[發明專利]二次再熱超超臨界鍋爐汽溫協同控制系統

在審

• 申請號: 202011177961.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112648606A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 齊祥柏;陳青;劉明佳;何煦;葉敏
• 申請（專利權）人: 北京國電智深控制技術有限公司
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22G3/00;F22G5/12;F23J13/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 徐春

1.一種二次再熱超超臨界鍋爐汽溫協同控制系統，其中鍋爐過熱和一、二次再熱蒸汽系統的主要工藝流程及汽溫控制設備包括：爐膛垂直煙道上部分置了一次和二次低溫再熱受熱面的分隔煙道及其分隔煙道調節擋板(1)；布置于鍋爐爐膛四角的傾角可調擺動燃燒器(2)，每個燃燒器包括對應的復合低NOx燃料器噴嘴和風門擋板，可通過對應的給煤機/磨煤機組(3)調節各層燃燒器噴嘴的入爐煤量；過熱器和一次再熱、二次再熱器管路中分別布置有噴水減溫器及其噴水調節閥(4)、(5)、(6)；在鍋爐自動控制系統(8)中分別設計有控制分隔煙道調節擋板(1)開度的調節子回路一(11)、控制擺動燃燒器(2)傾角的調節子回路二(12)、控制各臺給煤機/磨煤機組(3)給煤量的調節子回路三(13)、控制鍋爐過熱蒸汽噴水調節閥(4)開度的調節子回路四(14)、控制一次再熱蒸汽噴水調節閥(5)開度的調節子回路五(15)、控制二次再熱蒸汽噴水調節閥(6)開度的調節子回路六(16)；鍋爐自動控制系統(8)中還設計有機爐協調控制系統(10)、鍋爐燃水比校正回路(17)以及鍋爐給水流量調節回路(18)和控制鍋爐負荷的鍋爐燃燒主調節回路(19)；其特征在于：鍋爐自動控制系統(8)中還設計有一個汽溫協同控制系統(20)，可以通過上述控制回路及其汽溫調節設備的優化組合模式來分別實現過熱汽溫(104)、一次再熱汽溫(105)和二次再熱汽溫(106)被控對象的協同控制；汽溫協同控制系統(20)包括協同指令形成回路(21)和協同模式切換邏輯回路(22)，其控制輸出和控制邏輯分別作用于上述調節子回路一～六(11、12、13、14、15、16)和燃水比校正回路(17)，從而完成上述汽溫控制設備及其優化組合模式的協同控制，其功能具體是由以下方法和步驟實現的：

1.1.在調節子回路(11、12、13、14、15、16、17、18)中均設計有協同指令形成回路(21)的協同指令子回路(211、212、213、214、215、216、217、218)和分別置于上述各調節子回路中的標準輸出指令組態模塊(210)，從而分別實現上述各調節子回路的協同控制功能；

1.2.協同指令形成回路(21)標準輸出指令組態模塊(210)包括置于各調節子回路(11、12、13、14、15、16、17、18)中的設定值偏置(31)；協同前饋信號(32)、閉鎖加(45)、閉鎖減(46)、迫升(33、43)、迫降(34、44)指令；以及調節子回路(11、12)協同超馳指令組態模塊(221、222)的協同置位指令((36、37、38)和控制邏輯輸入(47、48、49)；

1.3.協同指令子回路(211、212、213、214、215、216、217、218)將根據由機組分散控制系統DCS得到的過程測點和中間計算點，分別完成不同協同邏輯的計算處理，并通過1.2.所述的標準輸出指令組態模塊(210)和協同超馳指令組態模塊(221、222)作用于相應的調節子回路(11、12、13、14、15、16、17)；

1.4.協同指令子回路(211、212、213、214、215、216、217、218)又設計分為分級協同模式(201)、平行協同模式(202)和交叉協同模式(203)，從而使得兩種或兩種以上的汽溫控制設備及其調節子回路可以同時參與過熱器出口汽溫(104)、一次再熱器出口汽溫(105)或二次再熱器出口汽溫(106)的協同控制，或實現過熱器出口汽溫(104)、一次再熱器出口汽溫(105)及二次再熱器出口汽溫(106)調節子回路的動態解耦。

2.如權利要求1所述的一種二次再熱超超臨界鍋爐汽溫協同控制系統，其特征在于：所述的分級協同模式(201)是指將兩種汽溫控制設備設計為正常時由其中一個的調節子回路作為主要調節子回路負責控制過熱汽溫(104)、一次再熱汽溫(105)或二次再熱汽溫(106)以保持其運行設定值，另外一個備用調節回路則在過熱汽溫(104)、一次再熱汽溫(105)或二次再熱汽溫(106)的控制偏差超過協同指令子回路(211、212、213、214、215、216、217、218)計算出的閾值時，才投入進行調節；分級協同模式(201)是通過對應調節子回路的設定值偏置(31)或協同前饋信號(32)的可調整死區實現的，當主要調節子回路退出自動狀態時，備用調節子回路將無擾切換成為主要調節子回路。