一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112856383A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号202110068664.1(22)申请日2021.01.19(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人王珠严俊杰刘明(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人何会侠(51)Int.Cl.F22G5/02(2006.01)F22G5/06(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法(57)摘要本发明公开了一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法，二次再热机组相较于一次再热机组增加了一级再热，再热器吸热量、蓄热量占比较大，导致蒸汽温度难以控制。为解决上述问题，将锅炉实时蓄热量与锅炉蓄热量设定值的差值经过PID控制器处理后，作为煤量补偿值，将其与煤量指令相加得到煤量新值；将煤量补偿值带来的热量与此时刻对应的锅炉实时蓄热量与锅炉蓄热量设定值的差值做商，记为k1；将再热器实时蓄热量与再热器蓄热量设定值的差值与k1相乘后的乘积，与单位烟气再循环量变化引起的水冷壁吸热量变化量作商作为烟气再循环量补偿值，将其与烟气再循环量指令相加得到烟气再循环量新值。本发明可明显改善蒸汽温度质量，且投资低。CN112856383ACN112856383A权利要求书1/3页1.一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法，其特征在于：瞬态过程中，将锅炉实时蓄热量与锅炉蓄热量设定值的差值经过PID控制器处理后，作为煤量补偿值，将煤量补偿量与煤量指令相加得到煤量新值；将煤量补偿值带来的热量与此时刻对应的锅炉实时蓄热量与锅炉蓄热量设定值的差值做商，记为热量比例k1；将再热器实时蓄热量与再热器蓄热量设定值的差值与k1相乘后的乘积，与单位烟气再循环量变化引起的水冷壁吸热量变化量作商作为烟气再循环量补偿值，将烟气再循环量补偿值与烟气再循环量指令相加得到烟气再循环量新值；将计算所得的煤量新值与烟气再循环量新值输入到燃煤机组中以完成控制过程。2.根据权利要求1所述的一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法，其特征在于：所述锅炉实时蓄热量计算方法如下：只计算金属蓄热量，瞬态过程中，锅炉不同设备的壁温记为Ti,rt，i为设备编号，设备i的实时蓄热量计算如下：Qi,rt＝M*cM*(Ti,rt‑T0)式中：Qi,rt为设备i金属面的实时蓄热量，kJ；T0是环境温度，℃；M为金属的质量，kg；cM为金属比热容，kJ/(kg·℃)；锅炉实时蓄热量计算如下:式中：Qb,rt为锅炉实时蓄热量，kJ；m为锅炉设备个数。3.根据权利要求2所述的一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法，其特征在于：所述锅炉蓄热量设定值计算方法如下稳态工况下，锅炉不同设备的壁温记为Ti,sp，设备i蓄热量设定值计算如下：Qi,sp＝M*cM*(Ti,sp‑T0)式中：Qi,sp为设备i蓄热量设定值，kJ；锅炉蓄热量设定值计算如下:式中：Qb,sp为锅炉蓄热量设定值，kJ。4.根据权利要求3所述的一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法，其特征在于：所述煤量补偿值计算方法如下：将锅炉实时蓄热量与锅炉蓄热量设定值的差值经过PID控制器处理后，作为煤量补偿值：ΔQb＝Qb,rt‑Qb,spΔBrevised＝fPID(ΔQb)式中：ΔQb为锅炉实时蓄热量与锅炉蓄热量设定值的差值，kJ；fPID表示PID处理；Δ2CN112856383A权利要求书2/3页Brevised表示煤量补偿值，kg/s。5.根据权利要求4所述的一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法，其特征在于：所述煤量新值的计算方法如下：将煤量补偿值与煤量指令相加得到煤量新值：Brevised＝B1+ΔBrevised式中：B1为从机组协调控制系统中获得的煤量指令，kg/s；Brevised为煤量新值，kg/s。6.根据权利要求2或3所述的一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法，其特征在于：所述再热器实时蓄热量计算方法如下：根据权利要求2中的设备i的实时蓄热量计算方法，计算再热器各设备的实时蓄热量，将其相加，得到再热器的实时蓄热量：式中：Qrh,rt为锅炉实时蓄热量，kJ；n为再热器设备个数；所述再热器蓄热量设定值的计算方法如下：根据权利要求3中的设备i蓄热量的设定值计算方法，得到再热器各设备蓄热量的设定值，将其相加，得到再热器蓄热量的设定值：式中：Qrh,sp为再热器蓄热量设定值，kJ。7.根据权利要求1所述的一种考虑再热器蓄热的二次再热机组蒸汽温度控制方法，其特征在于：所述单位烟气再循环变化时引起的水冷壁换热变化量的计