[發明專利]一種雙支腿循環流化床機組自動控制方法及其系統

無效

• 申請號: 200910076085.0
• 申請日: 2009-01-05
• 公開（公告）號: CN101769530A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 李衛華;宋兆星;駱意
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司
• 主分類號: F23C10/28
• 分類號: F23C10/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明有關于工控技術領域，尤其是有關于對工業儀器進行自動控制的技術，具體地講是一種雙支腿循環流化床機組自動控制方法及其系統。

背景技術

循環流化床鍋爐(以下簡稱CFB)作為一種新型燃燒技術，其在燃燒過程中能有效的控制SO₂和NOx的生成和排放，是一種相對清潔的燃燒方式；CFB鍋爐還可以將煤礦挑選剩下的煤矸石、劣質煤、煤泥作為燃料來發電；大型CFB鍋爐的熱效率普遍達90％以上。

因此，在我國目前環保要求日益嚴格，煤種變化較大和電廠負荷調節范圍較大的情況下，CFB將成為發電廠和熱電廠優選的技術之一。

截至2005年中期，據不完全統計，我國共有35t/h以上不同容量等級的循環流化床鍋爐2100多臺、發電功率25000MW投入商業運行，約占電力行業鍋爐總臺數的三分之一強，裝機總容量的8％。其中440～480t/h的CFB鍋爐150多臺，現在，我國已成為世界上CFB機組數量最多、總裝機容量最大和發展速度最快的國家。

國內采用法國ALSTON技術生產的循環流化床機組最近幾年投產的有；四川白馬示范電廠1×300MW；大唐國際云南紅河電廠2×300MW；秦皇島秦熱有限公司2×300MW等。此種類型循環流化床鍋爐具有雙支腿結構，與單爐膛結構循環流化床鍋爐不同，對熱工自動控制技術提出了更高的要求。

雖然CFB鍋爐，尤其是中小型CFB鍋爐已經大量投入商業化運行，但控制問題一直是CFB鍋爐的主要問題之一，其燃燒、協調自動控制系統基本投不上，或投入率很低，實際運行中靠手動操作。主要原因在于CFB鍋爐自身的工藝特點復雜，它比普通鍋爐耦合關系更加復雜，被控對象非線性更嚴重。在實際調試過程中發現雙支腿循環流化床鍋爐的慣性要遠比常規煤粉爐要大，在給煤量擾動后，16～20分鐘后主汽壓力才有反應，而煤粉爐的遲延時間是4～6分鐘。這就大大限制了雙支腿CFB機組的變負荷速率，因此有必要認真研究雙支腿CFB機組的控制策略，以提高大型CFB機組燃燒和協調控制系統的控制品質。

而目前現有的CFB機組的控制技術僅為針對單爐膛的控制技術，無法應用到雙支腿循環流化床機組自動控制中，其未考慮“翻床”控制邏輯設計，均為小型循環床鍋爐，熱慣性相比1025t/h雙支腿循環流化床鍋爐小很多，易于控制。

發明內容

本發明正是鑒于上述問題而提出，其目的在于解決雙支腿結構循環流化床機組大遲延、強耦合、非線性、易“翻床”等控制難點，提高雙支腿循環流化床機組AGC負荷跟蹤性能和鍋爐運行的穩定性、經濟性。

為了實現上述目的，本發明的實施例提供一種雙支腿循環流化床機組自動控制方法，該方法包括以下步驟：輸入所述雙支腿循環流化床機組的汽機一級壓力信息、汽包壓力信息、機前壓力信息、目標負荷信息、機組實發功率信息；根據所述汽機一級壓力信息、汽包壓力信息、機前壓力信息、目標負荷信息和機組實發功率信息生成鍋爐主指令；根據所述鍋爐主指令生成給煤量指令、一次風指令、二次風指令，以分別控制所述雙支腿循環流化床機組的給煤量、一次風、二次風；根據所述目標負荷信息、機組實發功率信息生成汽機綜合閥位指令，以控制所述雙支腿循環流化床機組的調門開度。

為了實現上述目的，本發明的實施例還提供一種雙支腿循環流化床機組自動控制系統，該系統包括：輸入單元，用于輸入所述雙支腿循環流化床機組的汽機一級壓力信息、汽包壓力信息、機前壓力信息、目標負荷信息、機組實發功率信息；主指令生成單元，用于根據所述汽機一級壓力信息、汽包壓力信息、機前壓力信息、目標負荷信息和機組實發功率信息生成鍋爐主指令；控制指令生成單元，用于根據所述鍋爐主指令生成給煤量指令、一次風指令、二次風指令，以分別控制所述雙支腿循環流化床機組的給煤量、一次風、二次風；閥位指令生成單元，用于根據所述目標負荷信息、機組實發功率信息生成汽機綜合閥位指令，以控制所述雙支腿循環流化床機組的調門開度。

本發明的有益效果在于：實現了雙支腿循環流化床機組的整體控制功能，確保整套機組的快速升降負荷的需要，并滿足電網調度部門的要求，填補了國內雙支腿循環流化床鍋爐機組控制空白。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中：

圖1所示的是本發明實施例1的一種雙支腿循環流化床機組自動控制系統的結構框圖。

圖2所示的是本發明實施例1的一種雙支腿循環流化床機組自動控制系統的主指令生成單元的結構框圖。