[發明專利]一種燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算方法

在審

• 申請號: 202110092078.0
• 申請日: 2021-01-23
• 公開（公告）號: CN112923986A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王林;高林;李軍;侯玉婷;郭亦文;周俊波;王明坤;肖勇;郝德峰;呂永濤;金國強;安朝榕
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算方法，該方法首先根據能量平衡原理建立機組從省煤器入口至高溫過熱器出口的實時平衡模型，并建立燃煤機組燃料量蓄熱前饋實時動態計算模型；其次，根據機組運行的控制參數偏差建立鍋爐燃料量蓄熱前饋計算觸發條件；最后根據蓄熱計算量和蓄熱計算觸發條件，構建快進緩退計算策略，避免燃料量的大擾動對控制參數造成震蕩，獲得最終的燃煤機組燃料量蓄熱計算前饋；使機組更加安全、經濟、穩定運行。

技術領域

本發明涉及一種燃煤機組煤量前饋補償方法，具體涉及一種燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算方法。

背景技術

我國以燃煤電站為主的電力供應格局在未來相當長的時間內不會發生根本性改變，而隨著我國火力發電機組的能源結構變化，火力發電機組從基荷型電源向調節型電源轉變，機組面臨著快速調峰和調頻壓力，在動態升降負荷過程中，往往鍋爐和汽輪機能量不能達到實時平衡，造成機組主要控制參數波動大。為維持機組主汽壓力和主汽溫度等主要運行指標的穩定控制，一個重要的解決思路就是實時核算鍋爐蓄熱量的大小，通過調整鍋爐的蓄熱能力實時匹配汽輪機的能力需求，實現鍋爐和汽輪機的動態平衡。

目前來說，火力發電機組鍋爐蓄熱的計算方法多采用集總參數法，即利用熱力學和傳熱學基本原理構建機組的能量平衡微分方程，在通過離線試驗的方法預設過程參數，通過求偏微分方程的方式實現機組蓄熱量的實時動態解算，該方法的優點理論比較完善，所得到的蓄熱計算值誤差相對較小；但是由于其建模復雜且存在大量的微分方程解算，使得其不易于理解且用于實時控制比較困難。

發明內容

本發明的目的在于針對現有燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算存在的不足，提供了一種燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算方法。

為達到上述目的，本發明采用如下的技術方案予以實現：

一種燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算方法，該方法從機組省煤器入口至高溫過熱器出口建立蓄熱計算模型，通過離線歷史數據尋優的方式建立各段的負荷與介質焓值的理論模型，實時快速解算燃煤機組鍋爐蓄熱燃料量前饋，并根據機組實際運行參數偏差和運行范圍建立鍋爐燃料量蓄熱計算觸發條件，同時建立鍋爐蓄熱燃料量快進緩退的計算策略，避免燃料的快速波動造成機組系統主要控制參數的波動。

本發明進一步的改進在于，該方法具體包括以下步驟：

1)根據燃煤機組主汽壓力，主汽壓力設定值，機組負荷指令、鍋爐給水流量、機組負荷對應理想燃料量建立燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算方法；

2)對步驟1)中的所建立的燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算的基礎上進一步利用機組負荷指令、鍋爐給水流量、燃煤機組主汽壓力和主汽壓力設定值建立燃煤機組燃料量蓄熱前饋輸出控制觸發條件；

3)對步驟1)中的所建立的燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算的基礎和步驟2)中所建立的燃煤機組燃料量前饋輸出控制觸發條件，建立燃煤機組燃料量蓄熱前饋快進緩退計算策略，并最終得到燃煤機組燃料量前饋補償值。

本發明進一步的改進在于，步驟1)中，利用燃煤機組主汽壓力，主汽壓力設定值，機組負荷指令，鍋爐給水流量和機組負荷對應理想燃料量建立燃煤機組燃料量蓄熱前饋計算方法，具體如下：

從燃煤機組省煤器入口至燃煤機組高溫過熱器出口的鍋爐汽水通道所含的能量計算如下：

m₀(h₁-h₀)＝F.K

式中，m₀為鍋爐給水流量，單位為t/h；h₁表示燃煤機組高溫過熱器出口蒸汽在額定溫度下，不同主汽壓力設定值下的理想蒸汽比焓，單位為kJ/kg；h₀表示燃煤機組省煤器入口給水在不同機組負荷指令下的理想給水比焓，單位為kJ/kg；F為機組負荷指令對應理想燃料量，單位為t/h；K為機組蒸汽所含能量占機組燃料量所含能量的比例，為無量綱數，且在機組負荷升降過程中不發生變化；