CN103512021A - 一种母管制锅炉负荷精确调节控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锅炉控制技术领域，公开了一种母管制锅炉负荷精确控制方法，旨在满足母管压力稳定基础上，对各锅炉负荷进行精确调节控制。通过母管压力控制器、多炉协调模型、负荷扰动观测器和负荷智能控制器、燃料流量控制器对锅炉负荷进行精确控制，实现了锅炉负荷稳定控制和锅炉的安全经济运行。本发明适用于母管制锅炉群的锅炉负荷精确控制。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉控制技术领域，更具体的说，本发明是一种母管制锅炉负荷精确调节控制方法。
背景技术
母管制锅炉运行方式在电力、石化、冶金和热电联产等行业中被广泛采用。母管蒸汽压力是母管制机组运行中的关键运行参数，直接影响机组的安全、稳定和经济运行。由于母管蒸汽具有较强的蓄热能力，使得母管压力对象存在较大时滞特性，而且多台锅炉共用同一母管，并列运行锅炉之间的关联性较强，因此锅炉母管压力自动调节控制存在较大困难。母管压力波动反映了母管中蒸汽流量的平衡情况，母管制锅炉应在满足外界用汽总量时兼顾锅炉之间负荷的合理分配，以使整个锅炉群的总耗煤量最小。
目前，母管制锅炉负荷自动动态调节过程中，由于锅炉性能差异以及各锅炉出口压力不同，在母管压力稳定后，会造成各锅炉负荷出力偏离其最佳运行状态，造成锅炉总煤耗不经济，目前还没有较好的方法实现母管制锅炉负荷的精确调节分配。
发明内容
本发明的目的是提供一种母管制锅炉负荷精确控制方法，该方法在满足母管压力稳定基础上，对各锅炉负荷进行精确调节控制。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种母管制锅炉负荷精确控制方法，设有母管压力控制器、多炉协调模型、负荷扰动观测器和负荷智能控制器、燃料流量控制器。
所述母管压力控制器，是在母管压力波动较大时，通过母管压力对锅炉负荷进行调整。
所述负荷扰动观测器，是在母管压力趋于稳定时，通过设定专家时间、采样时间、静态系数和动态系数参数对各锅炉负荷进行调整。
所述负荷智能控制器，是在母管蒸汽流量和压力趋于稳定时，根据各锅炉负荷变化速率、最优负荷，对各锅炉负荷进行调整。
所述多炉协调模型，是根据母管压力、母管蒸汽流量和各锅炉特性及燃烧效率，对各锅炉负荷进行调整。
所述燃料流量控制器，是根据上述所得各锅炉负荷对燃料流量进行控制。
所述最优负荷，是根据母管蒸汽流量通过锅炉负荷分配函数结合各锅炉煤耗曲线采用等耗微量增率法计算得到。
所述母管压力控制器采用PID或其他控制算法。
所述负荷智能控制器采用PID或其他控制算法。
所述燃料流量控制器采用PID或其他控制算法。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、各锅炉负荷精确调节可有效降低母管制锅炉群整体煤耗水平。2、采用多炉协调模型有效解决了母管制锅炉群大耦合互相影响问题。3、通过负荷扰动观测器技术，实现锅炉负荷稳定控制，锅炉安全、经济运行。
附图说明
图1是本发明的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图所示，对母管制锅炉群中某台锅炉进行负荷精确调节控制。
母管压力波动较大时，波动大于0.3Mpa，母管压力设定值和测量值作为母管压力控制器的输入，采用PID控制算法对锅炉负荷进行控制，输出为锅炉负荷F1，其中，P值为100～120，I值为80～100，D值为5～10。
母管压力趋于稳定后，波动小于0.3Mpa，母管蒸汽流量作为锅炉负荷分配函数的输入，结合各锅炉煤耗曲线，采用等耗微量增率法，计算获得锅炉的最优负荷，其中锅炉负荷分配函数与锅炉群特性相关。
最优负荷、母管压力和锅炉负荷变化速率一起作为负荷智能控制器的输入，采用PID控制算法对锅炉负荷进行控制，输出为锅炉负荷F2，其中，P值为250～300，I值为100～150，D值为5～10。
锅炉压力作为负荷扰动观测器的输入，通过设置专家时间T、采样时间TS、动态系数DK和静态系数JK对锅炉负荷进行调整，输出为锅炉负荷增量F3，其中，T值为60秒，TS值为20秒，DK值为-20，JK值为150。
母管压力和母管蒸汽流量一起作为多炉协调模型的输入，根据各锅炉特性，通过燃烧效率对各锅炉的负荷进行调整，输出锅炉负荷增量为F4。
上述锅炉负荷总量F1+F2+F3+F4作为燃料流量控制器的输入，采用PID控制算法对锅炉燃料流量进行控制，输出为燃料流量，其中，P值为150～180，I值为50～80，D值为5～10。
Claims (3)
1.一种母管制锅炉负荷精确控制方法，其特征在于设有母管压力控制器、多炉协调模型、负荷扰动观测器和负荷智能控制器、燃料流量控制器；
所述母管压力控制器，是在母管压力波动较大时，通过母管压力对锅炉负荷进行调整；
所述负荷扰动观测器，是在母管压力趋于稳定时，通过设定专家时间、采样时间、静态系数和动态系数参数对各锅炉负荷进行调整；
所述负荷智能控制器，是在母管蒸汽流量和压力趋于稳定时，根据各锅炉负荷变化速率、最优负荷，对各锅炉负荷进行调整；
所述多炉协调模型，是根据母管压力、母管蒸汽流量和各锅炉特性及燃烧效率，对各锅炉负荷进行调整；
所述燃料流量控制器，是根据上述所得各锅炉负荷对燃料流量进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种母管制锅炉负荷精确控制方法，其特征在于所述最优负荷，是根据母管蒸汽流量通过锅炉负荷分配函数结合各锅炉煤耗曲线采用等耗微量增率法计算得到。
3.根据权利要求1所述的一种母管制锅炉负荷精确控制方法，其特征在于所述母管压力控制器采用PID控制算法；所述负荷智能控制器采用PID控制算法；所述燃料流量控制器采用PID控制算法。
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