超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法.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CN108954283A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810666581.0F22D5/00(2006.01)(22)申请日2018.06.26(71)申请人国网浙江省电力有限公司电力科学研究院地址310014浙江省杭州市下城区朝晖八区华电弄1号申请人国家电网有限公司杭州意能电力技术有限公司(72)发明人陈波丁宁苏烨罗志浩孙坚栋(74)专利代理机构浙江翔隆专利事务所(普通合伙)33206代理人张建青(51)Int.Cl.F22B35/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法(57)摘要本发明公开了一种超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法。目前，超(超)临界机组的干湿态转换大都采用手动操作方式。本发明采用的技术方案为：首先确定合理的转态节点；根据转态前机组在湿态下稳定运行的过程参数，计算锅炉所需的理论给煤量增量；在转态过程中按机组特性试验确定的最佳给煤量变化速率逐渐增加入炉煤量，直至达到理论给煤量增量；在转态初期，考虑到锅炉的迟延特性，通过降低给水流量，减少省煤器入口给水量，以加速转态进程。本发明使转态过程中工况平稳过渡，机组参数变化较为缓慢，不会出现干湿态频繁切换、机组参数剧烈波动造成设备故障、受热面超温或跳闸异常现象。CN108954283ACN108954283A权利要求书1/2页1.超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法，其特征在于，确定合理的转态节点；根据转态前机组在湿态下稳定运行的过程参数，计算锅炉所需的理论给煤量增量；在转态过程中按机组特性试验确定的最佳给煤量变化速率逐渐增加入炉煤量，直至达到理论给煤量增量；在转态初期，考虑到锅炉的迟延特性，通过降低给水流量，减少省煤器入口给水量，以加速转态进程。2.超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法，其特征在于，包括步骤：步骤1，确认机组已满足干湿态转换条件，启动干湿态转换自动控制逻辑；步骤2，根据质量平衡和能量平衡方程，结合转态前机组在湿态工况下稳定运行的过程参数，计算使机组进入干态运行所需的理论吸热量增量；步骤3，根据理论吸热量增量，计算锅炉所需的理论给煤量增量；步骤4，根据基于机组特性试验确定的最佳给煤量变化速率，逐渐增加入炉煤量，直到实际给煤量增量达到理论给煤量增量；步骤5，为快速完成干湿态转换，在转态开始时，在保证锅炉本生流量满足的前提下，降低给水泵出口的给水流量，使进入省煤器的给水量适当减少；步骤6，在锅炉启动系统的储水箱水位开始降低时，按设定速率增加省煤器入口流量，使之与入炉煤量相匹配；步骤7，当再循环流量减少到某个阈值，炉水循环泵停运或跳闸，再循环流量消失，转态过程结束，机组进入干态运行。3.根据权利要求2所述的超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法，其特征在于，步骤1中，为使干湿态转换过程更为平稳，适当提高机组转态的条件，即将转态负荷提高1-3％锅炉最大连续蒸发量。4.根据权利要求2所述的超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法，其特征在于，步骤2中，机组在湿态稳定运行时，有：Fs＝Fw，Q＝FsHs-FwHw＝Fw(Hs-Hw)，其中，Fs和Hs分别为分离器出口过热蒸汽流量和焓值，Fw和Hw分别为给水泵出口的给水流量和焓值，Q为湿态下工质在省煤器和水冷壁的吸热量；当机组在干态下稳定运行时，有：Fs′＝Fw+Fr，Q′＝F′sHs-(Fw+Fr)Hw＝(Fw+Fr)(Hs-Hw)，其中，F′s为干态下分离器出口过热蒸汽流量，Fr为炉水循环泵出口的再循环流量，Q′为干态下工质在省煤器和水冷壁的吸热量；假定转态前、转态后工质在分离器出口前各个受热面的吸热量保持不变，机组完成转态所需的理论吸热量增量为：5.根据权利要求4所述的超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法，其特征在于，步骤3中，锅炉所需的理论给煤量增量的计算公式如下：2CN108954283A权利要求书2/2页式中，C为湿态下工质在省煤器和水冷壁的吸热量Q′对应的给煤量。6.根据权利要求2所述的超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法，其特征在于，步骤4中，转态过程中最佳给煤量变化速率的计算公式如下：其中，为转态过程中最佳给煤量变化速率，为机组最大给煤量变化速率，α为系数，0＜α＜1，其值通过机组特性试验确定。7.根据权利要求2所述的超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法，其特征在于，步骤5中，给水泵出口给水流量减少的最佳数值通过机组特性试验确定。8.根据权利要求2所述的超临界或超超临界机组湿态转干态过程自动控制的方法，其特征在于，步骤6中，储水箱水位