CN106352319A - 一种基于引风机变频方式下660mw超临界机组rb控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，属于火力发电自动控制技术领域。超临界机组RB后的功率与RB时的机组功率相比较，进行负荷判断，锁定RB发生的当前负荷值，经过F(x)函数调节，与超临界机组RB时和风机开度零一起进行负荷判断，经过逻辑转换得到超驰指令，超临界机组RB发生前的引风机静叶指令减去超驰指令，得到优化后引风机静叶指令，引风机的静叶执行机构根据超驰指令，关小引风机静叶开度，超临界机组RB包括两台一次风机RB、给水泵RB和送风机RB，均与引风机的静叶执行机构连锁动作。它以超驰控制引风机静叶，实现RB过程中的参数稳定控制，解决了炉膛压力过低问题。

Description

一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法

技术领域

本发明涉及火力发电自动控制技术领域，尤其涉及一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法。

背景技术

超临界锅炉，锅炉内的工质都是水，水的临界压力是：22.115MPA，374.15℃；在这个压力和温度时，水和蒸汽转化汽化潜热等于零，不存在两相区，即水变成蒸汽是连续的，并以单相形式进行，就叫水的临界点，炉内工质压力大于这个压力就是超临界锅炉。

DCS：distributed control systems，简称DCS，又称为分散控制系统，是以微处理机为基础，以微机分散控制，操作和管理集中为特性，集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。

RB：RB(RUNBACK)功能即辅机故障减负荷功能，主要是指机组设备能力突然部分丧失，即实际负荷大于机组设备发电能力后，机组控制系统自动快速减负荷达到新的平衡的功能。

DCS为MAXDNA系统，RB即辅机故障减负荷功能，为了降低火力发电厂用电率，对引风机进行变频改造，但改造后的RB试验不能全部成功、引风机变频器因设计所限，变化速率受限，导致给水RB、一次风RB、送风RB动作不成功，造成机组非计划停机等问题，为提高机组安全、经济运行，提高自动的投入率，保证辅机故障时RB动作成功，采取对引风机变频控制方式下的机组RB控制系统策略进行了优化。

现有技术对引风机变频控制方式下的机组RB控制系统策略进行优化存在的缺点：

(1)单台一次风机的参数和裕度，大型机组，单台一次风机一般按50％机组负荷设计。设计容量越大，对实现一次风机RB功能越有利，但对节能不利，运行参数证明，一次风机设计容量偏小；(2)引风机变频方式下，因变频器固有特性，变频器升降速率受限，在炉膛出现大幅扰动时，变频器无法实现超驰控制以稳定炉膛负压；(3)送风机RB动作时，引风机变频器减小比较缓慢，此时静叶处于手动方式下，对炉膛压力控制不利，易出现炉膛压力过低的现象；(4)一次风机RB动作后，变频器无法实现快速超驰关小，炉膛负压维持不住，迅速下降至锅炉保护值，造成锅炉MFT，RB功能不能成功投入；(5)给水泵RB动作时，因燃料切除较快，对炉膛燃烧扰动大，炉膛压力低，变频器无法实现快速超驰关小，从而影响RB过程中的参数控制。

中国发明专利，申请号为：105650674A，授权公开号：2016年6月8日，公开了超临界直流锅炉一次风机RB过程中炉膛负压的快速控制方法，是当系统中两台一次风机中的一台发生故障跳闸而引发RB命令时，对引风机和增压风机进行控制的方法，该发明方法针对不同运行工况和不同负荷下超临界锅炉发生一次风机RB给出引风机及增压风机挡板指令。避免了RB过程中炉膛负压的剧烈扰动；从而解决了一次风机RB发生过程中炉膛负压的控制问题，能够在单侧一次风机跳闸后快速将炉膛负压稳定在合适的范围，且在RB过程中及RB结束后不会因前馈信号变化发生再次的扰动。该专利是通过任一组风机的一次风机出现故障跳闸引发RB命令时，对引风机和增压风机进行控制的方法。上述专利是引风机和增压风机控制，与本专利的引风机变频器与静叶配合调节方法，对象不同，方法也不同，更没有本专利的能针对各种负荷下的，不同辅机故障RB，及引风机变频方式下的所有工况的控制方法，本专利对不同负荷，不同辅机RB工况均是有效的。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术在引风机变频方式下，炉膛压力过低的问题，本发明提供了一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法。它以超驰控制引风机静叶，实现RB过程中的参数稳定控制，解决了炉膛压力过低问题。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，超临界机组RB与机组功率相比较，进行负荷判断，经过F(x)函数调节，与超临界机组RB和风机开度零一起进行负荷判断，经过逻辑转换得到超驰指令，超临界机组RB发生前的引风机静叶指令减去超驰指令，得到优化后引风机静叶指令，引风机的静叶执行机构根据超驰指令，关小引风机静叶开度。

优选地，超临界机组RB包括两台一次风机RB、给水泵RB和送风机RB，均与引风机的静叶执行机构连锁动作。

优选地，F(x)函数为两台一次风机、给水泵、送风机，触发RB动作时，不同负荷对应不同的引风机静叶执行机构开度的折线函数。

优选地，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障时，触发RB动作，触发超弛控制算法动作，迅速超弛控制，引风机静叶执行机构关小引风机静叶开度。

优选地，引风机超驰指令曲线由负荷通过折线函数换算而来，实现不同负荷下一次风机、给水泵、送风机RB对应关小不同的引风机静叶，保证一次风机、给水泵、送风机RB时，炉膛压力调节平稳。

优选地，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障，触发RB动作，磨煤机F、E、D按顺序停运，引风机及其静叶超驰指令动作----机组负荷快速下降且炉膛压力不超限。

优选地，当运行中的任意一台一次风机跳闸，触发一次风机RB动作，故障侧一次风机停止运行，一次风机出口气动门快速关闭，变频方式下的引风机静叶超驰动作，维持炉膛负压稳定。

优选地，一次风机、给水泵、送风机的RB系统与磨煤机F、E、D连锁，磨煤机A、B、C正常运行。

优选地，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障时，故障侧对应的一次风机、给水泵、送风机相应关闭。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明实现一次风机、给水泵、送风机RB动作时，触发超弛控制算法动作，迅速超弛关小引风机静叶一定开度，快速稳定炉膛压力；

(2)本发明通过引风机静叶超驰减小功能在一次风机、给水泵、送风机RB时动作，保证了炉膛压力控制不越限，有效防止MFT的发生，有效降低机组非计划停机事故的产生；

(3)本发明引风机超驰指令曲线由负荷通过折线函数换算而来，实现不同负荷下一次风机、给水泵、送风机RB对应关小不同的引风机静叶，保证一次风机、给水泵、送风机RB时，炉膛压力调节平稳；

(4)本发明磨煤机一次风量低时，原跳磨煤机的逻辑改为跳给煤机，且加入适量的延时，防止因风量测量管堵粉保护误动作，提高系统稳定性。

附图说明

图1为以送风机为例引风机超驰指令形成逻辑图；

图2为本发明的一次风机、送风机、给水泵RB时，不同负荷对应不同的引风机静叶执行机构开度的折线图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-2，一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，超临界机组RB后的功率与RB时的机组功率相比较，进行负荷判断，锁定RB发生的当前负荷值，经过F(x)函数调节，与超临界机组RB时和风机开度零一起进行负荷判断，经过逻辑转换得到超驰指令，超临界机组RB发生前的引风机静叶指令减去超驰指令，得到优化后引风机静叶指令，引风机的静叶执行机构根据超驰指令，关小引风机静叶开度。其中，超驰指令，依据表1的数据得出对应的引风机静叶开度调节值，F(x)函数是根据不同负荷、不同RB工况，得出不同的函数输出，以满足各种RB工况、不同负荷下RB的要求，实现全过程、不同辅机故障RB工况下，机组RB时的平稳、正确动作。

实施例2

本实施例的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，与实施例1类似，其中不同之处在于，超临界机组RB包括两台一次风机RB、给水泵RB和送风机RB，均与引风机的静叶挡板连锁动作。当超临界机组的RB触发后，引风机的静叶执行机构超驰控制，实现静叶挡板连锁动作。

实施例3

本实施例的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，与实施例1类似，其中不同之处在于，F(x)函数为两台一次风机、给水泵、送风机，触发RB动作时，不同负荷对应不同的引风机静叶执行机构开度的折线函数，如图2所示，为F(x)函数赌赢折线图，相应的不同负荷下的开度调节值如表1所示，其中第一行代表机组的负荷范围值，第一列中的给水RB代表给水泵RB，送风RB代表送风机RB，一次风RB代表一次风机RB，剩下的四行五列代表，对应的机组负荷下，相应的RB触发后，引风机静叶执行机构开度减小值。

表1不同负荷对应不同的引风机静叶执行机构开度表

	0-300	400	500	660	700
						给水RB	0	5	6	7	7
送风RB	3	3	5	9	9
						一次风RB	0	10	15	20	20

实施例4

本实施例的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，与实施例1类似，其中不同之处在于，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障时，触发RB动作，触发超弛控制算法动作，迅速超弛控制，关小引风机静叶开度，风机静叶开度的调整量如表1所示。

实施例5

本实施例的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，与实施例1类似，其中不同之处在于，引风机超驰指令曲线由负荷通过折线函数换算而来，实现不同负荷下一次风机、给水泵、送风机RB对应关小不同的引风机静叶，保证一次风机、给水泵、送风机RB时，炉膛压力调节平稳。

实施例6

本实施例的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，与实施例1类似，其中不同之处在于，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障，触发RB动作，磨煤机F、E、D按顺序停运，引风机及其静叶超驰指令动作----机组负荷快速下降且炉膛压力不超限。

实施例7

本实施例的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，与实施例1类似，其中不同之处在于，当运行中的任意一台一次风机跳闸，触发一次风机RB动作，故障侧一次风机停止运行，一次风机出口气动门快速关闭，变频方式下的引风机静叶超驰动作，维持炉膛负压稳定。

实施例8

本实施例的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，与实施例1类似，其中不同之处在于，一次风机、给水泵、送风机的RB系统与磨煤机F、E、D连锁，磨煤机A、B、C正常运行。磨煤机一次风量低时，原跳磨煤机的逻辑改为跳给煤机，且加入适量的延时，防止因风量测量管堵粉保护误动作，提高系统稳定性。

实施例9

本实施例的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，与实施例1类似，其中不同之处在于，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障时，故障侧对应的一次风机、给水泵、送风机相应关闭。

实施例10

本发明涉及基于引风机变频控制方式下的送风机RB、一次风机RB、给水泵RB控制策略设计与优化，它包括基于引风机变频控制方式，及该方式下的一次风机RB控制方法、给水泵RB控制方法、送风机RB控制方法、引风机静叶执行机构控制，其中引风机静叶执行机构与引风机变频器同时参与控制炉膛压力。

一次风机RB控制方法

一次风机出现故障后，一次风机关闭，一次风机RB触发，一次风机RB触发后的机组负荷与RB时的机组功率相比较，如图1所示，进行负荷判断，锁定RB发生的当前负荷值，经过F(x)函数调节，与一次风机RB时和风机静叶开度值零一起进行负荷判断，经过逻辑转换得到超驰指令，一次风机RB触发前的引风机静叶指令减去超驰指令，得到优化后引风机静叶指令，引风机的静叶执行机构根据超驰指令，关小引风机静叶开度，所述的超驰指令对应为图2和表1中的引风机静叶开度调节值内容。在引风机变频方式下，优化一次风机RB控制逻辑，在引风机静叶控制指令中加入一个超弛控制算法，当一次风机RB动作，触发超弛控制算法动作，迅速超弛关小引风机静叶一定开度，由机组负荷通过折线函数对应相应开度。

给水泵RB控制方法

给水泵出现故障后，给水泵关闭，给水泵RB触发，给水泵RB触发后的机组负荷与RB时的机组功率相比较，如图1所示，进行负荷判断，锁定RB发生的当前负荷值，经过F(x)函数调节，与给水泵RB时和风机静叶开度值零一起进行负荷判断，经过逻辑转换得到超驰指令，给水泵RB发生前的引风机静叶指令减去超驰指令，得到优化后引风机静叶指令，引风机的静叶执行机构根据超驰指令，关小引风机静叶开度。在引风机变频方式下，优化给水泵RB控制逻辑，以超驰控制引风机静叶，实现RB过程中的参数稳定控制。

送风机RB控制方法

送风机出现故障后，送风机关闭，送风机RB触发，送风机RB触发后的机组负荷与RB时的机组功率相比较，如图1所示，进行负荷判断，锁定RB发生的当前负荷值，经过F(x)函数调节，与送风机RB时和风机静叶开度值零一起进行负荷判断，经过逻辑转换得到超驰指令，送风机RB发生前的引风机静叶指令减去超驰指令，得到优化后引风机静叶指令，引风机的静叶执行机构根据超驰指令，关小引风机静叶开度。在引风机变频方式下，优化送风机RB控制逻辑，实现超驰控制，以解决炉膛压力过低问题。

实施例12

本实施例同实施例1，通过引风机变频控制方式下的送风机RB、一次风机RB、给水泵RB控制策略设计与优化，采用不同辅机故障时采用不同的控制策略，对引风机变频器及引风机静叶执行机构进行控制，实现辅机故障甩负荷过程中的炉膛燃烧稳定，对引风机静叶自动控制逻辑进行优化，加入变频方式下的机组辅机故障RB时，引风机静叶超驰功能，配合机组安全、快速降负荷，并保证炉膛负压控制稳定，避免因炉膛压力低保护动作而产生机组MFT，有效降低机组非计划停机事故的产生。

本专利是针对基于引风机变频运行方式下的各种辅机故障RB的控制方法，即解决了引风机变频方式下机组发生一次风RB、送风机RB、给水泵RB，利用引风机静叶连锁超驰动作(F(x)函数是独有的数据)，配合引风机变频器调节，共同完成机组RB过程，并保证机组RB正确、平稳的进行，如果不采用静叶连锁配合引风机变频控制负压，在引风机变频方式下，RB不能平稳进行，会造成锅炉炉膛负压过低而发生锅炉MFT动作，造成机组停运。

流程如下：

一次风机、给水泵、送风机任一发生故障RB------磨煤机F、E、D按顺序停运---引风机及其静叶超驰指令动作----机组负荷快速下降且炉膛压力不超限。

1、一次风机RB

当运行中的任意一台一次风机跳闸，负荷在350MW时，触发一次风机RB动作，故障侧一次风机停止运行，一次风机出口气动门快速关闭，变频方式下的引风机静叶超驰动作，维持炉膛负压稳定。

2、制粉系统停运顺序

当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台跳闸，且RB功能投入，即发RB动作，依次从上向下跳闸磨煤机：磨煤机F→磨煤机E→磨煤机D，直至3台运行的给煤机切至手动状态带原有煤量运行。

3、引风机及其静叶超驰指令动作

引风机控制静叶指令加入一个超弛控制算法，当一次风机、给水泵、送风机RB动作，触发超弛控制算法动作，迅速超弛关小引风机静叶一定开度，该开度通过试验得到，由机组负荷通过折线函数对应相应开度，如表1。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，超临界机组RB后的功率与RB时的机组功率相比较，进行负荷判断，锁定RB发生的当前负荷值，经过F(x)函数调节，与超临界机组RB时和风机静叶开度零一起进行负荷判断，经过逻辑转换得到超驰指令，超临界机组RB发生前的引风机静叶指令减去超驰指令，得到优化后引风机静叶指令，引风机的静叶执行机构根据超驰指令，关小引风机静叶开度。

2.根据权利要求1所述的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，超临界机组RB包括两台一次风机RB、给水泵RB和送风机RB，均与引风机的静叶执行机构连锁动作。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于引风机660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，F(x)函数为两台一次风机、给水泵、送风机，触发RB动作时，不同负荷对应不同的引风机静叶执行机构开度的折线函数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障时，触发RB动作，触发超弛控制算法动作，迅速超弛控制，引风机静叶执行机构关小引风机静叶开度。

5.根据权利要求1所述的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，引风机超驰指令曲线由负荷通过折线函数换算而来，实现不同负荷下一次风机、给水泵、送风机RB对应关小不同的引风机静叶，保证一次风机、给水泵、送风机RB时，炉膛压力调节平稳。

6.根据权利要求1所述的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障，触发RB动作，磨煤机F、E、D按顺序停运，引风机及其静叶超驰指令动作----机组负荷快速下降且炉膛压力不超限。

7.根据权利要求1所述的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，当运行中的任意一台一次风机跳闸，触发一次风机RB动作，故障侧一次风机停止运行，一次风机出口气动门快速关闭，变频方式下的引风机静叶超驰动作，维持炉膛负压稳定。

8.根据权利要求3所述的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，一次风机、给水泵、送风机的RB系统与磨煤机F、E、D连锁，磨煤机A、B、C正常运行。

9.根据权利要求4所述的一种基于引风机变频方式下660MW超临界机组RB控制方法，其特征在于，当运行中的两台一次风机、给水泵、送风机任意一台发生故障时，故障侧对应的一次风机、给水泵、送风机相应关闭。