温度偏差加起来作为水燃比校正回路的前馈信号；BHK则采用了屏式过热器出ロ温度即中间点温度进行水燃比校正。而MHI和BHK等日本公司的一个设计特点就是在燃料、送风、给水等控制回路采用了并行的锅炉输入指令(Boiler InputDemand, BID)和锅炉输入动态加速前馈(Boiler Input Rate, BIR)。BIR信号设计为在稳态时不起作用，负荷变化时每个调节回路及加、减负荷等不同模式下的BIR时间常数都不相同，可以满足机组在负荷快速变化时各子系统间的动态平衡。由于BIR的动作特性需要经过大量的实际试验才能精确确定，而且机组运行エ况变化吋，BIR补偿作用的快慢、強弱 也必须随之改变。从第一批投产的超(超)临界锅炉的运行控制情况看，由于国内超(超)临界机组普遍存在基建时间偏短、试运行试验安排少的实际情况，相当多的超(超)临界机组的BIR功能都未能仔细地进行试验和整定，并没有起到原设计的效果。也有ー些电厂在投产后陆续对BIR环节进行了调整，并在机组參与AGC和一次调频时起到了较好的作用[1] [4]。实践证明，BIR设计思想是ー种充分适合直流锅炉单元机组特点的控制策略。即使是对欧洲厂商的超临界锅炉控制策略设计，BIR也是ー种能够进ー步改进其AGC和一次调频性能的有效方法。但前提也是必须设法提高BIR对不同调节回路和エ况变化时的补偿精准度。随着国内区域电网进一歩推行“两个细则”，对火力发电机组的控制性能和控制品质提出了更高的要求，电网AGC的需求特性和机组侧响应能力间的矛盾也就变得更加突出。而高參数、大容量的超临界机组在參与AGC和一次调频时，既要满足电网快速响应的要求，又要同时兼顾其自身的运行參数稳定和金属材料等方面的允许裕度。因此，本专利技术申请人在所承担的上海市技术引进与创新计划项目中，针对目前国内超临界机组运行的实际需求，提出了一种采用自适应校正来提高超临界锅炉模拟量控制系统中的锅炉动态加速前馈补偿精准度的优化控制方法。參考资料[I]王远平，傅望安，时标，王利国.华能玉环电厂4X 1000MW超超临界机组燃水比控制策略[J]·电カ设备，2008，9 (I) :8-12. [2]赵松烈.三期机组协调控制系统设计和改进[C] //全国火电600MWe级机组能效对标及竞赛第十四届年会论文集450-457，中国电カ企业联合会，2010.昆明.[3]张传胜· 1000MW超超临界机组自动控制系统研究与分析[J]·华电技术，2008，30(7) 1-5.[4]张秋生，梁华，胡晓花，李生光，刘潇.超超临界机组的两种典型协调控制方案[J]中国电力，2011,44(10) 74-79
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，针对目前电网对超临界机组參加AGC自动和一次调频的高性能要求，提出了一种具备自适应校正能力的锅炉动态加速前馈回路BLR的实现方法。在超临界锅炉模拟量调节系统的机组主控(I)接受中调指令(51)并经逻辑处理后形成机组指令信号(11);而汽机主控(10)和锅炉主控(2)分别调节机组的功率(50)和机前压カ(52);同时，锅炉主控(2)还将输出锅炉给水调节回路(12)、锅炉燃料调节回路(14)、锅炉风量调节回路(15)的并行控制指令；其中锅炉给水调节回路(12)直接接受锅炉 主控⑵的控制指令，并经过水燃比⑶和中间点温度校正(4)，以及氧量校正(5)和风煤交叉连锁(13)分别形成锅炉燃料调节回路(14)和锅炉风量调节回路(15)的控制指令；锅炉出口过热主汽温调节器出)、喷水减温调节器(16)为ー串级调节回路；在锅炉给水调节回路(12)、锅炉燃料调节回路(14)、锅炉风量调节回路(15)和喷水减温调节器(16)中分别设计有锅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超临界锅炉动态加速前馈的自适应校正方法，其中，超临界锅炉模拟量调节系统的机组主控(I)接受中调指令(51)并经逻辑处理后形成机组指令信号(11);而汽机主控(10)和锅炉主控(2)分别调节机组的功率(50)和机前压力(52);同时，锅炉主控(2)还将输出锅炉给水调节回路(12)、锅炉燃料调节回路(14)、锅炉风量调节回路(15)的并行控制指令；其中锅炉给水调节回路(12)直接接受锅炉主控(2)的控制指令，并经过水燃比(3)和中间点温度校正(4)，以及氧量校正(5)和风煤交叉连锁(13)分别形成锅炉燃料调节回路(14)和锅炉风量调节回路(15)的控制指令；锅炉出口过热主汽温调节器￠)、喷水减温调节器(16)为一串级调节回路；在锅炉给水调节回路(12)、锅炉燃料调节回路(14)、锅炉风量调节回路(15)和喷水减温调节器(16)中分别设计有锅炉动态加速前馈(7)以加快锅炉在变负荷工况的响应能力以及对各调节回路之间的动态特性差异进行补偿，其特征在于所述的锅炉动态加速前馈(7)还包括一个自适应校正模块(8)，以实现对锅炉动态加速前馈(7)的增益校正系数(81)和速率校正系数(82)的在线自适应控制，具体是按以下方法和步骤实现的 步骤(I).自适应校正模块(8)设计为根据机组指令信号(11)实现对锅炉动态加速前馈(7)增益校正系数(81)的负荷非线性修正； 步骤(2).自适应校正模块(8)设计为根据锅炉特征点温度偏差￠7)及其变化率(75)、以及锅炉特征点温度偏差(67)及其变化率(75)与机组负荷偏差(66)的函数实现对锅炉动态加速前馈(7)增益校正系数(81)的修正，并根据锅炉特征点温度偏差(67)对增益校正系数(81)进行限幅； 步骤(3).自适应校正模块(8)设计为根据机前压力偏差￠0)及其变化率(70)、以及机前压力偏差出0)及其变化率(70)与机组负荷偏差￠6)的函数实现对锅炉动态加速前馈(7)速率校正系数(82)的修正。2.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶敏，许晓鸣，丁怡若，吴乃新，
申请(专利权)人：上海迪吉特控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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