CN105180137A - 火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法 - Google Patents

火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法 Download PDF

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朱晓星
张建玲
傅强
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Abstract

本发明公开了一种火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，步骤包括：启动磨煤机和给煤机，设置最低给煤量，将煤粉输送至锅炉燃烧；等待预设时间；判断待控制火力发电机组启动升温阶段的完成条件是否得到满足，如果条件未满足，则判断饱和蒸汽升温速率变化情况，如果变化过慢则在第一指定时长内、按照第一指定给煤速率使给煤机的给煤量增加，如果变化过快则在第三指定时长内、按照第二指定给煤速率使给煤机的给煤量减少。本发明能够使火力发电机组在启动升温阶段中自动控制饱和蒸汽升温速率接近上限值而不超过上限值，减轻运行操作人员的劳动强度，提高火力发电机组启动升温阶段的安全性和经济性。

Description

火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法
技术领域
本发明涉及火力发电机组控制工程技术，具体涉及一种火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法。
背景技术
在火力发电机组启动升温阶段，对饱和蒸汽的升温速率上限有严格的要求。饱和蒸汽的升温速率过高，可能导致锅炉受热面超温爆管，直接影响锅炉的使用寿命；饱和蒸汽的升温速率过低，将延长机组启动时间，降低机组经济性。因此，如何使得饱和蒸汽的升温速率接近上限值而又不超过上限值，是火力发电机组启动升温阶段中需要解决的核心技术问题。
传统的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率的控制，是由运行操作人员人工观察饱和蒸汽的升温情况，根据观察到的情况和主观判断，手动操作来增加或减少燃料。采用这种方法不但运行操作人员劳动强度大，而且升温速率的控制也很不稳定，影响机组运行安全性和经济性。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够在火力发电机组在启动升温阶段中自动控制饱和蒸汽升温速率接近上限值而不超过上限值，减轻运行操作人员的劳动强度，提高火力发电机组启动升温阶段的安全性和经济性的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，步骤包括：
1）当待控制的火力发电机组的锅炉上水完成、风烟系统启动且要进入启动升温阶段时，启动磨煤机和给煤机，设置稳定锅炉燃烧的最低给煤量，由一次风将煤粉输送至锅炉燃烧；
2）等待预设时间，然后跳转执行步骤3）。
3）判断待控制火力发电机组启动升温阶段的完成条件是否得到满足，如果启动升温阶段的完成条件得到满足，则结束并退出；否则跳转执行下一步；
4）获取待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率，判断待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率是否过快或者过慢，如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率既不过快也不过慢，则跳转执行步骤3）；如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率过慢，则跳转执行步骤5）；如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率过快，则跳转执行步骤6）；
5）在第一指定时长内、按照第一指定给煤速率使给煤机的给煤量自动增加，且判断在第二指定时长内均为持续使给煤机的给煤量自动增加是否成立，如果成立，则跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤3）；
6）在第三指定时长内、按照第二指定给煤速率使给煤机的给煤量自动减少，且判断在第四指定时长内均为持续使给煤机的给煤量自动减少是否成立，如果成立，则跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤3）。
优选地，所述步骤4）的详细步骤包括：
4.1）获取待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A；
4.2）判断待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A小于a*A 0 、启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续b秒小于预设的第一变化率阈值c两个条件是否成立，其中A 0 为待控制火力发电机组的启动升温阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，a为0至1之间的比例参数，如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A过慢，跳转执行步骤5）；否则，跳转执行下一步；
4.3）判断待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A不小于d*A 0 、启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续e秒大于预设的第二变化率阈值f两个条件是否成立，其中A 0 为待控制火力发电机组的启动升温阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，d为0至1之间的比例参数，且比例参数d比比例参数a大，如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A过快，跳转执行步骤6）；否则跳转执行下一步；
4.4）判定待控制火力发电机组启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A既不过快也不过慢，跳转执行步骤3）。
优选地，所述步骤4.2）中比例参数a的值为0.8；所述步骤4.3）中比例参数d的值为0.9。
优选地，所述步骤4.2）中的连续b秒、步骤4.3）中的连续e秒均为连续15秒。
优选地，所述步骤4.2）中第一变化率阈值c的值为0.1℃/min/s；所述步骤4.3）中第二变化率阈值f的值为0.15℃/min/s。
优选地，所述步骤5）中的第一指定时长、步骤6）中的第三指定时长均为1分钟。
优选地，所述步骤5）中的第一指定给煤速率、步骤6）中的第二指定给煤速率均为1t/h/min。
优选地，所述步骤5）中的第二指定时长、步骤6）中的第四指定时长均为3分钟。
优选地，所述步骤2）中的等待预设时间具体是指等待2分钟。
本发明火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法具有下述优点：本发明火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法能使火力发电机组在启动阶段将饱和蒸汽升温速率自动控制为接近上限值而不超过上限值，通过实时自动监测饱和蒸汽升温速率变化做出判断：若升温速率较慢则增加给煤机给煤量，缩短启动时间；若升温速率过快则减少给煤机给煤量，确保锅炉设备安全，从而能够减轻操作人员的劳动强度、缩短机组启动时间，提高火力发电机组启动升温阶段的安全性和经济性。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法的步骤包括：
1）当待控制的火力发电机组的锅炉上水完成、风烟系统启动且要进入启动升温阶段时，启动磨煤机和给煤机，设置稳定锅炉燃烧的最低给煤量，由一次风将煤粉输送至锅炉燃烧；
2）等待预设时间，然后跳转执行步骤3）。
3）判断待控制火力发电机组启动升温阶段的完成条件是否得到满足，如果启动升温阶段的完成条件得到满足，则结束并退出；否则跳转执行下一步；
4）获取待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率，判断待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率是否过快或者过慢，如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率既不过快也不过慢，则跳转执行步骤3）；如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率过慢，则跳转执行步骤5）；如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率过快，则跳转执行步骤6）；
5）在第一指定时长内、按照第一指定给煤速率使给煤机的给煤量自动增加，且判断在第二指定时长内均为持续使给煤机的给煤量自动增加是否成立，如果成立，则跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤3）；
6）在第三指定时长内、按照第二指定给煤速率使给煤机的给煤量自动减少，且判断在第四指定时长内均为持续使给煤机的给煤量自动减少是否成立，如果成立，则跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤3）。
本实施例中，步骤4）的详细步骤包括：
4.1）获取待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A；
4.2）判断待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A小于a*A 0 、启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续b秒小于预设的第一变化率阈值c两个条件是否成立，其中A 0 为待控制火力发电机组的启动升温阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，a为0至1之间的比例参数，如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A过慢，跳转执行步骤5）；否则，跳转执行下一步；
4.3）判断待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A不小于d*A 0 、启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续e秒大于预设的第二变化率阈值f两个条件是否成立，其中A 0 为待控制火力发电机组的启动升温阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，d为0至1之间的比例参数，且比例参数d比比例参数a大，如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A过快，跳转执行步骤6）；否则跳转执行下一步；
4.4）判定待控制火力发电机组启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A既不过快也不过慢，跳转执行步骤3）。
本实施例中，步骤4.2）中比例参数a的值为0.8；步骤4.3）中比例参数d的值为0.9；步骤4.2）中的连续b秒、步骤4.3）中的连续e秒均为连续15秒；步骤4.2）中第一变化率阈值c的值为0.1℃/min/s；步骤4.3）中第二变化率阈值f的值为0.15℃/min/s；步骤5）中的第一指定时长、步骤6）中的第三指定时长均为1分钟；步骤5）中的第一指定给煤速率、步骤6）中的第二指定给煤速率均为1t/h/min；步骤5）中的第二指定时长、步骤6）中的第四指定时长均为3分钟；步骤2）中的等待预设时间具体是指等待2分钟；需要说明的是，上述取值均为本实施例的优选值，毫无疑问，本领域技术人员也可以根据需要对上述数值进行适当变化，但是其基本原理仍与本实施例完全相同，故在此不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于步骤包括：
1）当待控制的火力发电机组的锅炉上水完成、风烟系统启动且要进入启动升温阶段时，启动磨煤机和给煤机，设置稳定锅炉燃烧的最低给煤量，由一次风将煤粉输送至锅炉燃烧；
2）等待预设时间，然后跳转执行步骤3）；
3）判断待控制火力发电机组启动升温阶段的完成条件是否得到满足，如果启动升温阶段的完成条件得到满足，则结束并退出；否则跳转执行下一步；
4）获取待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率，判断待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率是否过快或者过慢，如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率既不过快也不过慢，则跳转执行步骤3）；如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率过慢，则跳转执行步骤5）；如果启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率过快，则跳转执行步骤6）；
5）在第一指定时长内、按照第一指定给煤速率使给煤机的给煤量自动增加，且判断在第二指定时长内均为持续使给煤机的给煤量自动增加是否成立，如果成立，则跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤3）；
6）在第三指定时长内、按照第二指定给煤速率使给煤机的给煤量自动减少，且判断在第四指定时长内均为持续使给煤机的给煤量自动减少是否成立，如果成立，则跳转执行步骤2）；否则，跳转执行步骤3）。
2.根据权利要求1所述的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于，所述步骤4）的详细步骤包括：
4.1）获取待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A；
4.2）判断待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A小于a*A 0 、启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续b秒小于预设的第一变化率阈值c两个条件是否成立，其中A 0 为待控制火力发电机组的启动升温阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，a为0至1之间的比例参数，如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A过慢，跳转执行步骤5）；否则，跳转执行下一步；
4.3）判断待控制火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A不小于d*A 0 、启动升温阶段饱和蒸汽的升温速率A的变化率△A已连续e秒大于预设的第二变化率阈值f两个条件是否成立，其中A 0 为待控制火力发电机组的启动升温阶段允许的饱和蒸汽升温速率A的上限，d为0至1之间的比例参数，且比例参数d比比例参数a大，如果上述两个条件成立，则判定待控制火力发电机组的启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A过快，跳转执行步骤6）；否则跳转执行下一步；
4.4）判定待控制火力发电机组启动升温阶段的饱和蒸汽升温速率A既不过快也不过慢，跳转执行步骤3）。
3.根据权利要求2所述的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于，所述步骤4.2）中比例参数a的值为0.8；所述步骤4.3）中比例参数d的值为0.9。
4.根据权利要求3所述的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于，所述步骤4.2）中的连续b秒、步骤4.3）中的连续e秒均为连续15秒。
5.根据权利要求4所述的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于，所述步骤4.2）中第一变化率阈值c的值为0.1℃/min/s；所述步骤4.3）中第二变化率阈值f的值为0.15℃/min/s。
6.根据权利要求5所述的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于，所述步骤5）中的第一指定时长、步骤6）中的第三指定时长均为1分钟。
7.根据权利要求6所述的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于，所述步骤5）中的第一指定给煤速率、步骤6）中的第二指定给煤速率均为1t/h/min。
8.根据权利要求7所述的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于，所述步骤5）中的第二指定时长、步骤6）中的第四指定时长均为3分钟。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的火力发电机组启动升温阶段饱和蒸汽升温速率控制方法，其特征在于，所述步骤2）中的等待预设时间具体是指等待2分钟。
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