CN104714566A - 一种凝结水节流控制系统及其安全控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开属于火电机组控制技术领域的一种凝结水节流控制系统及其安全控制方法。所述凝结水节流控制系统的控制器切换模块分别连接功率增量控制器、除氧器水位控制器、除氧器水位调节手/自动切换模块和除氧器上水电动开度阀F连接；其中，控制器切换模块的节流调节触发信号来自RS触发器。本发明基于系统能量变化特点，构建基于锅炉能量信号及机组负荷变化速率信号的凝结水节流控制系统投/切逻辑。通过调整除氧器上水电动门开度，快速调节凝结水流量来实现机组负荷的快速调节；保证机组负荷的平稳控制；充分利用了汽轮机的蓄能，实现了机组在变负荷初期，功率得到快速、平稳控制。

Description

一种凝结水节流控制系统及其安全控制方法

技术领域

本发明属于火电机组控制领域，特别涉及一种凝结水节流控制系统及其安全控制方法。

背景技术

在我国的能源结构中，火电仍占据统治性地位，能够快速响应风电等波动性电源的燃气、燃油及水电站所占比例较小。因此，为了更好的接纳新能源电力、保证电网安全稳定运行，提高火电机组的快速变负荷能力将是我国大规模接纳新能源电力的必然选择。

目前国内对火电机组负荷控制主要还是基于机炉协调控制系统，由于锅炉及汽机侧特性的限制，在快速变负荷过程中往往会造成主蒸汽参数波动、机组经济性下降、污染物排放超标、炉膛受热面使用寿命降低等问题。随着凝结水节流方案的提出，为火电机组快速变负荷提供了可能。但是由于除氧器蓄能有限，凝结水节流控制只能起到暂时性的调节作用，需及时对除氧器进行补水操作才能保证机组的安全运行。因此如何利用汽轮机侧蓄能，实现汽机侧蓄能利用与锅炉侧能量相配合，保证机组负荷的快速、平稳控制成为了控制系统中急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种凝结水节流控制系统及其安全控制方法，其特征在于，所述凝结水节流系统的控制器切换模块T分别连接功率增量控制器G、除氧器水位控制器O和除氧器水位调节手/自动切换模块Q；除氧器水位调节手/自动切换模块Q和除氧器上水电动开度阀F连接；其中，控制器切换模块T的节流调节触发信号来自RS触发器。

所述功率增量控制器G和除氧器水位控制器O均采用PID控制器；功率增量控制器G根据输入的凝结水节流控制功率增量设定值和凝结水节流控制功率增量反馈值输出除氧器上水电动开度阀F的阀位信号指令；除氧器水位控制器根据输入的除氧器水位设定值和除氧器水位反馈值输出除氧器上水电动开度阀F的阀位信号指令；控制器切换模块T根据节流调节触发信号，在功率增量控制器G的输出Y信号和除氧器水位控制器O的输出N信号之间进行切换选择，具体方法为：当节流调节触发信号为1时，控制器切换模块T输出Y信号；当节流触发信号为0时，控制器切换模块T输出N信号；除氧器水位调节手/自动切换模块Q，当除氧器上水电动开度阀F处于手动状态时，此时直接手动输入信号来控制除氧器上水电动开度阀F的开度；当除氧器水位调节手/自动切换模块Q处于自动控制状态时，此时上述控制器切换模块T的输出直接通过除氧器水位调节手/自动切换模块Q来控制除氧器上水电动开度阀F的开度，进而调节凝结水流量。

一种凝结水节流控制系统的安全控制方法，其特征在于，所述安全控制方法，包括：

1)将除氧器水位当前值和除水器水位设定值接入第一差值块的输入端，第一差值块的输出接入第一判断块的输入端，第一差值块对接收到的两个信号值求差，并输出差值的绝对值结果；第一判断块的输出接入第一非门块的输入端；第一非门块的输出接入第一与非门块的输入端；

节流控制功率增量指令接入第二判断块的输入端；第二判断块的输出接入第一与非门块的输入端；

机组功率接入第一微分块的输入端，第一微分块的输出接入第三判断块的输入端；热量信号接入第二微分块的输入端，第二微分块的输出接入第四判断块的输入端；并将第三判断块和第四判断块的输出端接入第一与非门块的输入端，第一与非门块的输出端分别接入第一与门块的输入端和第一或门块的输入端；水位控制手/自动接入第一与门块的输入端；

2)除氧器水位上限值接入第五判断块的输入端，除氧器水位下限值接入第六判断块的输入端，第五判断块和第六判断块的输出端接入第二与门块的输入端，第二与门块的输入端接入第一或门块的输入端；

凝结水流量接入第七判断块的输入端，第七判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

凝结水泵出口压力接入第八判断块的输入端；第八判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

凝汽器水位值接入第九判断块的输入端；第九判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

3)第一与门块的输出端接入RS触发器的R输入端，第一或门块的输出端接入RS触发器的S输入端；RS触发器的输出端输出的节流调节触发信号传给控制器切换模块T；

4)当RS触发器的的S输入端和R输入端均为0时，RS触发器保持原状态；当RS触发器的S输入端为1、R输入端为0时，RS触发器输出为1；当R输入端为1，输入S端为0时，RS触发器输出为0。

所述第一判断块、第二判断块、第四判断块和第五判断块，对接收到的信号值进行判断，若小于等于设定值则输出0，大于设定值则输出1；

第六判断块和第七判断块，对接收到的信号值进行判断，若大于等于设定值则输出0，小于设定值则输出1；

第三判断块、第八判断块、第九判断块，对接收到的信号进行判断，若大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，则输出0，否则输出1；

第一微分块和第二微分块对接收到的信号进行时域微分，输出信号为输入信号的变化率；

第一非门块对接入信号反转，输入为1时输出为0，输入为0时输出1；

第一与门块、第二与门块的接入全部输入端为1时，输出为1，任一接入端为0时，输出为0；

第一与非门块的接入端全部为1时输出0，任一接入端为0时输出1；

第一或门块的接入端全部为0时输出0，任一接入端为1时输出1；

其中：第一判断块的设定值δ₁为除氧器水位正常波动范围上限值，第二判断块的设定值δ₂为机组负荷调节死区，第四判断块的设定值δ₅为门限值，第五判断块的设定值为除氧器水位上限报警值，第六判断块的设定值为除氧器水位下限报警值，第七判断块的设定值为凝结水最低保护流量，第三判断块的第一设定值δ₃为切换回水位控制时除氧器回水过程中对机组负荷变化速率的影响，第二设定值δ₄为凝结水节流调节时机组负荷的变化速率；第八判断块的第一设定值为凝节水泵出口压力下限值，第二设定值为凝结水泵出口压力上限值；第九判断块的第一设定值为凝汽器水位下限值，第二设定值为凝汽器水位上限值。

所述除氧器水位的计算包括：

1)除氧器水位上限的计算方法为：

$L_s^{\mathrm{up}}=L_s+\frac{{\∫}_{t=0}^T[(D_{\mathrm{wc}}+t\·R_{\mathrm{wc}})-D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}]\mathrm{dt}}{L_d\·D_d},(T=\frac{D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-D_{\mathrm{wc}}}{R_{\mathrm{wc}}});$

其中：

为凝结水节流调节过程中除氧器水位的上限值；

L_s为当前工况下除氧器水位；

D_wc为当前工况下凝结水流量；

为当前机组负荷工况下凝结水流量设计值；

R_wc为凝结水回水速率，当凝结水流量增大时R_wc>0，当凝结水流量减小时R_wc<0；

L_d为除氧器长度；

D_d为除氧器等效直径；

2)除氧器水位下限的计算方法为：

$L_s^{\mathrm{down}}=L_s-\frac{{\&Integral;}_{t=0}^T[D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-(D_{\mathrm{wc}}+t\&CenterDot;R_{\mathrm{wc}})]\mathrm{dt}}{L_d\&CenterDot;D_d},(T=\frac{D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-D_{\mathrm{wc}}}{R_{\mathrm{wc}}});$

其中：

为凝结水节流调节过程中除氧器水位的下限值；

上述凝结水节流调节过程中凝结水流量变化速率在不同调节阶段需满足：

当凝结水节流参与机组负荷调节时，调节控制器参数保证

当凝结水节流调节作用切除、除氧器进行补水操作时，调节控制器参数保证 $\left|\frac{{\mathrm{dD}}_{\mathrm{wc}}}{\mathrm{dt}}\right|\&le;\left|\frac{R_{\mathrm{ccs}}}{k_e}\right|;$

其中，

R_ccs为机炉协调控制系统对机组负荷变化率的影响；

R_sp为机组负荷额定变化速率；

k_e为机组功率增量与凝结水流量变化量之间的比例增益，且k_e<0。

本发明的有益效果是可以实现凝结水节流控制系统的高效安全利用，保证了在变负荷初期机组负荷得到快速平稳控制。

附图说明

图1为凝结水节流控制系统结构；

图2为凝结水节流控制投/切回路；

图3投入凝结水节流后机组负荷控制效果。

具体实施方式

本发明提供了一种凝结水节流控制系统及其安全控制方法，首先凝结水调节速率范围的确定，构建机组能量信号及机组功率变化率信号作为凝结水节流作用的投/切信号，搭建完善的保护逻辑，保证机组负荷的快速平稳控制。

图1所示，为凝结水节流控制系统结构图，通过输出控制信号，调整除氧器上水电动门开度，快速调节凝结水流量，进而改变各级低压加热器抽汽流量，致使机组负荷得到快速响应。

所述凝结水节流系统的控制器切换模块T分别连接功率增量控制器G、除氧器水位控制器O和除氧器水位调节手/自动切换模块Q；除氧器水位调节手/自动切换模块Q和除氧器上水电动开度阀F连接；其中，控制器切换模块T的节流调节触发信号来自RS触发器。

所述功率增量控制器G和除氧器水位控制器O均采用PID控制器(即：比例积分微分控制器)形式；功率增量控制器G根据输入的凝结水节流控制功率增量设定值和凝结水节流控制功率增量反馈值输出除氧器上水电动开度阀F的阀位信号指令；除氧器水位控制器根据输入的除氧器水位设定值和除氧器水位反馈值输出除氧器上水电动开度阀F的阀位信号指令；控制器切换模块T根据节流调节触发信号，在功率增量控制器G的输出Y信号和除氧器水位控制器O的输出N信号之间进行切换选择，具体方法为：当节流调节触发信号为1时，控制器切换模块T输出Y信号；当节流触发信号为0时，控制器切换模块T输出N信号；除氧器水位调节手/自动切换模块Q，当除氧器上水电动开度阀F处于手动状态时，此时直接手动输入信号来控制除氧器上水电动开度阀F的开度；当除氧器水位调节手/自动切换模块Q处于自动控制状态时，此时上述控制器切换模块T的输出直接通过除氧器水位调节手/自动切换模块Q来控制除氧器上水电动开度阀F的开度，进而调节凝结水流量。

对于上述控制系统中功率增量控制器和除氧器水位控制器，其控制参数设定的原则为：保证凝结水流量变化量在不同调节阶段需满足：

$\left(a\right)\left|\frac{R_{\mathrm{sp}}}{k_e}\right|\&le;\left|\frac{{\mathrm{dD}}_{\mathrm{wc}}}{\mathrm{dt}}\right|,\left(b\right)\left|\frac{{\mathrm{dD}}_{\mathrm{wc}}}{\mathrm{dt}}\right|\&le;\left|\frac{R_{\mathrm{ccs}}}{k_e}\right|$

其中，R_ccs为机炉协调控制系统对机组负荷变化率的影响；R_sp为额定速率，D_wc为凝结水流量，k_e为机组功率增量与凝结水流量变化量之间的比例增益，k_e<0。

公式(a)和(b)的推导过程为：

在整个机组变负荷运行过程中，存在如下平衡关系：

$R_{\mathrm{ccs}}+R_{\mathrm{cts}}=R_{N_e}$

其中：为机组负荷实际变化率；R_ccs为机炉协调控制系统对机组负荷变化率的影响；R_cts为凝结水节流控制系统对机组负荷变化率的影响。

由于受到机组特性的限制，当机组接收到负荷指令时，机炉协调控制需要一定的时间才能跨出调节死区后，其负荷变化率R_ccs从0逐渐上升至额定速率R_sp；

而R_cts主要由凝结水流量变化速率所决定，可以表示为：其中D_wc为凝结水流量，k_e为机组功率增量与凝结水流量变化量之间的比例增益，k_e<0。

比例增益k_e的确定：解除机组AGC指令、一次调节指令及协调控制系统，在不同负荷工况下，通过快速调节除氧器上水电动门开度对机组进行凝结水节流试验，计算不同负荷工况下机组功率增量与凝结水流量变化量之间的比例增益k_e，并将k_e拟合成机组负荷的函数；

因此在机组升负荷初期，为了使机组能够快速响应负荷指令、迅速的跨出调节死区并以设定升速率变化时，需调节控制器参数保证凝结水流量变化量由于除氧器蓄能有限，随着锅炉发热量及R_ccs的上升，需及时切除凝结水节流控制，对除氧器进行补水操作，补水速率过快将会导致机组负荷升速率迅速下降，当R_ccs+R_cts≤0时机组负荷将会回落，因此为了保证机组负荷的平稳控制，需限制除氧器补水速率，保证

为了保证凝结水节流系统的安全高效利用，需考虑两个问题：除氧器水位安全区域范围；和凝结水节流作用何时恢复至补水操作。

除氧器水位安全区域范围由除氧器水位上限和除氧器水位下限确定；

除氧器水位下限计算方法为：当机组由凝结水节流状态切换至除氧器补水操作时，由于补水操作中凝结水流量调节较慢，除氧器水位还会持续下降一段时间，直至凝结水流量与当前功率下凝结水流量相匹配，除氧器水位才会停止下降。因此在计算除氧器水位下限值时，根据当前时刻除氧器水位L_s、凝结水流量D_wc、当前机组负荷下凝结水流量设计值凝结水回水速率R_wc及除氧器设计参数，估算除氧器水位下限值，可以表示为：

$L_s^{\mathrm{down}}=L_s-\frac{{\&Integral;}_{t=0}^T[D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-(D_{\mathrm{wc}}+t\&CenterDot;R_{\mathrm{wc}})]\mathrm{dt}}{L_d\&CenterDot;D_d},(T=\frac{D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-D_{\mathrm{wc}}}{R_{\mathrm{wc}}});$

其中：

T表示按照当前补水速率，凝结水流量恢复至设计凝结水流量所需时间；

t表示积分变量；

表示凝结水节流调节过程中除氧器水位的下限值；

L_s为当前时刻除氧器水位；

为当前机组负荷下凝结水流量设计值；D_wc为凝结水流量

R_wc为凝结水回水速率，当凝结水流量增大时R_wc≥0，当凝结水流量减小时R_wc≤0；

L_d为除氧器长度；

D_d为除氧器等效直径。

对于除氧器水位的上限值与其下限值计算原理类似，其可以表示为：

$L_s^{\mathrm{up}}=L_s+\frac{{\&Integral;}_{t=0}^T[(D_{\mathrm{wc}}+t\&CenterDot;R_{\mathrm{wc}})-D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}]\mathrm{dt}}{L_d\&CenterDot;D_d},(T=\frac{D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-D_{\mathrm{wc}}}{R_{\mathrm{wc}}});$

其中：表示凝结水节流调节过程中除氧器水位的上限值；其余参数的物理意义同除氧器水位下限值计算公式。

T＝1时触发凝结水节流作用投入，此时控制器输出选择功率增量控制器；T＝0时解除凝结水节流作用，此时控制器输出选择除氧器水位控制器。

则凝结水节流触发信号T的特征表可以表示为：

由于受到除氧器水位限制以及凝结水流量调节范围的限制，凝结水节流控制只能暂时性承担机组部分负荷，机组负荷调节任务最终由机炉协调控制系统来完成。锅炉侧能量变化速率决定了整个机组负荷变化速率，当锅炉侧能量以一定的速率逐渐上升，说明此时锅炉侧能量响应速率已经能够满足机组负荷变化需求，凝结水节流作用可以切除；同理当锅炉侧具有一定的能量响应速率时，凝结水节流调节作用则无需投入，因此搭建如下的投/切逻辑。

图2所示为凝结水节流控制投/切回路的逻辑关系示意图。对图1所示凝结水节流控制系统的具体控制过程如下：

1)将除氧器水位当前值和除水器水位设定值接入第一差值块的输入端，第一差值块的输出接入第一判断块的输入端，第一差值块对接收到的两个信号值求差，并输出差值的绝对值结果；第一判断块的输出接入第一非门块的输入端；第一非门块的输出接入第一与非门块的输入端；

节流控制功率增量指令接入第二判断块的输入端；第二判断块的输出接入第一与非门块的输入端；

机组功率接入第一微分块的输入端，第一微分块的输出接入第三判断块的输入端；热量信号接入第二微分块的输入端，第二微分块的输出接入第四判断块的输入端；并将第三判断块和第四判断块的输出端接入第一与非门块的输入端，第一与非门块的输出端分别接入第一与门块的输入端和第一或门块的输入端；水位控制手/自动接入第一与门块的输入端；

2)除氧器水位上限值接入第五判断块的输入端，除氧器水位下限值接入第六判断块的输入端，第五判断块和第六判断块的输出端接入第二与门块的输入端，第二与门块的输入端接入第一或门块的输入端；

凝结水流量接入第七判断块的输入端，第七判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

凝结水泵出口压力接入第八判断块的输入端；第八判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

凝汽器水位值接入第九判断块的输入端；第九判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

3)第一与门块的输出端接入RS触发器的R输入端，第一或门块的输出端接入RS触发器的S输入端；RS触发器的输出端输出的节流调节触发信号传给控制器切换模块T；

4)当RS触发器的的S输入端和R输入端均为0时，RS触发器保持原状态；当RS触发器的S输入端为1、R输入端为0时，RS触发器输出为1；当R输入端为1，输入S端为0时，RS触发器输出为0。

所述第一判断块、第二判断块、第四判断块和第五判断块，对接收到的信号值进行判断，若小于等于设定值则输出0，大于设定值则输出1；

第六判断块和第七判断块，对接收到的信号值进行判断，若大于等于设定值则输出0，小于设定值则输出1；

第三判断块、第八判断块、第九判断块，对接收到的信号进行判断，若大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，则输出0，否则输出1；

第一微分块和第二微分块对接收到的信号进行时域微分，输出信号为输入信号的变化率；

第一非门块对接入信号反转，输入为1时输出为0，输入为0时输出1；

第一与门块、第二与门块的接入全部输入端为1时，输出为1，任一接入端为0时，输出为0；

第一与非门块的接入端全部为1时输出0，任一接入端为0时输出1；

第一或门块的接入端全部为0时输出0，任一接入端为1时输出1；

在图2中，逻辑信号a表示除氧器水位当前值L_s与水位设定值之间的比较结果，其具体的逻辑关系为：

如果L_s与之间的差值小于或等于除氧器水位正常波动范围上限值δ₁，则逻辑信号a为0，否则，a为1。

逻辑信号b表示凝结水节流控制承担的功率增量指令与调节死区δ₂的比较结果，其具体的逻辑关系为：

如果小于等于δ₂，则逻辑信号b为0，否则，b为1。

逻辑信号c表示机组功率变化率与凝结水节流控制调节负荷时机组负荷的变化速率δ₄、切换回水位控制时除氧器回水过程中对机组负荷变化速率的影响δ₃的比较结果，其具体的逻辑关系为：

如果大于等于δ₃且小于等于δ₄，则逻辑信号c为0，否则，c为1。

逻辑信号d表示机组热量信号变化量与门限值δ₅的比较结果，热量信号Q由炉内汽水工质参数进行构造，δ₅为门限值，当机组热量信号变化率大于门限值时，说明锅炉发热量开始上升，机组负荷调节可以由原协调控制系统承担，凝结水节流控制作用可以切除。其具体的逻辑关系为：

如果小于等于δ₅，则逻辑信号d为0，否则，d为1。

当条件(c)和(d)同时满足，机组即可切除氧器水位控制回路，保证了切换过程中负荷平滑过渡，不会出现负荷回调情况。

对于逻辑信号e，其具体的逻辑关系为：

当大于等于或者当小于等于时，逻辑信号e为0；否则，e为1。

其中，表示凝结水节流调节过程中除氧器水位的上限值；表示凝结水节流调节过程中除氧器水位的下限值；除氧器水位下限报警值、除氧器水位上限报警值。在凝结水节流调节过程中当除氧器水位的上限值大于除氧器水上限报警值、或者在凝结水节流调节过程中除氧器水位的下限值小于除氧器水位下限报警值时，切除凝结水节流调节作用。

对于逻辑信号f，其具体的逻辑关系为：

如果D_wc大于等于则逻辑信号f为0；否则，f为1。

其中，D_wc为当前工况下机组凝结水流量；表示凝结水最低保护流量，当机组凝结水流量低于凝结水最低流量保护值时，切除凝结水节流调节作用。

对于逻辑信号g，其具体的逻辑关系为：

如果p_nb大于等于且小于等于则逻辑信号g为0；否则，g为1。

其中，p_nb为当前工况下凝结水泵出口压力；为凝节水泵出口压力下限值；为凝结水泵出口压力上限值。当凝结水泵出口压力低于凝结水泵出口压力下限值或者高于凝结水泵出口压力上限值时，切除凝结水节流调节作用

对于逻辑信号h，其具体的逻辑关系为：

如果L_c大于等于且小于等于则逻辑信号h为0；否则，h为1。

其中，L_c为当前工况下机组凝汽器水位；为凝汽器水位下限值；为凝汽器水位上限值。当凝汽器水位低于其水位下限值或者高于其水位上限值时，切除凝结水节流调节作用。

对于逻辑信号j：水位控制处于自动状态j＝1；处于手动状态j＝0。

则信号A的逻辑表达式可以表示为：

$A=\stackrel{\&OverBar;}{a}\&CenterDot;b\&CenterDot;j\&CenterDot;\left(\stackrel{\&OverBar;}{c\&CenterDot;d}\right)$

信号B的逻辑表达式可以表示为：

B＝(c·d)+e+f+g+h

对于参数δ₁～δ₅：

δ₁为除氧器水位正常波动范围上限值，记录机组稳态工况下除氧器水位波动范围，并以该波动范围上限值作为参数δ₁的设定值；

δ₂为机组负荷调节死区，记录机组稳态工况下机组功率波动范围，并以该波动范围上限值作为参数δ₂的设定值；

δ₃为切换回水位控制时，除氧器回水过程中对机组负荷变化速率的影响；δ₄为凝结水节流调节负荷时机组负荷的变化速率；解除机组AGC指令、一次调节指令及协调控制系统，手动输入凝结水节流触发信号及机组负荷指令，调节凝结水节流控制器参数，保证机组负荷变化速率大于R_sp，并记录凝结水流量平均变化率；解除凝结水节流触发信号，调节除氧器补水回路控制器参数，保证除氧器以较低的补水速率进行水位调节，并记录凝结水流量平均变化率；进而根据当前工况下的增益系数k_e，计算δ₃和δ₄；如：

根据调节级压力及锅炉汽包压力建构如下式所示的热量信号：

$Q=k_1{p}_1+k_2\frac{{\mathrm{dp}}_d}{\mathrm{dt}};$

其中：p_d为汽包压力，p₁为汽轮机调节级压力；

记录机组在协调控制模式下进行升降负荷时热量信号的变化率，并作为设定门限值δ₅的依据；

图3所示，为基于上述凝结水节流投/切逻辑，投入凝结水节流系统后，机组负荷变化曲线，实线表示投入凝结水节流调节后机组负荷控制效果，虚线表示原机炉协调系统控制效果。在变负荷初期，凝结水节流作用可以瞬间跨出调节死区，而原机炉协调控制系统需36s跨出调节死区；升负荷初期，机组最高升速率达到54.13MW/min；补水过程中δ₃设定为-3.312MW/min，第59秒机组负荷升速率大于δ₃时，凝结水节流系统切回补水操作，此时机组负荷持续上升，避免负荷波动。

Claims (5)

1.一种凝结水节流控制系统，其特征在于，所述凝结水节流控制系统的控制器切换模块T分别连接功率增量控制器G、除氧器水位控制器O和除氧器水位调节手/自动切换模块Q；除氧器水位调节手/自动切换模块Q和除氧器上水电动开度阀F连接；其中，控制器切换模块T的节流调节触发信号来自RS触发器。

2.根据权利要求1所述一种凝结水节流控制系统，其特征在于，所述功率增量控制器G和除氧器水位控制器O均采用PID控制器；功率增量控制器G根据输入的凝结水节流控制功率增量设定值和凝结水节流控制功率增量反馈值输出除氧器上水电动开度阀F的阀位信号指令；除氧器水位控制器根据输入的除氧器水位设定值和除氧器水位反馈值输出除氧器上水电动开度阀F的阀位信号指令；控制器切换模块T根据节流调节触发信号，在功率增量控制器G的输出Y信号和除氧器水位控制器O的输出N信号之间进行切换选择，具体方法为：当节流调节触发信号为1时，控制器切换模块T输出Y信号；当节流触发信号为0时，控制器切换模块T输出N信号；除氧器水位调节手/自动切换模块Q，当除氧器上水电动开度阀F处于手动状态时，此时直接手动输入信号来控制除氧器上水电动开度阀F的开度；当除氧器水位调节手/自动切换模块Q处于自动控制状态时，此时上述控制器切换模块T的输出直接通过除氧器水位调节手/自动切换模块Q来控制除氧器上水电动开度阀F的开度，进而调节凝结水流量。

3.一种凝结水节流控制系统的安全控制方法，其特征在于，所述安全控制方法，包括：

1)将除氧器水位当前值和除水器水位设定值接入第一差值块的输入端，第一差值块的输出接入第一判断块的输入端，第一差值块对接收到的两个信号值求差，并输出差值的绝对值结果；第一判断块的输出接入第一非门块的输入端；第一非门块的输出接入第一与非门块的输入端；

节流控制功率增量指令接入第二判断块的输入端；第二判断块的输出接入第一与非门块的输入端；

机组功率接入第一微分块的输入端，第一微分块的输出接入第三判断块的输入端；热量信号接入第二微分块的输入端，第二微分块的输出接入第四判断块的输入端；并将第三判断块和第四判断块的输出端接入第一与非门块的输入端，第一与非门块的输出端分别接入第一与门块的输入端和第一或门块的输入端；水位控制手/自动接入第一与门块的输入端；

2)除氧器水位上限值接入第五判断块的输入端，除氧器水位下限值接入第六判断块的输入端，第五判断块和第六判断块的输出端接入第二与门块的输入端，第二与门块的输入端接入第一或门块的输入端；

凝结水流量接入第七判断块的输入端，第七判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

凝结水泵出口压力接入第八判断块的输入端；第八判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

凝汽器水位值接入第九判断块的输入端；第九判断块的输出端接入第一或门块的输入端；

3)第一与门块的输出端接入RS触发器的R输入端，第一或门块的输出端接入RS触发器的S输入端；RS触发器的输出端输出的节流调节触发信号传给控制器切换模块T；

4)当RS触发器的的S输入端和R输入端均为0时，RS触发器保持原状态；当RS触发器的S输入端为1、R输入端为0时，RS触发器输出为1；当R输入端为1，输入S端为0时，RS触发器输出为0。

4.根据权利要求3所述一种凝结水节流控制系统的安全控制方法，其特征在于，所述第一判断块、第二判断块、第四判断块和第五判断块，对接收到的信号值进行判断，若小于等于设定值则输出0，大于设定值则输出1；

第六判断块和第七判断块，对接收到的信号值进行判断，若大于等于设定值则输出0，小于设定值则输出1；

第三判断块、第八判断块、第九判断块，对接收到的信号进行判断，若大于等于第一设定值，且小于等于第二设定值，则输出0，否则输出1；

第一微分块和第二微分块对接收到的信号进行时域微分，输出信号为输入信号的变化率；

第一非门块对接入信号反转，输入为1时输出为0，输入为0时输出1；

第一与门块、第二与门块的接入全部输入端为1时，输出为1，任一接入端为0时，输出为0；

第一与非门块的接入端全部为1时输出0，任一接入端为0时输出1；

第一或门块的接入端全部为0时输出0，任一接入端为1时输出1；

其中：第一判断块的设定值δ₁为除氧器水位正常波动范围上限值，第二判断块的设定值δ₂为机组负荷调节死区，第四判断块的设定值δ₅为门限值，第五判断块的设定值为除氧器水位上限报警值，第六判断块的设定值为除氧器水位下限报警值，第七判断块的设定值为凝结水最低保护流量，第三判断块的第一设定值δ₃为切换回水位控制时除氧器回水过程中对机组负荷变化速率的影响，第二设定值δ₄为凝结水节流调节时机组负荷的变化速率；第八判断块的第一设定值为凝节水泵出口压力下限值，第二设定值为凝结水泵出口压力上限值；第九判断块的第一设定值为凝汽器水位下限值，第二设定值为凝汽器水位上限值。

5.根据权利要求3所述一种凝结水节流控制系统的安全控制方法，其特征在于，所述除氧器水位的计算包括：

1)除氧器水位上限的计算方法为：

$L_s^{\mathrm{up}}=L_s+\frac{{\&Integral;}_{t=0}^T[(D_{\mathrm{wc}}+t\&CenterDot;R_{\mathrm{wc}})-D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}]\mathrm{dt}}{L_d\&CenterDot;D_d},(T=\frac{D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-D_{\mathrm{wc}}}{R_{\mathrm{wc}}});$

其中：

为凝结水节流调节过程中除氧器水位的上限值；

L_s为当前工况下除氧器水位；

D_wc为当前工况下凝结水流量；

为当前机组负荷工况下凝结水流量设计值；

R_wc为凝结水回水速率，当凝结水流量增大时R_wc>0，当凝结水流量减小时R_wc<0；

L_d为除氧器长度；

D_d为除氧器等效直径；

2)除氧器水位下限的计算方法为：

$L_s^{\mathrm{down}}=L_s-\frac{{\&Integral;}_{t=0}^T[D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-(D_{\mathrm{wc}}+t\&CenterDot;R_{\mathrm{wc}})]\mathrm{dt}}{L_d\&CenterDot;D_d},(T=\frac{D_{\mathrm{wc}}^{\mathrm{Design}}-D_{\mathrm{wc}}}{R_{\mathrm{wc}}});$

其中：

为凝结水节流调节过程中除氧器水位的下限值；

上述凝结水节流调节过程中凝结水流量变化速率在不同调节阶段需满足：

当凝结水节流参与机组负荷调节时，调节控制器参数保证

当凝结水节流调节作用切除、除氧器进行补水操作时，调节控制器参数保证 $\left|\frac{{\mathrm{dD}}_{\mathrm{wc}}}{\mathrm{dt}}\right|\&le;\left|\frac{R_{\mathrm{ccs}}}{k_e}\right|;$

其中，

R_ccs为机炉协调控制系统对机组负荷变化率的影响；

R_sp为机组负荷额定变化速率；

k_e为机组功率增量与凝结水流量变化量之间的比例增益，且k_e<0。