CN104654269B - 火力发电机组中热值校正系数自动调整rb目标值的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，火电机组的机组负荷(即发电量)对应的总燃料量与实际总燃料量通过BTU热值修正回路得到热值校正系数热值修正系数与RB目标负荷修正值对应有修正函数F(X2)；修正函数F(X2)与通过自动调整RB目标回路得到RB目标值输出，本发明的机组发生RB后，本控制方案考虑到了由于煤质的不同所造成的带负荷能力的差异对负荷目标值的修正作用。

Description

火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法
技术领域
本发明涉及一种火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，适用于火电机组控制系统之中。
背景技术
超临界机组本身具有强耦合、非线性的特性，在控制系统的应尽可能保证机组的稳定性。由于锅炉燃用煤种的差异导致了按照设计煤种热值参数设计的锅炉无法达到设计要求，因此现阶段的燃料控制系统中大多考虑采用热值校正(BTU)的方法来维持系统参数的稳定。
BTU校正考虑的基本点是根据设计煤种耗煤量应该产生的热量与实际煤种产生的热量之间的偏差对燃料进行补偿。
给煤机转速信号只能反映燃料量而无法体现燃料的品质变化。当燃料品质发生变化时为了使得燃料量反馈信号能够代表燃料发热量，设置了BTU校正回路。它是(BRITISHTHERMAL UNIT)的缩写。
BTU校正回路可以实现入炉燃料的动态补偿和热值修正。在热值校正回路中，燃料量反馈信号DM等于燃料发热系数KQ乘以实际总给煤量Dn，然后叠加两倍的总燃油量(折合为煤量的发热量)产生的热量Doil，即DM＝KQ×Dn+2×Doil。热值校正系数KQ＝∫(DQ-DM)dt。式中DQ为机组负荷对应的燃料量。当燃料量反馈信号与当前负荷对应的燃料量产生偏差后，通过PID控制器的积分功能增加KQ的输出，即增加BTU校正系数。BTU校正系数乘以燃料量反馈信号DM，这样就生成了BTU校正后的总燃料量。BTU热值校正控制逻辑如图1所示。
负荷煤量函数根据机组容量的不同而存在差异，350MW机组负荷—煤量曲线见表1，1000MW机组负荷—煤量曲线见表2。
表1：350MW机组负荷—煤量函数
根据上述理论分析得到的BTU校正后的输出对燃料量的影响：当BTU的输出＞1则认为当前煤质发热量高于原设计煤种的发热量；当BTU的输出小于1则认为当前煤质的发热量低于设计煤种的发热量。
这就为BTU与机组的稳定运行产生了联系，当锅炉煤种为设计煤种时RB目标值可以按照原设计方案完成实施；但是当煤质发生变动后则必须根据当前煤种的实际情况对RB目标值进行修正。
RB(RUN BACK)即机组辅机故障减负荷，当机组主要辅机设备(如给水泵、送风机、引风机、一次风机、空预器等)发生单台设备跳闸情况下快速减少机组出力至当前辅机设备能够承担的机组负荷水平，以下简写RB。
在RB逻辑中，设计了根据每种辅机的出力能力计算锅炉所能承担的负荷能力。对每台辅机而言，若控制系统送来的反馈信号为0(即该辅机设备处于停止状态)，则该台辅机的出力能力为0；若控制系统送来的反馈信号为1(即该辅机设备处于运行状态)，则该台辅机的出力能力为锅炉MCR负荷的X％(类型不同的辅机该值不同，如送风机、引风机单台运行时的带负荷能力为锅炉MCR负荷的50％，将每种辅机的出力能力相加从而得到该种辅机的总出力能力。如图2所示。
即当主要辅机设备发生跳闸引发机组RB之后，RB目标值会根据跳闸辅机的类型自动选择RB目标值输出，当两类辅机设备同时触发RB时，通过小选功能模块输出较低值作为RB目标值输出。
传统的RB控制思路是通过RB目标值来限制目标负荷，在发生RB之后通过切换回路来实现了对机组负荷的切换控制。控制思路未考虑燃料热值变化对机组RB目标值的影响，因此在机组发生RB时的目标值是固定的(如送风机RB、引风机RB目标值为额定负荷的50％；一次风机RB目标值为额定负荷的60％)。
RB目标值应该根据煤质热值的不同而对RB目标值的大小进行修正。原则上而言在煤质较好的情况下RB目标值应该高于原设计值，从而最大程度发挥机组的带负荷能力，提高机组的经济性。在煤质较差的情况下RB目标值应该低于原设定值，从而保证机组具有在当前煤质条件下的带负荷能力。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，机组发生RB后，本控制方案考虑到了由于煤质的不同所造成的带负荷能力的差异对负荷目标值的修正作用。通过将热值输出信号修正RB目标值来体现煤种的差异对机组负荷能力的影响。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，包括：
步骤一：火电机组的机组负荷即发电量对应的总燃料量与实际总燃料量通过BTU热值修正回路得到热值校正系数；
步骤二：所述步骤一中热值修正系数与RB目标负荷修正值对应的修正函数为F(X2)；
步骤三：所述步骤二中修正函数F(X2)与自动调整RB目标回路相乘后得到RB目标值输出。
所述步骤一中，BTU热值修正回路具体为:机组负荷作为负荷-煤量函数F(X1)的输入量，负荷-煤量函数F(X1)的输出作为PID控制器的设定值，给煤机实际总给煤量与热值校正系数相乘然后与2倍的燃油量(将燃油量折合为燃煤量)相加之和作为PID控制器的测量值，PID控制器通过对输入偏差进行积分功能运算后输出热值校正系数。
所述热值修正系数与RB目标负荷修正值对应的修正函数F(X2)为：
热值修正系数为0.8时，RB目标负荷修正值为0.95，热值修正系数为1.2时，RB目标负荷修正值为1.05。
所述给煤机实际总给煤量由各台给煤机给煤量反馈模拟量点相加得出。
所述自动调整RB目标回路具体为：热值修正系数通过RB目标负荷修正函数后的输出值与各辅机设备RB目标值相乘后，同时输入小选算法块，小选算法块选择输入的较小值作为辅机设备跳闸后真正的RB目标值。
所述热值修正系数与RB目标负荷修正函数的输出经过乘法块分别与引风机RB目标值(50％机组负荷)、引风机RB目标值(50％机组负荷)、一次风机RB目标值(50％机组负荷)、给水泵RB目标值(50％机组负荷)相乘，其各项输出全部输入小选算法块，小选算法块的输出作为RB目标值输出。
本发明的有益效果：
本发明的机组发生RB后，本控制方案考虑到了由于煤质的不同所造成的带负荷能力的差异对负荷目标值的修正作用。通过将热值输出信号修正RB目标值来体现煤种的差异对机组负荷能力的影响。即当BTU(即热值校正系数)输出大于1(即煤质较好)时，通过修正回路提高RB目标值，当BTU(即热值校正系数)输出小于1(即煤质较差)时，通过修正回路降低RB目标值。同时针对BTU输出区间为(0.8～1.2)设计了相对应的RB目标值变动范围为正常RB目标值的(0.95～1.05)倍，即煤质差时RB目标值为正常值的0.95倍，煤质好时目标值为正常值的1.05倍。
附图说明
图1为热值修正回路；
图2典型RB目标值控制逻辑；
图3热值校正系数自动调整RB目标值方案；
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
本控制方案的实现方法通过BTU热值修正回路、热值修正系数---RB目标负荷修正函数、自动调整RB目标回路三部分构成。
第一部分为BTU热值修正回路。由机组负荷模拟量值、机组负荷所对应的煤量函数F(X1)、PID控制器、实际总给煤量值(由各台给煤机给煤量反馈模拟量点相加得出)、乘法算法块通过合理的控制组态逻辑连接。
机组负荷模拟量值通过负荷—煤量函数F(X1)得到当前负荷对应的设计煤量，作为PID控制器的设定值；给煤机实际总给煤量与热值校正系数相乘然后与2倍的燃油量(将燃油量折合为燃煤量)相加之和作为PID控制器的测量值；经过PID的计算输出热值校正系数。
第二部分为热值修正系数与RB目标负荷修正函数F(X2)的构成，如表3所示：
表3 热值修正系数与RB目标负荷修正函数
第三部分为自动调整RB目标回路。热值修正系数与RB目标负荷修正函数的输出值与各辅机设备RB目标值相乘后，同时输入小选算法块，小选算法块的输出作为辅机设备跳闸后真正的RB目标值。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，其特征是，包括：步骤一：火电机组的机组负荷即发电量对应的总燃料量与实际总燃料量通过BTU热值修正回路得到热值校正系数；
步骤二：所述步骤一中热值校正系数与RB目标负荷修正值对应的修正函数F(X2)；
步骤三：所述步骤二中修正函数F(X2)与自动调整RB目标回路相乘后得到RB目标值输出；
BTU热值修正回路具体为:机组负荷作为负荷-煤量函数F(X1)的输入量，负荷-煤量函数F(X1)的输出作为PID控制器的设定值，给煤机实际总给煤量与热值校正系数相乘然后与2倍的燃油量相加之和作为PID控制器的测量值，PID控制器通过对输入偏差进行积分功能运算后输出热值校正系数。
2.如权利要求1所述的火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，其特征是，所述热值校正系数与RB目标负荷修正值对应的修正函数F(X2)为：热值修正系数为0.8时，RB目标负荷修正值为0.95，热值修正系数为1.2时，RB目标负荷修正值为1.05。
3.如权利要求1所述的火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，其特征是，所述给煤机实际总给煤量为各台给煤机给煤量反馈模拟量点相加得出。
4.如权利要求1所述的火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，其特征是，所述自动调整RB目标回路具体为：热值校正系数与RB目标负荷修正函数的输出值与各辅机设备RB目标值相乘后，同时输入小选算法块，小选算法块的输出作为辅机设备跳闸后真正的RB目标值。
5.如权利要求4所述的火力发电机组中热值校正系数自动调整RB目标值的方法，其特征是，所述热值校正系数与RB目标负荷修正函数的输出经过乘法块分别与引风机RB目标值即50％机组负荷、引风机RB目标值即50％机组负荷、一次风机RB目标值即50％机组负荷、给水泵RB目标值即50％机组负荷相乘，其各项输出全部输入小选算法块，小选算法块的输出作为RB目标值输出。
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