[發明專利]一種超超臨界燃煤機組機爐協調控制系統設定值設計方法

在審

• 申請號: 202310430969.1
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116464952A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 范赫;彭獻永;徐世明
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00;F22B37/26
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 潘文龍

本發明公開了一種超超臨界燃煤機組機爐協調控制系統設定值設計方法，具體步驟包括確定大范圍變負荷超超臨界燃煤機組機爐協調系統非線性動態模型；進行系統開環特性試驗，獲得系統輸出變量達峰時間和時間常數；建立機組功率與主蒸汽壓力及汽水分離器蒸汽溫度的傳遞函數模型；計算主蒸汽壓力和汽水分離器蒸汽溫度設定值。本發明將機組功率與主蒸汽壓力及汽水分離器蒸汽溫度的動態特性，用于設計主蒸汽壓力和汽水分離器蒸汽焓值設定值，能提升機組變負荷跟蹤性能和運行經濟性；將汽水分離器蒸汽溫度變化速率，用于設計汽水分離器蒸汽焓值設定值，機組大范圍變負荷運行時，能降低汽水分離器蒸汽溫度變化速率，提升機組運行安全性。

技術領域

本發明涉及超超臨界燃煤機組機爐協調控制系統設定值設計方法領域，具體涉及一種超超臨界燃煤機組機爐協調控制系統設定值設計方法。

背景技術

由于可再生能源的間歇性和隨機性，超超臨界燃煤機組需要大范圍變負荷運行，跟蹤電網負荷指令，穩定電網運行頻率。超超臨界燃煤機組協調控制系統能協調控制鍋爐和汽輪機系統，使機組快速跟蹤負荷指令，維持機組安全經濟運行。超超臨界燃煤機組機爐協調控制系統設定值代表電網和運行人員對當前機組運行要求?，F有研究往往將機爐協調系統從一個穩態工況控制到另一個穩態工況，機爐協調系統設定值為兩個工況點之間的線性關系，如當機組負荷上升時，主蒸汽壓力隨即上升，汽水分離器蒸汽焓值也跟隨變化，保持固定比例，該設定值設計方法會增大主蒸汽壓力偏差，加快汽水分離器蒸汽溫度變化速度，增大汽水分離器金屬熱應力，影響機組安全經濟運行。

發明內容

針對上述存在的技術不足，本發明的目的是提供一種超超臨界燃煤機組機爐協調控制系統設定值設計方法，其在機組大范圍變負荷運行時，能提升負荷跟蹤速率，同時滿足汽水分離器蒸汽溫度變化速率安全性約束，提升機組運行安全性和經濟性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種超超臨界燃煤機組機爐協調控制系統設定值設計方法，

包括以下步驟：

步驟一、確定大范圍變負荷超超臨界燃煤機組機爐協調系統非線性動態模型；

步驟二、進行系統開環特性試驗，獲得系統輸出變量達峰時間和時間常數；

步驟三、建立機組功率與主蒸汽壓力及汽水分離器蒸汽溫度的傳遞函數模型；

步驟四、計算主蒸汽壓力和汽水分離器蒸汽溫度設定值。

優選地，步驟一中，超超臨界燃煤機組機爐協調系統非線性狀態空間模型寫為：

y₁＝x₂-g(x₂)，

y₂＝x₃，

y₃＝x₄，??(2)

D_st＝u₃f(p_st，h_st)，p_st＝x₂-g(x₂)，h_st＝lh_m，