[發明專利]一種鍋爐-汽輪機系統的噴水減溫系統仿真方法及裝置

在審

• 申請號: 202010307441.1
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN111522253A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 文立斌;吳健旭
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝

本發明公開了一種鍋爐?汽輪機系統的噴水減溫系統仿真方法及裝置，其中，所述方法包括：基于質量平衡和能力守恒對煤量和水量采用適當配比構建直流鍋爐模型；基于引入高壓缸功率自然過調系數構建汽輪機模型；基于所述直流鍋爐模型和所述汽輪機模型構建鍋爐?汽輪機系統，并預設鍋爐?汽輪機系統的系統噴水減溫參數；基于所述鍋爐?汽輪機系統的預設系統噴水減溫參數進行減溫水擾動仿真及入口蒸汽流量擾動仿真計算，獲得仿真計算結果。在本發明實施例中，通過對噴水減溫系統進行仿真，準確掌握因減溫水和入口蒸汽流量的擾動對整個機組動態響應的影響。

技術領域

本發明涉及火電鍋爐的仿真技術領域，尤其涉及一種鍋爐-汽輪機系統的噴水減溫系統仿真方法及裝置。

背景技術

鍋爐噴水減溫系統在大型火電機組中不可缺少，其作用是將流經鍋爐的超溫大流量蒸汽進行調節、降溫或降壓，是鍋爐和汽輪機安全運行重要保障，使進入汽輪機的蒸汽溫度在機組正常運行要求范圍內。在機組運行工況突變時，尤其是當汽輪機機組快速甩負荷(FCB)后，鍋爐所產生蒸汽的溫度控制與汽輪機的協調運行有著重要的聯系；噴水減溫系統的可靠性不僅直接影響到火電機組中的鍋爐、汽機主設備，還有輔助設備，如回熱加熱器、汽泵汽輪機等；現有的對于火電機組中的仿真中缺少對噴水減溫的仿真。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種鍋爐-汽輪機系統的噴水減溫系統仿真方法及裝置，通過對噴水減溫系統進行仿真，準確掌握因減溫水和入口蒸汽流量的擾動對整個機組動態響應的影響。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種鍋爐-汽輪機系統的噴水減溫系統仿真方法，所述方法包括：

基于質量平衡和能力守恒對煤量和水量采用適當配比構建直流鍋爐模型；

基于引入高壓缸功率自然過調系數構建汽輪機模型；

基于所述直流鍋爐模型和所述汽輪機模型構建鍋爐-汽輪機系統，并預設鍋爐-汽輪機系統的系統噴水減溫參數；

基于所述鍋爐-汽輪機系統的預設系統噴水減溫參數進行減溫水擾動仿真及入口蒸汽流量擾動仿真計算，獲得仿真計算結果。

可選的，所述基于質量平衡和能力守恒對煤量和水量采用適當配比構建直流鍋爐模型，包括：

基于質量平衡和能力守恒原理對鍋爐輸入的煤量和級水量作適當的配比，使進入蒸發器部分的給水所帶熱量符合鍋爐正常工作的規定值；

基于過熱蒸汽在鍋爐內的蒸發器上的延遲時間構建所述直流鍋爐模型。

可選的，所述基于引入高壓缸功率自然過調系數構建汽輪機模型，包括：

在高壓缸的排汽壓力只能緩慢上升，進出高壓缸的蒸汽壓力差發生變化，導致高壓缸在動態過程中的出力比例系數大于穩態時的比例系數時，引入高壓缸功率自然過調系數構建汽輪機模型；

所述鍋爐-汽輪機系統還包括調速器模型；

所述調速器模型用于調速器輸入信號為轉速和給定轉速，功率給定和功率反饋時，經過PID控制器作校正單元，輸入調門開度指令；

所述鍋爐-汽輪機系統還包括執行機構模型；

所述執行機構模型包括電液轉換器和油動機；所述執行機構模型用于將調節器發出的控制信號放大轉換為調門開度，控制進入汽輪機的蒸汽流量。

可選的，所述鍋爐-汽輪機系統還包括磨煤機；所述磨煤機包括研磨機構和煤粉分離器

所述研磨機構動態過程的數學模型如下：