CN109882833B - 一种二次再热火电机组变负荷过程蒸汽温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二次再热火电机组变负荷过程蒸汽温度控制方法，通过引入再热蒸汽温度偏差值，将偏差经过PID处理，用所得值加到水燃比输出函数中获得水燃比修正值，通过水燃比修正值得到水燃比新值，利用水燃比新值实时调节给煤速率或给水量，从而调整二次再热蒸汽温度；由于二次再热锅炉具有较大的热惯性，为满足快速变负荷瞬态过程中再热蒸汽的温度稳定控制，从直接调整入炉煤速率的方法快速调节；本发明方法将提高再热蒸汽参数的控制精度，提高二次再热火电机组变负荷瞬态过程中锅炉生产的蒸汽参数品质，进而提高机组变负荷过程中的运行经济性。本发明方法实现简单，无需增加额外设备，投资低，回收周期短。
Description
技术领域
本发明属于火电厂热工控制技术领域，具体涉及一种二次再热火电机组变负荷过程蒸汽温度控制方法。
背景技术
二次再热机组具有高效、环保等特点，其装机规模日益在我国火电行业发展壮大。然而，二次再热机组由于其热惯性越发明显，再热蒸汽温度难以精确控制。特别是在低负荷时，二次再热蒸汽温度难以达到设计值水平；在机组瞬态切变负荷时，再热蒸汽温度控制直接关乎机组的安全。为此，研究二次再热蒸汽温度的研究策略显得尤为重要。
传统的再热蒸汽调温方式一般为燃烧器摆角调温和改变锅炉尾部烟气挡板开度各自调节或者联合调节。对于二次再热机组而言，其热惯性较一次再热机组更大。现有的二次再热蒸汽调温方式有烟气再循环方式，采用此种方案，机组复杂程度增大，再热蒸汽风机故障率较高，未能从根本上解决再热蒸汽温度不足等关键性问题。为从根本上解决再热蒸汽温度控制偏差大等问题，需从影响再热蒸汽不足的根源着手。从根本上讲，机组再热蒸汽温度不足的原因在于锅炉烟气温度或者流量不足引起。尤其是在变负荷瞬态过程中，锅炉自身可能吸收或者释放热量给冷工质，导致给煤控制与稳态设计值存在偏差，为探寻合适的给煤速率，需考虑再热蒸汽温度作为参考，进行反馈，更加准确地控制给煤量。同时满足再热蒸汽的温度控制。
发明内容
本发明正是解决二次再热机组再热蒸汽温度难以控制的问题，考虑锅炉瞬态特性与静态特性的本质差异，旨在找到从根本上提高锅炉出口蒸汽的参数品质的控制方法，本发明的目的在于提供一种二次再热火电机组变负荷过程蒸汽温度控制方法，充分保证变负荷过程中锅炉的实际输出蒸汽质量控制达标，在变负荷过程中保证再热汽温度与设定值之间偏差尽量小，即锅炉参数控制更加精准。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种二次再热火电机组变负荷过程蒸汽温度控制方法，通过调整锅炉再热蒸汽温度测量值与设定值的偏差，将偏差通过PID处理，将PID输出值加到水燃比输出函数中，对锅炉燃料输入进行补偿；具体步骤如下：
(1)获取实时再热蒸汽温度测量值与设定值之间的偏差
通过温度传感器得到锅炉侧一次再热和二次再热蒸汽温度值，并求取其平均值作为再热蒸汽温度实时测量值，将再热蒸汽温度实时测量值与二次再热蒸汽温度设定值作差，得到二次再热蒸汽温度偏差值；
Tavg＝(Trh,1+Trh,2)×0.5
ΔTrh＝Tsp-Tavg
式中：Tavg为再热蒸汽温度测量平均值，℃；Trh,1为一次再热蒸汽温度测量值，℃；Trh,2为二次再热蒸汽温度测量值，℃；Tsp为一、二次再热蒸汽温度设定值，℃；ΔTrh为二次再热蒸汽温度偏差值，℃；
(2)对二次再热蒸汽温度偏差值进行PID运算
将得到的二次再热蒸汽温度偏差值ΔTrh输入到PID调节器，通过PID调节器获得输出值即水燃比修正值，将输出值记为ΔWFR。
ΔWFR＝fPID(ΔTrh)
式中：ΔWFR为水燃比修正值；
(3)水燃比新值
将得到的水燃比修正值ΔWFR与水燃比原始设定值WFR0相加得的水燃比新值。
WFR＝ΔWFR+WFR0
式中：WFR0为水燃比原始设定值；WFR为水燃比新值；
(4)利用水燃比新值对给水量或给煤量进行调控
在煤跟水策略中，利用水燃比新值调节给煤量从而实现对蒸汽温度的控制；在水跟煤控制策略中，利用水燃比新值调节给水量从而实现对蒸汽温度的控制。
和现有技术相比较，本发明具有如下优点：
1.由于考虑到了再热蒸汽温度对锅炉水燃比的修正，从而实现利用水燃比调节对再热蒸汽温度控制。本发明可提高主蒸汽参数的控制精度，提高机组变负荷瞬态过程中锅炉生产的蒸汽质量，进而提高了机组变负荷过程中的运行安全性和经济性。
2.本发明实现简单，无需增加额外设备，投资低，回收周期极短。
附图说明
图1是为本发明控制方法的控制逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例子对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明一种二次再热火电机组变负荷过程蒸汽温度控制方法，具体步骤如下：
(1)获取实时再热蒸汽温度测量值与设定值之间的偏差
通过温度传感器得到锅炉侧一次再热和二次再热蒸汽温度值，并求取其平均值作为再热蒸汽温度实时测量值，将再热蒸汽温度实时测量值与二次再热蒸汽温度设定值作差，得到二次再热蒸汽温度偏差值；
Tavg＝(Trh,1+Trh,2)×0.5
ΔTrh＝Tsp-Tavg
式中：Tavg为再热蒸汽温度测量平均值，℃；Trh,1为一次再热蒸汽温度测量值，℃；Trh,2为二次再热蒸汽温度测量值，℃；Tsp为一、二次再热蒸汽温度设定值，℃；ΔTrh为二次再热蒸汽温度偏差值，℃；
(2)对二次再热蒸汽温度偏差值进行PID运算
将得到的二次再热蒸汽温度偏差值ΔTrh输入到PID调节器，通过PID调节器获得输出值即水燃比修正值，将输出值记为ΔWFR；
ΔWFR＝fPID(ΔTrh)
式中：ΔWFR为水燃比修正值；
(3)水燃比新值
将得到的水燃比修正值ΔWFR与水燃比原始设定值WFR0相加得的修正的水燃比值；
WFR＝ΔWFR+WFR0
式中：WFR0为水燃比原始设定值；WFR为水燃比新值；
(4)利用水燃比新值对给水量或给煤量进行调控
在煤跟水策略中，利用水燃比新值调节给煤量从而实现对蒸汽温度的控制；在水跟煤控制策略中，利用水燃比新值调节给水量从而实现对蒸汽温度的控制。
Claims (1)
1.一种二次再热火电机组变负荷过程蒸汽温度控制方法，其特征在于：通过调整锅炉再热蒸汽温度测量值与设定值的偏差，将偏差通过PID处理，将PID输出值加到水燃比输出函数中，对锅炉燃料输入进行补偿；具体步骤如下：
(一)获取再热蒸汽温度实时测量值与设定值之间的偏差
通过温度传感器得到锅炉侧一次再热和二次再热蒸汽温度值，并求取其平均值作为再热蒸汽温度实时测量值，将再热蒸汽温度实时测量值与二次再热蒸汽温度设定值作差，得到二次再热蒸汽温度偏差值；
Tavg＝(Trh,1+Trh,2)×0.5
ΔTrh＝Tsp-Tavg
式中：Tavg为再热蒸汽温度测量平均值，℃；Trh,1为一次再热蒸汽温度测量值，℃；Trh,2为二次再热蒸汽温度测量值，℃；Tsp为一、二次再热蒸汽温度设定值，℃；ΔTrh为二次再热蒸汽温度偏差值，℃；
(二)对二次再热蒸汽温度偏差值进行PID运算
将得到的二次再热蒸汽温度偏差值ΔTrh输入到PID调节器，通过PID调节器获得输出值即水燃比修正值，将输出值记为ΔWFR；
ΔWFR＝fPID(ΔTrh)
式中：ΔWFR为水燃比修正值；
(三)得到水燃比新值
将得到的水燃比修正值ΔWFR与水燃比原始设定值WFR0相加得到水燃比新值；
WFR＝ΔWFR+WFR0
式中：WFR0为水燃比原始设定值；WFR为水燃比新值；
(四)利用水燃比新值对给水量或给煤量进行调控
在煤跟水策略中，利用水燃比新值调节给煤量，从而实现对蒸汽温度的控制；在水跟煤控制策略中，利用水燃比新值调节给水量，从而实现对蒸汽温度的控制。
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