[發(fā)明專利]一種鍋爐蒸汽溫度的自動控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810043693.0
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108224406B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章家?guī)r;馮旭剛;孟慶喜
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F22G5/20
• 分類號: F22G5/20
• 代理公司: 蕪湖思誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34138
• 代理人: 阮愛農(nóng)

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種鍋爐蒸汽溫度的自動控制方法,涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，爐蒸汽溫度由四個減溫水控制回路控制，分別為甲一級、甲二級、乙一級、乙二級共四個控制回路，本發(fā)明的改進(jìn)方法是甲二級和乙二級控制回路采用傳統(tǒng)的PID控制方法不變，對甲一級和乙一級控制回路進(jìn)行一種模仿人工經(jīng)驗(yàn)操作的改進(jìn)，使鍋爐溫度實(shí)現(xiàn)自動控制。本發(fā)明實(shí)施例所提出的鍋爐蒸汽溫度的自動控制方法，目的是采用自動控制方法，使蒸汽溫度穩(wěn)定在設(shè)定值±3℃范圍內(nèi)，且當(dāng)蒸汽溫度偏差超過±5℃時(shí)，能夠較快的控制其溫度在設(shè)定值±3℃范圍內(nèi)，最大溫度偏差不超過±10℃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鍋爐蒸汽溫度的自動控制方法。

背景技術(shù)

鍋爐主蒸汽溫度是鍋爐控制的主要參數(shù)之一，其控制效果的好壞直接關(guān)系到蒸汽的品質(zhì)，影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。鍋爐主蒸汽溫度為復(fù)雜的受控對象，而且均有較大的滯后情況，燃燒變化、煙氣變化、手動干預(yù)的減溫水量變化、外部主蒸汽負(fù)荷的變化、一/二次風(fēng)的變化均會使主蒸汽溫度受到影響。

針對上述因素，主蒸汽溫度的控制既要求對外擾有較快的響應(yīng)速度以及回穩(wěn)率，又要求對減溫水壓力變化有較強(qiáng)的抑制力，使系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，保證高品質(zhì)的蒸汽。按目前傳統(tǒng)PID控制加人工調(diào)節(jié)的方法系統(tǒng)的運(yùn)行效果不理想，汽溫波動大(±10攝氏度，短時(shí)間波動超過±15℃)，運(yùn)行人員手動干預(yù)調(diào)節(jié)頻繁，工作強(qiáng)度大，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。而對于模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制方法，雖然在主蒸汽溫度控制研究中實(shí)現(xiàn)了較好的效果，但由于其運(yùn)算的復(fù)雜以及DCS平臺的制約而無法在DCS中實(shí)現(xiàn)。

中國專利申請?zhí)枮?00710028794.2公開了一種蒸汽溫度的自動控制方法，旨在提供一種運(yùn)行穩(wěn)定、氣溫控制準(zhǔn)確的鍋爐控制方法，是將過熱汽溫度偏離設(shè)定值的程度換算成需要減溫的熱量，根據(jù)需要減溫的熱量經(jīng)過PID運(yùn)算后調(diào)節(jié)減溫水流量，與測量到的減溫器前后水溫一起計(jì)算得出實(shí)際減溫的熱量，知道實(shí)際減溫的熱量與需要減溫的熱量平衡位置，此方法依然依賴于PID算法，對于汽溫波動較大時(shí)，反應(yīng)速度依然較慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鍋爐蒸汽溫度的自動控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。

本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種鍋爐蒸汽溫度的自動控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1)獲取當(dāng)前實(shí)際蒸汽溫度與蒸汽溫度設(shè)定值對比，判斷是否需要對一級減溫水控制回路加入調(diào)整，當(dāng)溫度偏差小于3℃時(shí)，主要由PID控制二級回路，當(dāng)溫度偏差大于3℃時(shí)，進(jìn)入下述步驟；

步驟2)獲取當(dāng)前蒸汽流量、蒸汽壓力、蒸汽溫度、減溫水流量、減溫后水溫、給水溫度、當(dāng)前閥門開度、煙氣溫度，根據(jù)以上獲取的參數(shù)，計(jì)算一級回路減溫水閥門開度變化值，計(jì)算方法為：初始溫度偏差＝當(dāng)前蒸汽溫度-蒸汽溫度設(shè)定值，蒸汽熱量偏差＝初始溫度偏差×蒸汽流量×蒸汽熱量修正系數(shù)，減溫?zé)崃浚?減溫后水溫-給水溫度)×減溫水流量×減溫水熱量修正系數(shù)，閥門開度變化值＝蒸汽熱量偏差/減溫?zé)崃俊廉?dāng)前閥門開度/流量系數(shù)，則最終閥門開度＝閥門開度變化值+當(dāng)前閥門開度，其中流量系數(shù)為非線性調(diào)節(jié)閥閥門開度與流量比例的修正系數(shù)，假設(shè)調(diào)節(jié)閥為線性調(diào)節(jié)閥，則流量系數(shù)為1；

步驟3)給定調(diào)節(jié)閥開度，每N秒檢測蒸汽溫度，判斷蒸汽溫度偏差是否減小，若溫度偏差增大，則在當(dāng)前閥門開度基礎(chǔ)上再增加一個閥門開度變化值的開度，給定新的調(diào)節(jié)閥開度，重復(fù)步驟3(當(dāng)溫度偏差由正數(shù)變?yōu)樨?fù)數(shù)或負(fù)數(shù)變?yōu)檎龜?shù)時(shí)退出自動控制并發(fā)出報(bào)警)，若溫度偏差減小，則計(jì)算蒸汽溫度變化率＝(前一次蒸汽溫度偏差-當(dāng)前溫度偏差)/前一次蒸汽溫度偏差，判斷蒸汽溫度變化率是否在期望范圍內(nèi)，期望變化率范圍為：1/初始溫度偏差<蒸汽溫度變化率<2/初始溫度偏差(N的取值視需求選定)；