[發明專利]一種供熱機組滑壓曲線DCS系統及應用方法

有效

• 申請號: 201610052466.5
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105608330B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 萬杰;李興朔;孫建國;李悅;程江南;蘇靖;江飛;李越男;楊春宇;柳繼山;李永生;劉嬌;李飛;劉金福;于達仁
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;內蒙古蒙達發電有限責任公司;哈爾濱燃卓科技開發有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

本發明是基于抽汽點與抽汽量變化的供熱機組滑壓曲線DCS系統及應用方法，具體涉及火力發電領域。本發明為了解決現有技術電廠分散控制系統DCS中滑壓運行模塊未考慮抽汽點及抽汽量變化的滑壓曲線設計造成供熱機組未在最佳工況下工作，導致熱損耗偏差較大的問題，而提出了基于抽汽點與抽汽量變化的供熱機組滑壓曲線DCS系統及應用方法。本發明滑壓曲線DCS系統包括：用于輸入負荷值的輸入模塊；用于獲得滑壓運行曲線的運算模塊；用于輸入DCS數據，判斷抽汽點位置，修正滑壓和限幅主蒸汽壓力的疊加模塊；用于輸出最優主蒸汽壓力的輸出模塊。本發明通過滑壓曲線DCS系統獲得修正的最優主蒸汽壓力。本發明適用于供熱機組。

技術領域

本發明涉及火力發電領域，具體涉及一種供熱機組滑壓曲線DCS系統及應用方法。

背景技術

火電機組中滑壓運行相比于定壓運行在經濟性、安全性方面都得到了不同程度的改善，是目前公認的提高機組部分負荷運行工況經濟性和安全性的最有效方式之一。對于國內大容量高參數的機型來講，采用滑壓運行方式較定壓運行方式可平均降低發電煤1～4g/kW·h，全年可節約成本所產生的經濟效益十分顯著。滑壓運行已普遍應用于火電機組實際運行當中。

隨著經濟的發展和人民生活質量的提高，城市集中供熱系統得到迅速發展，其中熱電聯產能源轉換效率具有明顯優勢，因此，政府對熱電聯產生產方式非常重視，這也使抽汽供熱機組得到了大力的發展。隨著熱電聯產生產方式的發展，各熱電廠都在挖掘機組的節能潛力，以達到降低發電煤耗、節約發電成本。然而，火電機組目前普遍采用的滑壓運行曲線，一般是將機組的負荷作為自變量來確定機組的主蒸汽壓力，機組負荷發生變化，機組的主蒸汽壓力便隨之改變。由于機組負荷的影響因素較多，例如抽汽熱電聯產機組，當抽汽量改變時會使機組電負荷發生顯著的變化。并且，熱電聯產機組在非采暖期采用的滑壓運行曲線一般都是機組出廠時的原始設計曲線，或者機組在非采暖期進行試驗獲得。所以，機組非抽汽供熱工況時的滑壓運行曲線，已經不再適用于抽汽供熱工況的經濟運行；甚至，在一些低負荷區域不能滿足抽汽供熱需求而不得不放棄自動滑壓運行方式，而采用手動定壓方式運行。這對機組的最優經濟性就會產生很大的影響，因此，熱電聯產機組在采暖期的滑壓運行方式的研究就顯得非常重要。

如今的大部分供熱機組，很少甚至幾乎不考慮供熱變化、環境溫度的變化，即使有些考慮了熱負荷變化，但是仍然沒有考慮熱負荷變化對汽輪機滑壓運行曲線造成的影響。以某些熱電聯產機組為例，純凝工況的滑壓運行曲線在采暖期就會偏離最優主蒸汽壓力運行工況，經濟性會嚴重下降；此外，在某些負荷點還可能出現抽汽量不能滿足供熱需求的問題。

圖1為目前電廠分散控制系統DCS中的滑壓運行模塊。當供熱機組的負荷通過系統輸入滑壓運行模塊中時，在純凝工況給定的滑壓運行曲線中進行插值，即可得到純凝工況下的主蒸汽壓力值。以供熱機組電負荷作為自變量來確定機組的最優滑壓值只適用于純凝工況工作，當實際機組進行抽汽供熱時，該主蒸汽壓力值已非最優。目前電廠分散控制系統DCS中插值用的函數框利用修正系數對機組滑壓運行曲線進行靜態修正。但該方法只適用于二維圖，對于三維圖就只能當做二維來處理。針對供熱機組抽汽點調整以及抽汽量大范圍變化的特點，傳統的滑壓運行曲線設計方法及實現方式存在著一定的局限性。

由于傳統的滑壓運行曲線設計方法的每一確定負荷點對應一個機組主蒸汽壓力。當以供熱機組熱負荷即機組抽汽量作為自變量來確定滑壓曲線時，就會出現一個抽汽量對應一條滑壓曲線的情況。因此，滑壓曲線必為一組而非一條，曲線圖就變成了二維圖。給以負荷作為自變量查圖來確定最優滑壓值帶來不便。

如圖2所示，以負荷點M為例，不同抽汽量下對應的三個最優滑壓運行壓力點A、B、C差異性很大，所以目前的滑壓曲線為負荷的單值函數設計方法存在著一定的缺陷。對于供熱機組DCS系統中滑壓曲線的靜態修正已經不能滿足供熱機組抽汽點調整以及抽汽量大范圍變化的工況。

目前的供熱機組DCS系統中并沒有將供熱機組由于抽汽點以及抽汽量變化對于滑壓運行曲線的影響考慮在內，也沒有針對其進行滑壓曲線的優化設計。

發明內容