[發(fā)明專利]火電機組主蒸汽壓力閉環(huán)節(jié)能控制方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510064631.4
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104712378A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 朱亞清;張曦;黃衛(wèi)劍;潘鳳萍;陳世和
• 申請（專利權）人: 廣東電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周清華;向群

【技術領域】

本發(fā)明涉及熱能動力工程和自動控制領域，特別是涉及一種火電機組主蒸汽壓力閉環(huán)節(jié)能控制方法和系統(tǒng)。

【背景技術】

大型火電機組采用滑壓運行方式對降低熱耗、節(jié)能減排具有普遍意義，而滑壓曲線的設定，對機組的節(jié)能降耗至關重要。進行滑壓曲線的優(yōu)化，一般可采用試驗實測和耗差分析兩種方法來進行，耗差分析法是通過對不同滑壓方式下影響經(jīng)濟性的重要參數(shù)進行耗差分析得出結論，忽略了一些次要因素，誤差難免大一些。而通過高精度試驗實測手段確定各機組負荷工況下采用不同滑壓方式的發(fā)電熱耗率差異，將試驗結果繪制成不同滑壓下熱耗與機組負荷的關系曲線，對不同滑壓控制線進行機組運行經(jīng)濟性的比較，從而確定優(yōu)化的滑壓曲線。

通過試驗確定的優(yōu)化滑壓曲線，在機組實際運行過程中，受環(huán)境溫度變化、真空變化、運行參數(shù)變化、運行方式改變等影響，機組實際運行工況往往偏離試驗時的工況，影響到最佳主汽壓力的設定。采用一條固定的滑壓曲線，在機組實際運行中，無法適應火電機組工況的變化，很難達到理想的節(jié)能效果，有時甚至還會引發(fā)安全問題，如工況漂移導致汽輪機調(diào)節(jié)落在汽閥的重疊處，除了造成調(diào)門節(jié)流損失外，還會引起調(diào)門閥芯沖刷、閥門振蕩等，影響機組安全運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

基于此，有必要針對現(xiàn)有技術中采用固定的滑壓曲線無法適應火電機組工況變化的問題，提供一種火電機組主蒸汽壓力閉環(huán)節(jié)能控制方法，實現(xiàn)火電機組在各種工況條件下，均能準確地對滑壓曲線進行優(yōu)化調(diào)整，使火電機組一直保持在最佳主蒸汽壓力下運行，實現(xiàn)汽輪機的進汽壓力與進汽量匹配，達到理想的節(jié)能效果。

一種火電機組主蒸汽壓力閉環(huán)節(jié)能控制方法，包括步驟：

獲取火電機組當前采集時刻的主蒸汽壓力設定值、機組負荷指令、汽機主控指令和CCS(Coordinated?Control?System，機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng))方式值；

利用預設的負荷指令與汽輪機調(diào)門開度關系曲線計算獲得在所述機組負荷指令下對應的汽輪機調(diào)門開度目標值；

根據(jù)所述汽輪機主控指令與所述汽輪機調(diào)門開度目標值獲得當前采集時刻的輸入偏差；

將當前采集時刻的輸入偏差、上一采集時刻的輸入偏差以及所述CCS方式值代入預設的積分模型計算獲得主蒸汽壓力偏置值；

將所述主蒸汽壓力偏置值與所述主蒸汽壓力設定值疊加生成主蒸汽壓力設定輸出值。

相應地，本發(fā)明還提供一種火電機組主蒸汽壓力閉環(huán)節(jié)能控制系統(tǒng)，包括：

第一獲取模塊，用于獲取火電機組當前采集時刻的主蒸汽壓力設定值、機組負荷指令、汽機主控指令和CCS方式值；

調(diào)門開度目標值計算模塊，用于利用預設的負荷指令與汽輪機調(diào)門開度關系曲線計算獲得在所述機組負荷指令下對應的汽輪機調(diào)門開度目標值；

輸入偏差計算模塊，用于根據(jù)所述汽輪機主控指令與所述汽輪機調(diào)門開度目標值獲得當前采集時刻的輸入偏差；

偏置值計算模塊，用于將當前采集時刻的輸入偏差、上一采集時刻的輸入偏差以及所述CCS方式值代入預設的積分模型計算獲得主蒸汽壓力偏置值；

將所述主蒸汽壓力偏置值與所述主蒸汽壓力設定值疊加生成主蒸汽壓力設定輸出值。

本發(fā)明通過獲取火電機組當前采集時刻的主蒸汽壓力設定值、機組負荷指令、汽機主控指令和CCS方式值，然后根據(jù)預設的已經(jīng)優(yōu)化好的機組滑壓曲線運行工況下的負荷指令與汽輪機調(diào)門開度關系曲線，計算得到所述機組負荷指令下對應的汽輪機調(diào)門開度目標值。然后將汽輪機調(diào)門開度目標值與汽輪機主控指令進行比較獲得輸入偏差，并對所述輸入偏差進行積分運算獲得主蒸汽壓力偏置值。最后將所述主蒸汽壓力偏置值疊加到機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)的主蒸汽壓力設定值上，從而實現(xiàn)對滑壓曲線的優(yōu)化調(diào)整。本發(fā)明利用汽輪機調(diào)門開度來表征汽輪機進汽壓力與進汽量的匹配關系并進行閉環(huán)控制，具有控制結構簡單、直觀和方便的特點。通過調(diào)整機組主蒸汽壓力來對汽輪機調(diào)門開度進行閉環(huán)無差的控制，無論機組運行工況如何改變、運行參數(shù)如何變化，都能準確地控制汽輪機進汽壓力與進汽量最佳匹配，使機組一直保持在最優(yōu)主蒸汽壓力下運行，達到理想的節(jié)能效果。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明火電機組主蒸汽壓力閉環(huán)節(jié)能控制方法一種實施例的流程圖；

圖2為一1000MW發(fā)電機組的機組負荷指令與主蒸汽壓力關系的最佳滑壓曲線圖；

圖3為一1000MW發(fā)電機組的在最佳滑壓曲線工況下的機組負荷指令與汽機主控指令關系曲線；

圖4為一1000MW發(fā)電機組的汽輪機閥門配汽關系圖；