[發(fā)明專利]火電機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中燃料熱值自校正系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110632260.0
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113311772B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳恒運;高林;沈乾坤;宋國鵬;王辰昱;馬樂;常威武
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

1.火電機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中燃料熱值自校正系統(tǒng)，火電機組協(xié)調(diào)控制中鍋爐主控回路通過三個子回路輸出在加法器(5)中求和，形成最終的鍋爐燃料需求指令BM；這三個求和疊加的子回路分別是：第一，機組負荷需求信號經(jīng)實際微分環(huán)節(jié)(4)形成負荷指令需求變化的動態(tài)過程燃料微分指令；第二，機組負荷需求信號經(jīng)主蒸汽壓力函數(shù)發(fā)生器(2)形成主汽壓力設(shè)定值，與實際主蒸汽壓力測量信號經(jīng)偏差模塊后輸出主蒸汽壓力控制偏差，送入鍋爐主控指令比例積分控制器(3)，形成主蒸汽壓力偏差控制指令；第三，機組負荷需求經(jīng)燃料量基準函數(shù)發(fā)生器(1)換算為燃料量基準信號；當(dāng)鍋爐燃料需求指令BM生成后，還需要通過燃料熱值校正，首先，實際燃料量與熱值校正系數(shù)BTU經(jīng)乘法器輸出經(jīng)過校正的燃料量，校正燃料量與機組負荷需求經(jīng)燃料量基準函數(shù)發(fā)生器(1)換算的燃料量基準信號共同送入偏差模塊，輸出二者的偏差經(jīng)熱值校正切換器(9)，送入積分器(6)，輸出新的熱值校正系數(shù)BTU；經(jīng)校正回路輸出的熱值校正系數(shù)BTU經(jīng)乘法器校正實際燃料量后，將輸出的校正燃料量與鍋爐燃料需求指令BM共同經(jīng)偏差模塊計算偏差后送入燃料指令比例積分控制器(7)；其特征在于：將火電機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的偏差與積分模塊為主的熱值校正回路替換為除法器(8)與熱值校正切換器(9)的串聯(lián)回路；將燃料量作為除數(shù)，機組負荷需求經(jīng)燃料量基準函數(shù)發(fā)生器(1)換算的燃料量基準信號作為被除數(shù)，共同送入除法器(8)，輸出的商經(jīng)熱值校正切換器(9)，輸出新的燃料熱值校正系數(shù)BTU；其中，當(dāng)熱值校正切換器(9)處于非校正狀態(tài)N時，其輸入采用熱值校正切換器(9)輸出的燃料熱值校正系數(shù)BTU，自動維持該系數(shù)保持不變；

在鍋爐主控指令比例積分控制器(3)和燃料指令比例積分控制器(7)的輸出信號線上，分別增加一個熱值校正跟蹤切換器(10)，熱值校正跟蹤切換器(10)用于當(dāng)熱值校正切換器(9)處于非校正狀態(tài)N時自動切換為非校正狀態(tài)N輸入；當(dāng)熱值校正切換器(9)處于校正狀態(tài)Y時自動切換為校正狀態(tài)Y輸入；其中，鍋爐主控指令比例積分控制器(3)輸出端連接的熱值校正跟蹤切換器(10)的校正狀態(tài)Y輸入為數(shù)值0，而燃料指令比例積分控制器(7)輸出的熱值校正跟蹤切換器(10)的校正狀態(tài)Y輸入為當(dāng)前輸出的燃料指令FM。

2.權(quán)利要求1所述的火電機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中燃料熱值自校正系統(tǒng)的燃料熱值自校正方法，其特征在于：當(dāng)火電機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)處于可校正的穩(wěn)態(tài)過程時，熱值校正切換器(9)處于校正狀態(tài)Y，此時熱值校正回路輸出的燃料熱值校正系數(shù)BTU＝基準燃料量/燃料量；此時，熱值校正跟蹤切換器(10)同時切換為校正狀態(tài)Y，鍋爐主控指令比例積分控制器(3)的輸出自動跟蹤為熱值校正跟蹤切換器(10)的輸入，從而等于0；這樣因為穩(wěn)態(tài)過程中實際微分環(huán)節(jié)(4)輸出為0，鍋爐燃燒需求指令BM將與燃料量基準函數(shù)發(fā)生器(1)輸出的基準燃料量相等；此時，燃料指令比例積分控制器(7)的輸入偏差將變?yōu)殄仩t燃料需求指令BM與校正燃料量的偏差；由前述過程可知，當(dāng)熱值校正切換器(9)處于校正狀態(tài)Y時，燃料熱值校正系數(shù)BTU＝基準燃料量/燃料量，因此經(jīng)乘法器校正后的校正燃料量＝燃料熱值校正系數(shù)BTU×燃料量＝基準燃料量，而鍋爐燃料需求指令BM＝基準燃料量；因此，燃料指令比例積分控制器(7)的輸入偏差為0，由于輸出的熱值校正跟蹤切換器(10)切換為跟蹤保持當(dāng)前的燃料指令FM輸出，因此，燃料指令比例積分控制器(7)的輸出保持當(dāng)前的燃料指令FM輸出不變，從而在校正過程中不會輸出擾動；

上述校正過程持續(xù)時間較短，設(shè)置為1-5s；當(dāng)校正結(jié)束后，熱值校正切換器(9)處于非校正狀態(tài)N，熱值校正跟蹤切換器(10)同時切換為非校正狀態(tài)N，火電機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)恢復(fù)為與原系統(tǒng)回路，完成常規(guī)協(xié)調(diào)控制作用；

熱值校正切換器(9)處于校正狀態(tài)Y需同時滿足以下切換條件：a)機組負荷穩(wěn)定；b)壓力控制偏差不大，小于熱工控制標準要求的壓力控制偏差；c)機組處于協(xié)調(diào)控制方式；d)前述條件下，每持續(xù)一定的時間，自動觸發(fā)校正狀態(tài)；切換時間間隔時間和校正持續(xù)時間根據(jù)實際調(diào)試情況人工調(diào)整。