[發(fā)明專利]火電機組鍋爐汽輪機協(xié)調(diào)系統(tǒng)的先進控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910024470.0
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101488022A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂劍虹;陳雨亭;于國強;吳科;趙亮;陳貝;向文國
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;F01D17/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種火電機組鍋爐和汽輪機協(xié)調(diào)系統(tǒng)的先進控制方法，特別是一種采用先 進的動態(tài)前饋技術(shù)、變積分技術(shù)等實現(xiàn)火電機組鍋爐負荷指令的快速穩(wěn)定調(diào)節(jié)及鍋爐和汽 輪機更加協(xié)調(diào)的先進控制方法，屬于熱能動力工程和自動控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

火電機組普遍采用了分散控制系統(tǒng)DCS，機組的控制水平及調(diào)節(jié)品質(zhì)有了明顯的提高， 但許多電站最關(guān)鍵的控制系統(tǒng)之一(鍋爐和汽輪機之間的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng))未能取得理想的 控制品質(zhì)，主要存在的問題是機組負荷的升、降速率慢且壓力波動大，有些機組由于協(xié)調(diào) 控制方案的不合理，使機組的實際負荷升、降速率僅為1％Pe/min左右，且在變負荷過程中 主汽壓力振蕩且波動達0.8Mpa以上，使機組的其它重要參數(shù)如主汽溫度、鍋爐汽包水位、 爐膛負壓及氧量等有較大的波動。

目前國內(nèi)火電廠鍋爐和汽輪機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)均采用了傳統(tǒng)的控制方案，鍋爐的負荷指 令BD和汽機負荷指令TD分別取為：

BD＝PID(P₀-P_T)+k₁N₀+LED(N₀)(1)

或BD=PID(P0-PT)+k2(P0P1PT)+LED(P0P1PT)---(2)]]>

TD＝PID(N₀-N_b)+k₃N₀(3)

式中，PID(e)是以e為入口偏差的PID調(diào)節(jié)器；N_E為機組的實際發(fā)電功率；LED為 實際微分環(huán)節(jié)；k₁，k₂，k₃為比例系數(shù)。

若鍋爐的負荷指令采用(1)式，往往只注重于機組變負荷過程中的功率響應(yīng)，而壓力偏差 (P₀-P_T)僅依靠反饋PID調(diào)節(jié)器來消除，由于鍋爐是一個大滯后的被控對象，為確保閉環(huán)控 制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，PID調(diào)節(jié)器只能整定得很慢，因此消除主汽壓力偏差的能力有限，特別是 在穩(wěn)定負荷下很難消除如煤種變化、給煤機斷煤及啟停磨煤機等各種擾動對主汽壓力的影 響，從而造成壓力偏差大；若鍋爐的負荷指令采用(2)式，前饋和反饋均具有消除壓力偏差 的功能，但在機組加、減負荷過程中，煤量的波動很大，不利于鍋爐的穩(wěn)定運行，且機組 的負荷響應(yīng)相對較慢。而對于(3)式的汽機負荷指令，僅考慮了汽輪機的負荷調(diào)節(jié)功能，沒 有考慮調(diào)節(jié)主汽壓力的功能，當火電機組受到大的擾動時，僅依靠鍋爐來調(diào)壓往往難于抑 制主汽壓力的變化，使主汽壓力的波動大，此時，應(yīng)讓汽機參與主汽壓力的調(diào)節(jié)。