[發明專利]一種適用于火力發電廠熱網的節能控制方法

在審

• 申請號: 202211301675.0
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115717728A
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 王許
• 申請（專利權）人: 王許
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 陳陽

本申請公開了一種適用于火力發電廠熱網的節能控制方法，具體涉及熱網控制領域。所述方法包括，通過壓力控制站調節閥控制確定最佳開度并進行開環調節，再通過將各單元機組供熱調閥作為整體進行控制調節，使各單元機組接受整體指令后，根據指令改變開度。本申請通過壓力控制站閥門控制方式的優化，小系統各閥門的節流損失，同時整合熱網內各系統，實現自動控制。另外通過機組供汽調閥組合控制，調整系內各機組的供熱負荷配比，提升系統經濟效益。

技術領域

本申請涉及熱網控制領域，具體涉及一種適用于火力發電廠熱網的節能控制方法。

背景技術

目前火力發電廠集中供熱成為主流供熱方式，電站集中供熱要兼顧供熱安全與節能性。如圖1所示為現有技術供熱系統圖，各單元機組通過供熱調節閥提供蒸汽，蒸汽減溫減壓后接入供熱母管，供熱母管上設有壓力控制站，壓力控制站調節蒸汽到合適壓力后送至廠外熱網管道，為用戶提供溫度壓力合適的汽源。

現有技術的控制策略是各機組供汽調閥(V1～Vn)分別控制機組供汽輸出壓力(Pn)，壓力控制站調節閥(V0)負責響應控制站蒸汽壓力(P0)。該方案存在以下問題：

1.廠內供熱管線長期存在節流現象。具體在機組供汽調閥(V1～Vn)和壓力控制站調節閥處。兩處閥門為保證供熱蒸汽壓力穩定，閥前蒸汽參數存在調節裕量，從而產生節流損失，同時節流會沖刷閥芯，導致機械維護成本上升；

2.系統魯棒性差。各機組同時投入后，易互相干擾，表現為某機組蒸汽壓力變化，母管參數隨之振蕩。同時各機組供汽調閥特性耦合復雜，僅通過終端母管參數反饋調整閥位，單元機組之間信息互不連接難以解耦，實際運用中，同一時刻通常只能1或者2臺機組調節閥投入自動，其余單元機組供汽調節閥切手動控制；

3.各機組之間難以實現熱負荷動態分配。傳統控制方案下，需要手動單獨調整單元機組的供熱調閥以達到最優。當外界熱負荷需求發生變化時，需要動態手動調整各機組的供熱配比，達到供熱分配最佳。

因此，提供一種適用于火力發電廠熱網的節能控制方法是現在亟待解決的技術問題。

發明內容

本申請公開了一種適用于火力發電廠熱網的節能控制方法，通過壓力控制站閥門控制方式的優化，小系統各閥門的節流損失，同時整合熱網內各系統，實現自動控制。另外通過機組供汽調閥組合控制，調整系內各機組的供熱負荷配比，提升系統經濟效益。

一種適用于火力發電廠熱網的節能控制方法，所述方法包括，通過壓力控制站調節閥控制確定最佳開度并進行開環調節，再通過將各單元機組供熱調閥作為整體進行控制調節，使各單元機組接受整體指令后，根據指令改變開度。

進一步地，所述壓力控制站調節閥控制包括根據供汽壓力需求，通過閥門流量特性曲線，確定壓力控制站調閥F(x)函數，根據壓力控制站調閥F(x)函數調節壓力控制站最佳閥門開度，減少節流損失。

進一步地，所述壓力控制站調節閥控制根據外界流量需求、供汽壓力設計值并且在假定供熱站調閥前后壓差接近為零的情況下進行控制。

進一步地，所述壓力控制站調閥F(x)函數根據已知流量Ft和供熱壓力設計值PS，根據對應壓力下閥門流量特性曲線，確定壓力控制站調閥開度，由于該開度是FT下閥門的最佳開度，此時節流損失最小，故該FT值下閥門最佳開度可以依據流量曲線計算而得出，再根據不同流量下分別對應的最佳開度值計算出所述壓力控制站調閥F(x)函數。

進一步地，所述壓力下閥門流量特性曲線的橫坐標為調節閥開度x，縱坐標為供汽壓力下調閥流量Q，所述Q和x的關系遵循Q＝ax²(a＞0，x＞0)的拋物線關系。

進一步地，所述將各單元機組供熱調閥作為整體進行控制調節包括通過PID計算壓力設定值與實際壓力值，再通過平衡算法塊分配，經過偏置送調節站輸出。