[發明專利]一種母管蒸汽壓力協調控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110769520.9
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113464920B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 柴慶宣;商孟堯
• 申請（專利權）人: 哈爾濱中遠控制工程有限公司
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種母管蒸汽壓力協調控制方法及系統，本發明涉及一種采用母管制運行方式的鍋爐母管壓力協調控制方法及系統，它為解決各鍋爐之間如何合理分配負載的問題，所述方法包括步驟一、獲取數據；步驟二、計算調壓鍋爐的數量；步驟三、判斷外擾狀態；步驟四、計算總蒸汽流量調整量；步驟五、計算分配系數；步驟六、輸出數據；所述系統包括母管協調控制器，母管協調控制器包括信息輸入模塊、調壓鍋爐統計模塊、外擾判斷模塊、總蒸汽流量調整量計算模塊、分配系數計算模塊和信息輸出模塊；本發明用于合理的分配各鍋爐之間的負載。

技術領域

本發明涉及一種采用母管制運行方式的鍋爐母管壓力協調控制方法及系統。

背景技術

母管制運行方式是指多臺鍋爐并列運行，鍋爐產生的蒸汽都進入主蒸汽母管，汽輪機進汽及其它外供熱負荷全部來自主蒸汽母管。當其中一臺鍋爐出現故障時可直接切除，不影響其他機爐的運行，提高了機組安全性和穩定性。在石油、化工、冶金、制藥等行業的自備熱電廠及集中供熱等行業，廣泛采用多臺鍋爐并列運行方式。

母管制機組的運行是一個復雜的熱能過程，為保證機組安全、穩定運行，需要對蒸汽溫度、給水流量和母管蒸汽壓力等大量參數進行控制，其中尤其以母管蒸汽壓力控制最為重要。母管蒸汽壓力過高、過低或變化過快都會影響機組的安全穩定運行。母管蒸汽壓力過高容易發生爆炸事故，對設備和人身安全帶來嚴重危害。母管蒸汽壓力過低將使汽耗和煤耗增大，直接影響發電和供熱的經濟性,母管蒸汽壓力變化過快會使鍋爐水循環惡化。

母管上的多個鍋爐之間蒸汽壓力耦合嚴重，尤其是只有兩個爐進行壓力協調時耦合影響更為明顯；而且當發生外部負荷擾動時比如汽機因故障等原因快速甩負荷或外網用熱裝置事故停車等，將引起主蒸汽母管壓力參數大幅度波動，造成在網發電機組的經濟運行性能下降，影響機組安全運行；現有鍋爐均采用固定調壓鍋爐的做法，沒有考慮調壓鍋爐數量的動態變化，無法長期穩定運行，因此如何合理分配負載就成了棘手的問題。

發明內容

本發明為解決各鍋爐之間如何合理分配負載的問題，進而提供一種母管蒸汽壓力協調控制方法及系統。

本發明的技術方案是：

一種母管蒸汽壓力協調控制方法，包括以下步驟：

步驟一、獲取數據；

獲取蒸汽母管的蒸汽壓力給定值、蒸汽母管的蒸汽壓力實測值、每個鍋爐燃燒系統的蒸汽流量實測值、每個鍋爐燃燒系統的控制模式和每個鍋爐燃燒系統的給煤量實測值；

步驟二、計算調壓鍋爐的數量；

根據步驟一中獲取的每個鍋爐燃燒系統的蒸汽流量實測值和每個鍋爐燃燒系統的控制模式統計符合條件1的鍋爐燃燒系統的數量，所述條件1為：鍋爐燃燒系統的控制模式為協調調壓模式，且蒸汽流量在運行下限與運行上限之間，將符合條件1的鍋爐燃燒系統作為調壓鍋爐，當調壓鍋爐的數量少于兩臺時，不需要進行協調控制，鍋爐燃燒系統正常運行，當調壓鍋爐的數量大于兩臺時，則需進行協調控制，轉入步驟三；

步驟三、判斷外擾狀態；

根據步驟一中獲取的蒸汽母管的蒸汽壓力實測值和每個鍋爐燃燒系統的蒸汽流量實測值，利用外擾判斷算法計算蒸汽母管的蒸汽壓力是否為外擾狀態，當蒸汽流量與蒸汽壓力變化方向相反時，判斷為外擾狀態，此時所有鍋爐燃燒系統自動調整為前饋補償方式，獲取每個鍋爐燃燒系統的外擾前饋狀態值，轉入步驟四，當蒸汽流量與蒸汽壓力變化方向相同時，判斷為非外擾狀態，所有鍋爐燃燒系統正常運行，轉入步驟四；

步驟四、計算總蒸汽流量調整量；

根據步驟一中獲取的蒸汽母管的蒸汽壓力給定值和蒸汽母管的蒸汽壓力實測值，利用增量式PID算法和蒸汽母管的蒸汽壓力誤差計算蒸汽母管總蒸汽流量調整量，轉入步驟五；

步驟五、計算分配系數；