CN104989464B - 水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，包括进气压力信号获取模块、进气压力测量模块、进气压力目标值设定模块、进气压力判定模块、升负荷指令控制模块和降负荷指令控制模块。本发明将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较，在汽轮机进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值时，发送汽轮机升负荷脉冲指令，在进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值时，发送汽轮机降负荷脉冲指令。通过本发明将汽轮机进气压力波动控制在较小的范围，解决人为调整负荷控制压力时，由于反应慢造成压力波动大、工况不稳定、锅炉热效率率低等问题，提高了水泥窑余热发电的发电效率。

Description

水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块及控制方法

技术领域

本发明涉及水泥窑余热发电技术中压力控制方法，特别涉及水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块及控制方法。

背景技术

水泥窑余热发电技术是直接对水泥窑在熟料煅烧过程中窑头窑尾排放的余热废气进行回收，通过余热锅炉产生蒸气带动汽轮发电机发电。一条日产5000吨水泥熟料生产线每天可利用余热发电21-24万度，可解决约60％的熟料生产自用电，产品综合能耗可下降约18％，每年节约标准煤约2.5万吨，减排二氧化碳约6万吨。对于水泥生产企业来说：可以大幅度减少向社会发电厂的购电量或大幅度减少水泥生产企业燃烧燃料的自备电厂的发电量以大大降低水泥生产能耗；可避免水泥窑废气余热直接排入大气造成的热岛现象，可减少CO2等燃烧废物的排放而有利于保护环境。因此水泥窑余热发电为我国水泥工业的发展、节能技术的进步、推动资源综合利用工作的开展做出了重要贡献。

水泥窑余热发电往往是利用剩余热量发电，热源不稳定，这就导致如果在恒负荷模式下压力就不稳定，压力的不稳定又会导致锅炉水位波动大，汽轮机受力变化大，减少汽轮机寿命。由于温度波动频繁，因此要求操作员要长期集中精力观察压力变化并做出调整，由于人的精力有限，长期机械操作容易产生麻痹感，时间长了，导致压力波动大，影响了系统的稳定，减少了汽轮机的寿命，同时也浪费了热量，减少了发电量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，通过该控制模块将水泥窑余热发电过程中汽轮机进气压力波动控制在较小的范围，解决人为调整负荷控制压力时，由于反应较慢，造成压力波动大，工况不稳定，减少了锅炉热效率，也损害了汽机使用寿命的问题。

本发明的另一目的在于，提供一种泥窑余热发电恒压自动发电控制方法。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，包括

进气压力信号获取模块，用于获取汽轮机进气压力信号；

进气压力测量模块，用于根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值；

进气压力目标值设定模块，用于设定汽轮机进气压力目标值和设定进气压力目标值的死区，根据死区获取进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值；

进气压力判定模块，用于将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较；

升负荷指令控制模块，用于在进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值时，发送汽轮机升负荷脉冲指令；

降负荷指令控制模块，用于在进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值时，发送汽轮机降负荷脉冲指令。

升/降负荷脉冲持续时间设定模块，用于设定升负荷指令控制模块发送的汽轮机升负荷脉冲以及降负荷指令控制模块发送的汽轮机降负荷脉冲的持续时间PT1，其中，所述升/降负荷脉冲的持续时间为1～2s；

升/降负荷脉冲间隔时间设定模块，用于设定升负荷指令控制模块发送的汽轮机升负荷脉冲之间的间隔时间以及降负荷指令控制模块发送的汽轮机降负荷脉冲之间的间隔时间，其中，所述升/降负荷脉冲的间隔时间为4～16s。

优选的，还包括：升负荷指令手动驱动模块，用于驱动升负荷指令控制模块发送汽轮机升负荷脉冲指令；

降负荷指令手动驱动模块，用于驱动降负荷指令控制模块控制发送汽轮机降负荷脉冲指令；

手动和自动工作模式控制模块，用于控制水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块的工作模式为自动工作模式或手动工作模式；当为手动工作模式时，通过升负荷指令手动驱动模块驱动升负荷指令控制模块发送汽轮机升负荷脉冲指令，或者降负荷指令手动驱动模块驱动降负荷指令控制模块控制发送汽轮机降负荷脉冲指令。

优选的，还包括：油动机行程获取模块，用于获取油动机行程，其中油动机为用于调节汽轮机上进气阀门开度的设备，油动机行程代表了汽轮机上进气阀门的开度；

油动机行程上限值设定模块，用于设定油动机行程上限值；

油动机行程判定模块，用于判定油动机行程是否超过油动机行程上限值，若是，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，解除锁定。

更进一步的，还包括：汽轮机瞬时功率获取模块，用于获取汽轮机瞬时功率，以计算出汽轮机的实际发电量；

汽轮机的功率上限值设定模块，用于设定汽轮机的功率上限值；

汽轮机瞬时功率判定模块，用于判定汽轮机的实际发电量是否超过汽轮机的功率上限值，若是，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值时或者水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块进入手动工作模式时，解除锁定。

本发明的第二目的通过下述技术方案实现：一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，步骤如下：

S1、设定汽轮机进气压力目标值、进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值，并且获取汽轮机进气压力信号，根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值；

S2、将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较；若汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值，则进入步骤S3；若汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，则进入步骤S4；

S3、每隔一段时间自动发一次升负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值时，停止升负荷脉冲指令的发送；

S4、每隔一段时间自动发一次降负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值大于进气压力目标值的下限值时，停止降负荷脉冲指令的发送。

优选的，所述步骤S1还包括设定用于调节汽轮机上进气阀门开度的油动机行程上限值，并且获取油动机行程信号；

所述步骤S2中还包括判定当前汽轮机油动机行程是否超过油动机行程上限值，在所述步骤S2中，在汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值的同时油机行程未超过油机行程上限时，则进入步骤S3；若当前汽轮机油动机行程超过油动机行程上限值，则进入以下步骤S5；

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，解除锁定。

优选的，所述步骤S1还包括设定汽轮机的功率上限值，并且获取汽轮机瞬时功率，然后根据汽轮机瞬时功率计算出汽轮机的实际发电量；

所述步骤S2中还包括判定汽轮机的实际发电量是否超过功率上限，在所述步骤S2中，在汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值的同时汽轮机的实际发电量未超过功率上限时，则进入步骤S3；若汽轮机的实际发电量超过功率上限，则进入以下步骤S5；

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值或为手动工作模式时，解除锁定。

优选的，所述步骤S1还包括：设定用于调节汽轮机上进气阀门开度的油动机行程上限值，并且获取油动机行程信号；设定汽轮机的功率上限值，并且获取汽轮机瞬时功率，然后根据汽轮机瞬时功率计算出汽轮机的实际发电量；

所述步骤S2中还包括判定当前汽轮机油动机行程是否超过油动机行程上限值以及判定汽轮机的实际发电量是否超过汽轮机的功率上限值，在所述步骤S2中，在汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值的同时油机行程未超过油机行程上限，且汽轮机的实际发电量未超过汽轮机的功率上限值时，则进入步骤S3；若当前汽轮机油动机行程超过油动机行程上限值，和/或汽轮机的实际发电量超过功率上限，则进入以下步骤S5；

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，并且汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值或进入到手动工作模式时，解除锁定。

优选的，还包括手动工作模式，当为手动工作模式时，操作人员人为驱动发送汽轮机升负荷脉冲指令，或者人为驱动发送汽轮机降负荷脉冲指令。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值，然后将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较，在汽轮机进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值时，发送汽轮机升负荷脉冲指令，在进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值时，发送汽轮机降负荷脉冲指令。通过本发明将水泥窑余热发电过程中汽轮机进气压力波动自动控制在较小的范围，解决人为调整负荷控制压力时，由于反应较慢造成压力波动大、工况不稳定、减少了锅炉热效率以及浪费了热量减少了发电量，也损害了汽轮机使用寿命的问题。

(2)本发明获取油动机行程信号，并且判定油动机行程是否超过油动机行程上限值，在油动机行程超过油动机行程上限时，控制锁定升负荷指令，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，油动机行程小于目标值的上限值，解除锁定。因此本发明控制了汽机负荷给定值，保证汽机负荷给定值与油动机开到最大时的负荷相符。

(3)本发明获取汽轮机的实际发电量，并且判定汽轮机的实际发电量是否超过汽轮机的功率上限值，在汽轮机的实际发电量超过汽轮机的功率上限值时，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值上限值时，或者对水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块进行自动-手动-自动切换时，解除锁定。因此本发明控制了汽轮机的最高负荷给定值不超过汽轮机最大负荷，保证了汽轮机发电机的安全运行。

(4)本发明可以工作在手动工作模式和自动工作模式，当工况超出自动工作模式应对范围是，可快速切换到手动控制，即操作人员人为驱动发送汽轮机升负荷脉冲指令，或者人为驱动发送汽轮机降负荷脉冲指令，在出现异常情况时，可快速切换的手动控制来化解危机。

附图说明

图1是本发明实施例1控制方法流程图。

图2是本发明实施例1控制方法中升负荷的流程图。

图3是本发明实施例1控制方法中降负荷的流程图。

图4是本发明实施例2控制方法流程图。

图5是本发明实施例2控制方法中升负荷的流程图。

图6是本发明实施例2控制方法中降负荷的流程图。

图7是本发明实施例3控制方法流程图。

图8是本发明实施例3控制方法中升负荷的流程图。

图9是本发明实施例3控制方法中降负荷的流程图。

图10是本发明实施例4控制方法流程图。

图11是本发明实施例4控制方法中升负荷的流程图。

图12是本发明实施例4控制方法中降负荷的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，其中该自动发电控制模块设置在DCS(Distributed Control System，分散控制系统)中，DCS的输出端连接505控制器，505控制器连接汽轮机进气口的阀门，通过控制505控制器控制阀门的开度，以实现汽轮机的升负荷或者降负荷处理。本实施例水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块包括：

进气压力信号获取模块：用于获取汽轮机进气压力信号，在本实施例控制模块可以通过汽轮机进气口的压力传感器获取到汽轮机进气压力信号。

进气压力测量模块：用于根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值；

进气压力目标值设定模块：用于设定汽轮机进气压力目标值和设定进气压力目标值的死区，根据死区获取进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值；本实施例中，进气压力目标值为0.8mpa，进气压力目标值的死区为±0.01mpa，进气压力目标值的上限值为0.8+0.01＝0.81mpa，进气压力目标值的下限值为0.8-0.01＝0.79mpa。

进气压力判定模块：用于将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较。

升负荷指令控制模块：用于在进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值时，发送汽轮机升负荷脉冲指令至与汽轮机连接的505控制器，505控制器接收到汽轮机升负荷脉冲指令后，根据升负荷脉冲指令控制汽轮机进气口阀门的开度，对汽轮机进行升负荷处理。

降负荷指令控制模块：用于在进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值时，发送汽轮机降负荷脉冲指令与汽轮机连接的505控制器，505控制器接收到汽轮机降负荷脉冲指令后，根据降负荷脉冲指令控制汽轮机进气口阀门的开度，对汽轮机进行降负荷处理。

其中本实施例中设置其一个升负荷脉冲的持续时间和一个降负荷脉冲的持续时间均为PT1＝1～2s。

升/降负荷脉冲持续时间设定模块，用于设定升负荷指令控制模块发送的汽轮机升负荷脉冲以及降负荷指令控制模块发送的汽轮机降负荷脉冲的持续时间PT1，PT1为1～2s；

升/降负荷脉冲间隔时间设定模块，用于设定升负荷指令控制模块发送的汽轮机升负荷脉冲之间的间隔时间PT2以及降负荷指令控制模块发送的汽轮机降负荷脉冲之间的间隔时间PT2。在本实施例中设置PT2为4～16s，具体时间根据油动机的滞后性进行设置。

升负荷指令手动驱动模块，用于驱动升负荷指令控制模块发送汽轮机升负荷脉冲指令；

降负荷指令手动驱动模块，用于驱动降负荷指令控制模块控制发送汽轮机降负荷脉冲指令；

手动和自动工作模式控制模块，手动和自动工作模式控制模块，用于控制水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块的工作模式为自动工作模式或手动工作模式；当为手动工作模式时，通过升负荷指令手动驱动模块驱动升负荷指令控制模块发送汽轮机升负荷脉冲指令，或者降负荷指令手动驱动模块驱动降负荷指令控制模块控制发送汽轮机降负荷脉冲指令。

本实施例可以通过DCS一个引脚连接一个手动/自动控制按钮，一个引脚连接升负荷按钮，一个引脚连接降负荷按钮，当按下手动/自动按钮后，本实施例自动发电控制模块处于手动工作模式时，操作员按下升负荷按钮，此时通过升负荷指令手动驱动模块驱动升负荷指令控制模块发送汽轮机升负荷脉冲指令。操作员按下降负荷按钮，此时通过负荷指令手动驱动模块驱动降负荷指令控制模块发送汽轮机升负荷脉冲指令。

如图1所示，本实施例还公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，步骤如下：

S1、首先设定汽轮机进气压力目标值、进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值，然后获取汽轮机进气压力信号；根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值，在本实施例中汽轮机进气压力目标值为0.8mpa，进气压力目标值的上限值为0.81mpa，进气压力目标值的下限值为0.79mpa。

S2、将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较，若汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值0.81mpa，则进入步骤S3；若汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，则进入步骤S4；

S3、延时2s后，然后每隔6s时间自动发一个持续时间为2s的升负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值0.81，则停止升负荷脉冲指令的发送。具体控制如图2中流程图所示，图中GE为大于等于比较器，图中变量Q1为1时，表示汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值，Q1为0时，表示汽轮机的进气压力值小于进气压力目标值的上限值。

S4、延时2s，然后每隔16s时间自动发一个持续时间为2s的降负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值大于进气压力目标值的下限值时，停止降负荷脉冲指令的发送。具体控制如图3流程图所示，图中LE为小于等于比较器，其中变量W1为1时，表示汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，W1为0时，表示汽轮机的进气压力值大于进气压力目标值的下限值。

本实施例控制方法可以分为手动工作模式和自动工作模式，上述步骤为自动工作模式下的工作，还可以手动控制发送汽轮机升负荷脉冲指令和汽轮机降负荷脉冲指令，当为手动工作模式时，操作人员人为驱动发送汽轮机升负荷脉冲指令；或者人为驱动发送汽轮机降负荷脉冲指令。如图2和3中，当为手动工作模式时，手动/自动变量为0，当为自动工作模式时，手动/自动变量为1。

实施例2

本实施例公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，其中本实施例中水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块与实施例1的区别仅在于，还包括：

油动机行程获取模块，用于获取油动机行程，其中油动机为用于调节汽轮机上进气阀门开度的设备，油动机行程代表了汽轮机上进气阀门的开度。

油动机行程上限值设定模块，用于设定油动机行程上限值。在本实施例中油动机行程上限值为98mm。

油动机行程判定模块，用于判定油动机行程是否超过油动机行程上限值98mm，若是，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，解除锁定。

如图4所示，本实施例还公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，步骤如下：

S1、首先设定汽轮机进气压力目标值、进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值，设定用于调节汽轮机上进气阀门开度的油动机行程上限值，然后获取汽轮机进气压力信号和油动机行程信号，根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值；在本实施例中汽轮机进气压力目标值为0.8mpa，进气压力目标值的上限值为0.81mpa，进气压力目标值的下限值为0.79mpa，油动机行程上限值为98mm。

S2、将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较，同时将油动机行程与油动机行程上限值进行比较；若汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值0.81mpa的同时油动机行程小于等于油动机行程上限值98mm，则进入步骤S3；若汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，则进入步骤S4；若油动机行程大于油动机行程上限值98mm，则进入步骤S5；

S3、延时2s后，然后每隔16s时间自动发一个持续时间为2s的升负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值0.81，则停止升负荷脉冲指令的发送。具体控制如图5中流程图所示，图中GE为大于等于比较器，图中变量Q2为1时，表示汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值，Q2为0时，表示汽轮机的进气压力值小于进气压力目标值的上限值。

S4、延时2s，然后每隔16s时间自动发一个持续时间为2s的降负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值大于进气压力目标值的下限值时，停止降负荷脉冲指令的发送。具体控制如图6流程图所示，图中LE为小于等于比较器，其中变量W2为1时，表示汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，W2为0时，表示汽轮机的进气压力值大于进气压力目标值的下限值。

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，解除锁定。

本实施例控制方法可以分为手动工作模式和自动工作模式，上述步骤为自动工作模式下的工作，还可以手动控制发送汽轮机升负荷脉冲指令和汽轮机降负荷脉冲指令，当为手动工作模式时，操作人员人为驱动发送汽轮机升负荷脉冲指令；或者人为驱动发送汽轮机降负荷脉冲指令。如图5和6中，当为手动工作模式时，手动/自动变量为0，当为自动工作模式时，手动/自动变量为1。

实施例3

本实施例公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，其中本实施例中水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块与实施例1的区别仅在于，还包括：

汽轮机瞬时功率获取模块，用于获取汽轮机瞬时功率，以计算出汽轮机的实际发电量。本实施例中自动发电控制模块可以通过设置在汽轮集中的功率计获取到汽轮机瞬时功率。

汽轮机的功率上限值设定模块，用于设定汽轮机的功率上限值，本实施例中汽轮机的功率上限值为9700kw。

汽轮机瞬时功率判定模块，用于判定汽轮机的实际发电量是否超过汽轮机的功率上限值，若是，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值时或者水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块进入手动工作模式时，解除锁定。

如图7所示，本实施例还公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，步骤如下：

S1、首先设定汽轮机进气压力目标值、进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值，设定汽轮机的功率上限值，然后获取汽轮机进气压力信号和汽轮机瞬时功率，根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值，根据获取的汽轮机瞬时功率计算出汽轮机的实际发电量；在本实施例中汽轮机进气压力目标值为0.8mpa，进气压力目标值的上限值为0.81mpa，进气压力目标值的下限值为0.79mpa，汽轮机的功率上限值为9700kw。

S2、将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较，将汽轮机的实际发电量与汽轮机的功率上限值进行比较；若汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值0.81mpa的同时汽轮机的实际发电量小于等于汽轮机的功率上限值9700kw，则进入步骤S3；若汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，则进入步骤S4；若汽轮机的实际发电量超过汽轮机的功率上限值9700kw，则进入步骤S5；

S3、延时2s后，然后每隔16s时间自动发一个持续时间为2s的升负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值0.81，则停止升负荷脉冲指令的发送。具体控制如图8中流程图所示，图中GE为大于等于比较器，图中变量Q3为1时，表示汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值，Q3为0时，表示汽轮机的进气压力值小于进气压力目标值的上限值。

S4、延时2s，然后每隔16s时间自动发一个持续时间为2s的降负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值大于进气压力目标值的下限值时，停止降负荷脉冲指令的发送。具体控制如图9流程图所示，图中LE为小于等于比较器，其中变量W3为1时，表示汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，W3为0时，表示汽轮机的进气压力值大于进气压力目标值的下限值。

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值时，或者经进入手动工作模式时，解除锁定。

本实施例控制方法可以分为手动工作模式和自动工作模式，上述步骤为自动工作模式下的工作，还可以手动控制发送汽轮机升负荷脉冲指令和汽轮机降负荷脉冲指令，当为手动工作模式时，操作人员人为驱动发送汽轮机升负荷脉冲指令；或者人为驱动发送汽轮机降负荷脉冲指令。如图8和9中，当为手动工作模式时，手动/自动变量为0，当为自动工作模式时，手动/自动变量为1。

实施例4

本实施例公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，其中本实施例中水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块与实施例1的区别仅在于，还包括：

油动机行程获取模块，用于获取油动机行程，其中油动机为用于调节汽轮机上进气阀门开度的设备，油动机行程代表了汽轮机上进气阀门的开度。

油动机行程上限值设定模块，用于设定油动机行程上限值。在本实施例中油动机行程上限值为98mm。

油动机行程判定模块，用于判定油动机行程是否超过油动机行程上限98mm，若是，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，解除锁定。

汽轮机瞬时功率获取模块，用于获取汽轮机瞬时功率，以计算出汽轮机的实际发电量。本实施例中自动发电控制模块可以通过设置在汽轮集中的功率计获取到汽轮机瞬时功率。

汽轮机的功率上限值设定模块，用于设定汽轮机的功率上限值，本实施例中汽轮机的功率上限值为9700kw。

汽轮机瞬时功率判定模块，用于判定汽轮机的实际发电量是否超过功率上限值时，若是，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值时或者水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块进制手动工作模式时，解除锁定。

如图10所示，本实施例还公开了一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，步骤如下：

S1、首先设定汽轮机进气压力目标值、进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值，设定用于调节汽轮机上进气阀门开度的油动机行程上限值以及设定汽轮机的功率上限值，然后获取汽轮机进气压力信号、油动机行程信号和汽轮机瞬时功率，根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值，根据获取的汽轮机瞬时功率计算出汽轮机的实际发电量；在本实施例中汽轮机进气压力目标值为0.8mpa，进气压力目标值的上限值为0.81mpa，进气压力目标值的下限值为0.79mpa，油动机行程上限值为98，汽轮机的功率上限值为9700kw。

S2、将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较，将油动机行程与油动机行程上限值进行比较，将汽轮机的实际发电量与汽轮机的功率上限值进行比较；若汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值0.81mpa、油动机行程小于等于油动机行程上限值98mm且汽轮机的实际发电量小于等于汽轮机的功率上限值9700kw，则进入步骤S3；若汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，则进入步骤S4；若油动机行程大于油动机行程上限值98mm，和/或汽轮机的实际发电量超过汽轮机的功率上限值9700kw，则进入步骤S5；

S3、延时2s后(延时是为了过滤掉干扰信号)，然后每隔16s时间自动发一个持续时间为2s的升负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值0.81，则停止升负荷脉冲指令的发送。具体控制如图11中流程图所示，图中GE为大于等于比较器，图中变量Q4为1时，表示汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值，Q4为0时，表示汽轮机的进气压力值小于进气压力目标值的上限值。

S4、延时2s(延时是为了过滤掉干扰信号)，然后每隔16s时间自动发一个持续时间为2s的降负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值大于进气压力目标值的下限值时，停止降负荷脉冲指令的发送。具体控制如图12流程图所示，图中LE为小于等于比较器，其中变量W4为1时，表示汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，W4为0时，表示汽轮机的进气压力值大于进气压力目标值的下限值。

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值，并且汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值或进入手动工作模式时，解除锁定。

本实施例控制方法可以分为手动工作模式和自动工作模式，上述步骤为自动工作模式下的工作，还可以手动控制发送汽轮机升负荷脉冲指令和汽轮机降负荷脉冲指令，当为手动工作模式时，操作人员人为驱动发送汽轮机升负荷脉冲指令；或者人为驱动发送汽轮机降负荷脉冲指令。如图11和12中，当为手动工作模式时，手动/自动变量为0，当为自动工作模式时，手动/自动变量为1。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，其特征在于，包括

进气压力信号获取模块，用于获取汽轮机进气压力信号；

进气压力测量模块，用于根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值；

进气压力目标值设定模块，用于设定汽轮机进气压力目标值和设定进气压力目标值的死区，根据死区获取进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值；

进气压力判定模块，用于将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较；

升负荷指令控制模块，用于在进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值时，发送汽轮机升负荷脉冲指令；

降负荷指令控制模块，用于在进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值时，发送汽轮机降负荷脉冲指令；

升/降负荷脉冲持续时间设定模块，用于设定升负荷指令控制模块发送的汽轮机升负荷脉冲以及降负荷指令控制模块发送的汽轮机降负荷脉冲的持续时间PT1，其中，所述升/降负荷脉冲的持续时间为1～2s；

升/降负荷脉冲间隔时间设定模块，用于设定升负荷指令控制模块发送的汽轮机升负荷脉冲之间的间隔时间以及降负荷指令控制模块发送的汽轮机降负荷脉冲之间的间隔时间，其中，所述升/降负荷脉冲的间隔时间为4～16s；

升负荷指令手动驱动模块，用于驱动升负荷指令控制模块发送汽轮机升负荷脉冲指令；

降负荷指令手动驱动模块，用于驱动降负荷指令控制模块控制发送汽轮机降负荷脉冲指令；

手动和自动工作模式控制模块，用于控制水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块的工作模式为自动工作模式或手动工作模式；当为手动工作模式时，通过升负荷指令手动驱动模块驱动升负荷指令控制模块发送汽轮机升负荷脉冲指令，或者降负荷指令手动驱动模块驱动降负荷指令控制模块控制发送汽轮机降负荷脉冲指令。

2.根据权利要求1所述的水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，其特征在于，还包括

油动机行程获取模块，用于获取油动机行程，其中油动机为用于调节汽轮机上进气阀门开度的设备，油动机行程代表了汽轮机上进气阀门的开度；

油动机行程上限值设定模块，用于设定油动机行程上限值；

油动机行程判定模块，用于判定油动机行程是否超过油动机行程上限值，若是，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，解除锁定。

3.根据权利要求1或2所述的水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块，其特征在于，还包括：

汽轮机瞬时功率获取模块，用于获取汽轮机瞬时功率，以计算出汽轮机的实际发电量；

汽轮机的功率上限值设定模块，用于设定汽轮机的功率上限值；

汽轮机瞬时功率判定模块，用于判定汽轮机的实际发电量是否超过汽轮机的功率上限值，若是，则控制锁定升负荷指令控制模块，阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值时或者水泥窑余热发电恒压自动发电控制模块进入手动工作模式时，解除锁定。

4.一种水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，其特征在于，步骤如下：

S1、设定汽轮机进气压力目标值、进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值，并且获取汽轮机进气压力信号，根据汽轮机进气压力信号测量出汽轮机的进气压力值；

S2、将汽轮机的进气压力值与进气压力目标值的上限值和进气压力目标值的下限值进行比较；若汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值，则进入步骤S3；若汽轮机的进气压力值小于等于进气压力目标值的下限值，则进入步骤S4；

S3、每隔一段时间自动发一次升负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值时，停止升负荷脉冲指令的发送；

S4、每隔一段时间自动发一次降负荷脉冲指令，直到汽轮机进气压力值大于进气压力目标值的下限值时，停止降负荷脉冲指令的发送。

5.根据权利要求4所述的水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，其特征在于：

所述步骤S1还包括设定用于调节汽轮机上进气阀门开度的油动机行程上限值，并且获取油动机行程信号；

所述步骤S2中还包括判定当前汽轮机油动机行程是否超过油动机行程上限值，在所述步骤S2中，在汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值的同时油机行程未超过油机行程上限时，则进入步骤S3；若当前汽轮机油动机行程超过油动机行程上限值，则进入以下步骤S5；

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，解除锁定。

6.根据权利要求4所述的水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，其特征在于：

所述步骤S1还包括设定汽轮机的功率上限值，并且获取汽轮机瞬时功率，然后根据汽轮机瞬时功率计算出汽轮机的实际发电量；

所述步骤S2中还包括判定汽轮机的实际发电量是否超过功率上限，在所述步骤S2中，在汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值的同时汽轮机的实际发电量未超过功率上限时，则进入步骤S3；若汽轮机的实际发电量超过功率上限，则进入以下步骤S5；

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值或为手动工作模式时，解除锁定。

7.根据权利要求4所述的水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，其特征在于：

所述步骤S1还包括：设定用于调节汽轮机上进气阀门开度的油动机行程上限值，并且获取油动机行程信号；设定汽轮机的功率上限值，并且获取汽轮机瞬时功率，然后根据汽轮机瞬时功率计算出汽轮机的实际发电量；

所述步骤S2中还包括判定当前汽轮机油动机行程是否超过油动机行程上限值以及判定汽轮机的实际发电量是否超过汽轮机的功率上限值，在所述步骤S2中，在汽轮机的进气压力值大于等于进气压力目标值的上限值的同时油机行程未超过油机行程上限，且汽轮机的实际发电量未超过汽轮机的功率上限值时，则进入步骤S3；若当前汽轮机油动机行程超过油动机行程上限值，和/或汽轮机的实际发电量超过功率上限，则进入以下步骤S5；

S5、控制锁定汽轮机升负荷脉冲指令的发送，即阻止汽轮机升负荷脉冲指令的发送，直到油动机行程小于油动机行程上限值时，并且汽轮机进气压力值小于进气压力目标值的上限值或进入到手动工作模式时，解除锁定。

8.根据权利要求4所述的水泥窑余热发电恒压自动发电控制方法，其特征在于，还包括手动工作模式，当为手动工作模式时，操作人员人为驱动发送汽轮机升负荷脉冲指令，或者人为驱动发送汽轮机降负荷脉冲指令。