[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組最優(yōu)初壓運(yùn)行的自動(dòng)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611094049.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106765520B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵峰;譚銳;蔡培;黃啟龍;馬曉峰;徐星;殷戈;薛海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電南京電力試驗(yàn)研究有限公司
• 主分類號(hào): F24D19/10
• 分類號(hào): F24D19/10
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;裴詠萍

本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組最優(yōu)初壓運(yùn)行的自動(dòng)控制方法，通過(guò)修改協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組全工況下最優(yōu)初壓自動(dòng)控制運(yùn)行；本發(fā)明自動(dòng)控制方法通過(guò)實(shí)時(shí)背壓和實(shí)時(shí)供熱量，計(jì)算相對(duì)基準(zhǔn)工況的功率變化量，再與負(fù)荷指令進(jìn)行加法運(yùn)算后作為最優(yōu)初壓函數(shù)的新負(fù)荷指令，重新計(jì)算輸出與之對(duì)應(yīng)的初壓值。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)供熱機(jī)組全工況下最優(yōu)初壓自動(dòng)控制運(yùn)行，在環(huán)境溫度自然變化、熱用戶需求改變等不可抗拒的外界條件下，能保證機(jī)組自動(dòng)維持經(jīng)濟(jì)效率點(diǎn)附近運(yùn)行，由于僅涉及現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)費(fèi)用，投資成本很低，對(duì)采暖供熱、工業(yè)供熱以及兩者都兼有的機(jī)組將帶來(lái)極其可觀的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益，具有廣泛的推廣作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能源環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種供熱機(jī)組最優(yōu)初壓運(yùn)行自動(dòng)控制方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展，供熱機(jī)組逐漸向大型化發(fā)展，當(dāng)前容量300MW的供熱機(jī)組已經(jīng)成為主力，部分容量600MW超臨界機(jī)組經(jīng)改0造后也開(kāi)始進(jìn)行供熱，供熱能力和經(jīng)濟(jì)性隨之大幅提高，代表了當(dāng)今集中供熱的發(fā)展方向。但大型供熱機(jī)組由于結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的復(fù)雜性，出現(xiàn)了一些如供熱系統(tǒng)的安全性、機(jī)組運(yùn)行方式以及重要輔機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等新的問(wèn)題，尤其以滑壓運(yùn)行方式不合理最為突出，即供熱機(jī)組基本仍沿用原純凝工況滑壓運(yùn)行方式。由于機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間偏離經(jīng)濟(jì)初壓運(yùn)行，煤耗上升，同時(shí)伴隨負(fù)荷響應(yīng)速率下降，而且有可能出現(xiàn)汽輪機(jī)組振動(dòng)、輔助設(shè)備運(yùn)行安全隱患等，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性。

目前關(guān)于機(jī)組滑壓運(yùn)行優(yōu)化的研究技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但研究范圍只局限于純凝工況，這主要存在以下原因：(1)供熱量受熱用戶需求所限，同時(shí)要考慮汽輪機(jī)組運(yùn)行安全，供熱量調(diào)整范圍較窄；(2)供熱蒸汽量不易測(cè)量，現(xiàn)場(chǎng)常以測(cè)量疏水流量為依據(jù)，而大部分電廠流量測(cè)量裝置穩(wěn)定性較差、精度偏低，定量分析較為困難；(3)由于存在功率、主汽流量、供熱量三者參數(shù)的交替影響及變化，常規(guī)的依次改變單一參數(shù)的試驗(yàn)方法將加大工作量，而系統(tǒng)及其它參數(shù)之間的穩(wěn)定性將影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組全工況下最優(yōu)初壓運(yùn)行的控制方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組最優(yōu)初壓運(yùn)行的自動(dòng)控制方法，通過(guò)修改協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組全工況下最優(yōu)初壓自動(dòng)控制運(yùn)行；本發(fā)明自動(dòng)控制方法通過(guò)實(shí)時(shí)背壓和實(shí)時(shí)供熱量，計(jì)算相對(duì)基準(zhǔn)工況(定基準(zhǔn)工況邊界條件為：供熱量為0、設(shè)計(jì)背壓)的功率變化量，再與原負(fù)荷指令進(jìn)行加法運(yùn)算后作為最優(yōu)初壓函數(shù)的輸入值(即新負(fù)荷指令)，重新計(jì)算輸出初壓值。

上述自動(dòng)控制方法以基準(zhǔn)工況為試驗(yàn)計(jì)算起點(diǎn)，分別確定以下三個(gè)函數(shù)：最優(yōu)初壓函數(shù)、功率隨背壓變化函數(shù)和功率隨供熱量變化函數(shù)，利用功率隨背壓變化函數(shù)和功率隨供熱量變化函數(shù)，通過(guò)輸入實(shí)時(shí)背壓值和實(shí)時(shí)供熱量計(jì)算各自相對(duì)基準(zhǔn)工況的功率變化量，從而輸出作為最優(yōu)初壓函數(shù)的修正功率(即新負(fù)荷指令)，最后輸出與之對(duì)應(yīng)的初壓值。

其中，最優(yōu)初壓函數(shù)的具體確定方法為：維持系統(tǒng)及參數(shù)邊界條件不變，進(jìn)行定負(fù)荷下的變主汽壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)試各個(gè)調(diào)門開(kāi)度依次改變時(shí)對(duì)應(yīng)的高壓缸效率和循環(huán)熱效率變化趨勢(shì)，確定最經(jīng)濟(jì)閥位函數(shù)；在此基礎(chǔ)上，聯(lián)合負(fù)荷尋優(yōu)方法，以汽輪機(jī)熱耗率最小為原則，在調(diào)峰負(fù)荷范圍內(nèi)尋找最經(jīng)濟(jì)主蒸汽壓力。

功率隨背壓變化函數(shù)的確定方法為：維持系統(tǒng)及參數(shù)邊界條件不變，通過(guò)人為調(diào)整真空系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境而逐步改變背壓值，試驗(yàn)測(cè)試至少5個(gè)背壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率值，依次計(jì)算功率變化量。

功率隨供熱量變化函數(shù)的確定方法為：維持系統(tǒng)及參數(shù)邊界條件不變，根據(jù)熱用戶需求范圍確定至少5個(gè)供熱量(如0、100t/h、200t/h、300t/h、400t/h)，分別進(jìn)行各個(gè)供熱量下負(fù)荷隨主汽流量變化試驗(yàn)，從而得出功率、主汽流量、供熱量三者之間的若干個(gè)曲線簇，并依次計(jì)算供熱量變化范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)純凝工況下的功率變化量。當(dāng)采用多路供熱來(lái)源時(shí)，分別針對(duì)各路供熱，依次采用上述方法，確定功率隨各路供熱量變化函數(shù)。