燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法.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CN109812800A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201910189044.6(22)申请日2019.03.13(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)发明人严俊杰赵永亮刘明种道彤(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.F22G5/04(2006.01)F22G5/20(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法(57)摘要本发明公开了一种燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法，通过改变高压加热器抽汽管道上的调节阀开度，改变抽汽流量，使得进入锅炉再热器的冷再热蒸汽流量迅速变化，可以有效地进行再热汽温的调控；控制逻辑中，利用烟气挡板指令获得高加抽汽调节的前馈控制信号，利用再热汽温偏差在PID控制器中产生阀门直接控制信号，最终作用于高加抽汽调节阀；本发明方法克服了由于烟气挡板调节灵敏性和准确性差的问题，减少了采用喷水减温调节由于换热温差大不可逆性较高造成的经济性损失，利用快速响应的蒸汽流量进行调节，可适应不同瞬态变负荷过程，从而保证安全经济的同时大幅度地提高燃煤发电机组瞬态过程的运行灵活性。CN109812800ACN109812800A权利要求书1/1页1.一种燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法，其特征在于：将汽轮机高压缸和高压加热器连接的抽汽管道上的阀门用于再热汽温控制中，在瞬态过程中，通过改变该抽汽阀门开度，调节高压缸进高压加热器的抽汽流量，并由此改变进入燃煤机组再热器的冷再热蒸汽流量，从而有效地进行锅炉出口再热蒸汽温度的控制，对应于该控制方法，产生的具体控制逻辑如下：(一)获取燃煤机组再热汽温的实时偏差值根据燃煤机组设计说明书和操作规定，确定燃煤机组再热蒸汽温度设定值Trh,sp，通过温度传感器得到燃煤机组锅炉出口的实时再热蒸汽温度Trh,pv，从而获得燃煤机组再热汽温的实时偏差值ΔTrh，即：ΔTrh＝Trh,sp-Trh,pv(二)获取高压加热器抽汽阀门的前馈控制信号选取燃煤机组锅炉尾部烟气挡板控制指令S作为采用高压加热器抽汽调节阀的前馈控制信号Ffd，即：Ffd＝f(S)；(三)产生高压加热器抽汽阀门的控制信号根据PID控制器获得实时再热蒸汽温度的输出调整值FPID，加上上述得到的燃煤机组高压加热器抽汽阀门的前馈控制信号Ffd，即得到最终的抽汽阀门控制信号Fvalue：Fvalve＝Ffd+FPID。2.根据权利要求1所述的一种燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法，其特征在于：能够实现烟气挡板调节和高压加热器抽汽节流调节两种方案对再热汽温的协调控制，当选用烟气挡板调节进行再热汽温调节中，尾部烟气挡板调节到达限值或者尾部挡板特性复杂无法准确进行再热汽温控制时，选用高压加热器抽汽节流调节方案，协调控制通过前馈信号连接。3.根据权利要求1所述的一种燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法，其特征在于：由烟气挡板控制指令产生的再热汽温前馈信号函数f(S)形式为开口向上的一元二次函数，即f(S)＝a·S2+b·S+c，其中a>0。4.根据权利要求1所述的一种燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法，其特征在于：汽轮机高压缸和高压加热器连接的抽汽管道上的阀门均选取电动调节阀。2CN109812800A说明书1/3页燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法技术领域[0001]本发明属于火电厂热工控制技术领域，具体涉及一种燃煤机组高压加热器抽汽节流参与的再热汽温控制方法。背景技术[0002]随着能源短缺和大气污染等问题日益严峻，可再生能源利用比例逐年攀升，然而可再生能源大都具有间歇性和波动性，对电力系统的安全稳定性造成巨大冲击，故需要提升电网灵活性。燃煤发电机组因为其容量大、功率可控、不受地域的限制等优点，已广泛地参与到电网运行灵活性调峰调频中。但是，超临界或更高参数的燃煤机组锅炉系统具有非线性、大惯性、大延迟等特点，锅炉受热面温度和再热汽温的控制难度较大，尤其是机组瞬态切变负荷，常出现受热面和再热汽温超温现象，直接关乎机组的安全。为此，研究超临界燃煤机组再热蒸汽温度的研究策略显得尤为重要。[0003]传统的再热蒸汽调温方式一般为燃烧器摆角调温和改变锅炉尾部烟气挡板开度各自调节或者联合调节。对于严重超温情况下，则采用喷水进行调节，经济性较差。由于尾部烟气挡板调节惯性较大，反应不灵敏，尤其是在变负荷瞬态过程中，由于锅炉大惯性导致给煤控制与稳态设计值存在偏差，易造成再热蒸汽超温现象。因此，需要提出更加迅速有效的方案来解决