CN112594668A - 一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法，根据制粉系统启动时磨煤机里的积粉，确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量，通过将生成的与目标给水流量对应的给水指令发送至火电机组，使火电机组根据给水指令提前增加目标给水流量。本发明基于磨煤机里的积粉提前增加了一部分水流量，使得火电机组在启磨时的水煤比不会偏差过大，从而能够快速压制中间点温度的变化，减少对过热温度的影响，使火电机组快速稳定下来，提高机组自动化控制水平，使火电机组能够安全稳定运行，并保证了机组负荷响应速度。

Description

一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法及装置

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，更具体的说，涉及一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法及装置。

背景技术

火力发电厂在发电过程中，主要通过煤炭燃烧来产生动能，再将动能通过机械设备运行形成机械能，机械能再转为电能，以满足社会用电需求。而煤炭需要在磨煤机内完成干燥与研磨，合格的气粉混合物再送入锅炉进行燃烧反应。

火电机组正常运行后，在进行加减负荷时需要对磨煤机进行启停，具体为：在负荷升高时，需要启动磨煤机加煤粉，在负荷降低时，需要关停磨煤机，在启停磨煤机时会引起锅炉内燃烧工况发生很大变化，导致锅炉出现超温超压问题，从而影响火电机组的安全稳定运行以及机组负荷响应速度。

然而，对于启停磨煤机时造成的超温超压问题，现有的常规控制并没有有效的解决方法。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法及装置，基于磨煤机里的积粉提前增加了一部分水流量，使得火电机组在启磨时的水煤比不会偏差过大，从而能够快速压制中间点温度的变化，减少对过热温度的影响，使火电机组快速稳定下来，提高机组自动化控制水平，使火电机组能够安全稳定运行，并保证了机组负荷响应速度。

一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法，包括：

获取制粉系统启动时磨煤机里的积粉；

根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度；

基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时所述中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量；

生成与所述目标给水流量对应的给水指令，并将所述给水指令发送至火电机组，使所述火电机组根据所述给水指令提前增加所述目标给水流量。

可选的，所述根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，具体包括：

根据公式(1)所示的函数关系确定所述中间点温度升高幅度，公式(1)如下：

式中，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间。

可选的，所述根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，具体还包括：

将根据所述积粉确定的所述中间点温度升高幅度输入至预先建立的机组运行参数可靠性模型，对所述中间点温度升高幅度进行粗调节，使粗调节后的中间点温度升高幅度在第一预设温度范围内；

采用内模控制算法对所述粗调节后的中间点温度升高幅度进行细调节，使细调节后的中间点温度升高幅度在第二预设温度范围内，得到所述超临界直流锅炉最终的中间点温度升高幅度。

可选的，所述确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系的表达式如公式(2)所示，公式(2)如下：

F＝N*G(s)＝M*k*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))}＝K*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))} (2)；

式中，F为给水流量，N为水温比，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间，K为最终的放大系数，K＝M*k。

一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决装置，包括：

获取单元，用于获取制粉系统启动时磨煤机里的积粉；

温度升高幅度确定单元，用于根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度；

给水量确定单元，用于基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时所述中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量；

给水指令生成单元，用于生成与所述目标给水流量对应的给水指令，并将所述给水指令发送至火电机组，使所述火电机组根据所述给水指令提前增加所述目标给水流量。

可选的，所述温度升高幅度确定单元具体用于：

根据公式(1)所示的函数关系确定所述中间点温度升高幅度，公式(1)如下：

式中，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间。

可选的，所述温度升高幅度确定单元具体还用于：

将根据所述积粉确定的所述中间点温度升高幅度输入至预先建立的机组运行参数可靠性模型，对所述中间点温度升高幅度进行粗调节，使粗调节后的中间点温度升高幅度在第一预设温度范围内；

采用内模控制算法对所述粗调节后的中间点温度升高幅度进行细调节，使细调节后的中间点温度升高幅度在第二预设温度范围内，得到所述超临界直流锅炉最终的中间点温度升高幅度。

可选的，所述确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系的表达式如公式(2)所示，公式(2)如下：

F＝N*G(s)＝M*k*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))}＝K*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))} (2)；

式中，F为给水流量，N为水温比，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间，K为最终的放大系数，K＝M*k。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法及装置，根据制粉系统启动时磨煤机里的积粉，确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量，通过将生成的与目标给水流量对应的给水指令发送至火电机组，使火电机组根据给水指令提前增加目标给水流量。本发明基于磨煤机里的积粉提前增加了一部分水流量，使得火电机组在启磨时的水煤比不会偏差过大，从而能够快速压制中间点温度的变化，减少对过热温度的影响，使火电机组快速稳定下来，提高机组自动化控制水平，使火电机组能够安全稳定运行，并保证了机组负荷响应速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种APC与DCS的网络通讯框架图；

图3为本发明实施例公开的一种中间点温度控制组成示意图；

图4为本发明实施例公开的一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决装置的结构示意图。

具体实施方式

为便于理解本发明所要保护的技术方案，下面对锅炉出现超温超压问题的原因进行说明，如下：

1、当火电机组处于AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)调频模式时，AGC指令的频繁反复变化，造成火电机组负荷目标值也发生频繁反复变化，使得火电机组的燃料随着AGC指令的变化而变化，从而使火电机组的配风、配水等也大幅度来回波动。但是机组控制系统反应迟钝、死区大，因此造成一波未稳定又来一波，从而使火电机组始终处于不稳定的状况运行。运行人员为了保证火电机组的正常运行，通常会牺牲机组AGC各方面的指标，甚至会受到中调的考核。同时火电机组的不稳定运行，给火电机组的安全稳定运行带来非常大的危害。

2、常规的前馈控制无法解决AGC指令的频繁反复变化以及负荷变化率不同引起汽机主蒸汽压力的波动。

3、由煤质的热值不稳定变化引起的运行工况也不断变化，从而使火电机组的压力始终与设定值有较大的偏差，因此需要运行人员不断修改压力设定值辅助火电机组的运行工况，从而增加了很多不必要的操作。

4、煤质发热量的不稳定会影响火电机组的风煤比和水煤比，同时风煤比和水煤比的不稳定也会影响机组AGC控制。

5、常规PID(Proportion IntegralDifferential)+前馈的控制策略不能很好的解决AGC频繁反复变化引起的主蒸汽压力的变化，从而给火电机组的安全、经济运行带来了很大的困扰，同时也不能够满足电厂热工控制技术监督的各项指标。

6、传统的协调控制逻辑允许AGC投入的条件是：火电机组负荷大于额定负荷40％才能投入AGC。并且在不同负荷段锅炉水冷壁产生蒸汽速度通常不一样。

7、从1～6中可知，在火电机组负荷快速响应中，主蒸汽压力和蒸汽温度(包括中间点温度、主蒸汽温度等)就非常难控制，再加上启动制粉系统会造成一个非常大的扰动，因此更容易造成锅炉出现超温超压问题。

因此，亟需提供一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法，提升火电厂在热工新技术方面的管理控制技术手段，对机组控制系统进行优化，解决火电机组在启停磨中出现的主蒸汽压力和蒸汽温度波动大的问题(或者说超温超压问题)，从而保证火电机组能够安全稳定运行，并提高火电机组负荷响应速度。

本发明实施例公开了一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法及装置，根据制粉系统启动时磨煤机里的积粉，确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量，通过将生成的与目标给水流量对应的给水指令发送至火电机组，使火电机组根据给水指令提前增加目标给水流量。本发明基于磨煤机里的积粉提前增加了一部分水流量，使得火电机组在启磨时的水煤比不会偏差过大，从而能够快速压制中间点温度的变化，减少对过热温度的影响，使火电机组快速稳定下来，提高机组自动化控制水平，使火电机组能够安全稳定运行，并保证了机组负荷响应速度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例公开的一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法流程图，该方法包括：

步骤S101、获取制粉系统启动时磨煤机里的积粉；

本发明的发明人在研究中发现，在启动制粉系统之前，磨煤机里通常已有积粉，但该积粉未计算到总煤量，而水煤比是根据总煤量来计算的，因此，在启动制粉系统时的总给水流量是偏少的，从而就会使蒸汽温度特别是中间点温度出现明显的上升状态，甚至有可能造成超温现象，导致火电机组出现动荡状态，从而严重影响机组安全运行。

因此，本发明在解决启停磨中出现超温超压的问题时，首先会获取制粉系统启动时磨煤机里的积粉，其中，磨煤机里的积粉的获取过程可采用现有成熟方案，本发明在此不做限定。

步骤S102、根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度；

在实际应用中，启停磨时出现的超温超压问题是所有的火电机组都存在的问题，本发明主要适用的是超临界机组和超临界直流锅炉。

在直流锅炉运行过程中，为了维持锅炉过热蒸汽温度的稳定，通常在过热区段取一温度测点，将它固定在某一数值，称其为中间点温度。直流锅炉把分离器出口作为中间点，在纯直流运行后，分离器出口处于过热状态，这样在分离器干态运行的整个范围内，中间点温度具有一定的过热度，而且该点靠近开始过热点，使中间点蒸汽温度变化的时滞小，对过热蒸汽温度调节有利。

其中，步骤S102具体可以包括：

(1)根据制粉系统启动时磨煤机里的积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度；

本实施例中，超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度与所述磨煤机启动时所述磨煤机里的积粉之间的函数关系，如下：

式中，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为磨煤机里的积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间。

其中，k、θ、n1和n2的取值根据制粉系统实际需求而定。

由于制粉系统启动时磨煤机里的积粉是根据实际经验获得的，因此根据积粉确定的中间点温度升高幅度通常存在一定的误差，因此，为提高中间点温度升高幅度的可靠性，本发明还对根据磨煤机里的积粉确定的中间点温度升高幅度进行了偏差校正。

根据积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度具体还可以包括：

(2)将根据积粉确定的中间点温度升高幅度输入至预先建立的机组运行参数可靠性模型，对所述中间点温度升高幅度进行粗调节，使粗调节后的中间点温度升高幅度在第一预设温度范围内；

在实际应用中，为确保传统的DCS(Distributed ControlSystem，分散控制系统)的逻辑保持不变，本发明在DCS的基础上，增加了APC(AdvancedProcess Control，高级过程控)系统，参见图2所示的APC与DCS的网络通讯框架图，APC系统201(也可以称为AECS-2000)通过成熟可靠的OPC(OLE for Process Control)202的通讯方式与DCS203建立通讯方式，APC系统属于DCS的外挂服务系统，可以在确保DCS的逻辑保持不变的同时实现APC系统上的功能运算结果适时反馈给DCS。APC和DCS在通讯逻辑上搭建无扰切换的握手策略，在一定情况下APC和DCS可以实现互相切换，确保火电机组安全稳定运行。

其中，图2中OPC202具有双口集线器，DAC为数模转换器，DPU(DistributedProcessing Unit)分散处理单元。

本发明在进行机组运行参数可靠性模型的建模时，在预设机组条件下通过特定的模型试验，学习和收集机组控制回路各参数变化特性，计算和整理模型特性参数，建立初步过程模型；在投入优化系统，改变实际给煤量，观察机组实际主蒸汽压力和中间点温度的变化，初步校验开环模型拟合程度。

在进行模型校验时，投入控制系统优化系统，通过预设条件下的参数扰动试验，通过启动制粉系统，分析主蒸汽压力和中间点温度的实际变化情况，根据参数变化情况调整机组运行参数可靠性模型的特征参数，确保机组运行参数可靠性模型满足实际运行要求，实现优化目标。

通过参数建模和模型校验，建立最终的机组运行参数可靠性模型，根据机组运行参数可靠性模型的主蒸汽压力变化以及中间点温度的变化，在控制中间点温度过程测量值与中间点温度设定值在一定的范围之内，实现水煤比的闭环控制，解决被控参数大滞后反应，提高参数调节品质，节能降耗。

(3)采用内模控制算法(InternalModelControl，IMC)对粗调节后的中间点温度升高幅度进行细调节，使细调节后的中间点温度升高幅度在第二预设温度范围内，得到超临界直流锅炉最终的中间点温度升高幅度。

由此可以看出，本发明通过对根据磨煤机里的积粉确定的中间点温度升高幅度进行粗调节和细调节，实现了对中间点温度升高幅度的偏差校正，从而提高了中间点温度的精度。

步骤S103、基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时所述中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量；

水煤比是直流锅炉汽温变化的基本原因，因此，水煤比控制是直流锅炉控制的核心，直接关系着火电机组运行的安全性和稳定性。水煤比控制必须保证给水和燃料量的配比在一个合理的范围内，通常稳态下的比值大概在6.5～7.5:1。而火电机组在升降负荷、不同负荷段、不同的负荷变化率、启停磨和RB(RUNBACK，辅机故障减负荷)等工况下，水煤比将会发生一定的变化(主要是锅炉的蓄热、汽水特性变化、水冷壁的特性等因素的影响)，无论在控制上采用是水与煤、煤与水还是水煤结合来控制中间点温度或中间点的焓值，都必须保证给水和燃料的比值在一定的范围内。合理的水煤比是保证控制中间点温度、水冷壁温度、主蒸汽温度偏差不会太大的基本保障。

在实际应用中，火电机组的水煤比存在动态和静态两个状态。变负荷前馈控制策略是解决动态过程中水煤比的有效手段，将变负荷大小、快慢的前馈煤量所配的给水进行相应的改变，其考虑到动态过程中锅炉蓄热及燃料系统滞后性所带来的影响，其前馈上的幅度和惯性时间就按锅炉的惯性时间进行设置，给水滞后时间大概60秒，具体需按照变负荷过程中过热度的控制偏差进行修正。

过热减温水的变化幅度及快慢从另一方面表征了水煤比的变化，在负荷恒定的情况下，调节级压力对应的主蒸汽流量也是恒定的，也就是说，减温水越多，流经水冷壁的给水就会越少，导致过热度上升，进一步增加减温水量，最终使汽水系统存在超温的危险；反之就会造成主汽温太低。因此，控制中间点温度来分配过热减温水的变化成为一个至关要点。

因此，本发明基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，得到了与磨煤机里的积粉对应的启停磨时中间点温度升高幅度所对应的前馈增加的目标给水流量。

本实施例中，具体根据公式(2)所示中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量，公式(2)如下：

F＝N*G(s)＝M*k*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))}＝K*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))} (2)；

式中，F为给水流量，N为水温比，K为最终的放大系数，K＝M*k。

需要特别说明的是，当利用磨煤机里的积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度时，在未对中间点温度升高幅度进行偏差校正的情况下，可以直接采用公式(2)示出的公式计算中间点温度升高幅度对应的启停磨时的前馈增加水流量。由于校正前的中间点温度升高幅度是根据公式(1)得到的，当对中间点温度升高幅度进行校正后，可以直接根据水温比以及校正后的中间点温度升高幅度，得到最终的启停磨时的前馈增加水流量。

步骤S104、生成与所述目标给水流量对应的给水指令，并将所述给水指令发送至火电机组，使火电机组根据所述给水指令提前增加所述目标给水流量。

本实施例中，中间点温度控制组成示意图如图3所示，图3中，M为某台磨煤机的启动信号，K为放大系数(相当于公式(2)中的最终的放大系数K)，D为纯滞后模块，TD1和TD2为一阶惯性环节，PV为中间点温度过程测量值，SP为中间点温度设定值，IMC为内膜控制模块，G为变负荷前馈，SUM为加法模块，F为给水指令，其中，TD1相当于公式(1)和公式(2)中的(n1s+1)，TD1相当于公式(1)和公式(2)中的(n2s+1)。

综上可知，本发明公开的火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法，根据制粉系统启动时磨煤机里的积粉，确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量，通过将生成的与目标给水流量对应的给水指令发送至火电机组，使火电机组根据给水指令提前增加目标给水流量。本发明基于磨煤机里的积粉提前增加了一部分水流量，使得火电机组在启磨时的水煤比不会偏差过大，从而能够快速压制中间点温度的变化，减少对过热温度的影响，使火电机组快速稳定下来，提高机组自动化控制水平，使火电机组能够安全稳定运行，并保证了机组负荷响应速度。

为进一步说明本发明达到的有益效果，本发明还提供了一个具体实施例，如下：

以华能武汉发电有限公司5号机组存在的启动制粉系统重要参数波动大、难于稳定为分析案例，针对电厂采用常规PID控制器+变负荷前馈无法解决启磨造成的问题。以较快的稳定参数、减少对AGC变负荷的指标影响为目标，通过实施了以协调控制系统优化控制项目很好地解决了问题。项目经过实际运行观察和考验，既能快速响应AGC指令频繁变化，又能快速响应机组的各参数变化，能控制机组的功率和主蒸汽压力、主蒸汽温度等等在指定范围内，同时避免了启磨过程中超温超压现象，使机组在启磨时快速稳定，避免了给煤量和减温水频繁变化，提高机组自动化水平，实现节能降耗，达到机组安全经济运行的效果。

以火电机组2019年8月23日8点57分左右启动F磨的运行过程为例，经过试验发现，启动F磨时主蒸汽压力有一个剧烈上升趋势，最大偏差只有0.7MPa，中间点温度、主蒸汽温度变化很小，只有4℃，并且机组各参数很快就随着设定值变化。当AGC指令频繁变化时，给煤总量能自动快速跟随调整，机组负荷能紧跟着负荷指令曲线运行，同时主蒸汽压力也紧跟着滑压曲线运行，并且各参数都控制在一定范围之内并最终能快速稳定，从而实现了节能降耗，减少了运行人员的工作量。

与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决装置。

参见图4，本发明实施例公开的一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决装置的结构示意图，该装置包括：

获取单元301，用于获取制粉系统启动时磨煤机里的积粉；

本发明的发明人在研究中发现，在启动制粉系统之前，磨煤机里通常已有积粉，但该积粉未计算到总煤量，而水煤比是根据总煤量来计算的，因此，在启动制粉系统时的总给水流量是偏少的，从而就会使蒸汽温度特别是中间点温度出现明显的上升状态，甚至有可能造成超温现象，导致火电机组出现动荡状态，从而严重影响机组安全运行。

因此，本发明在解决启停磨中出现超温超压的问题时，首先会获取制粉系统启动时磨煤机里的积粉，其中，磨煤机里的积粉的获取过程可采用现有成熟方案，本发明在此不做限定。

温度升高幅度确定单元302，用于根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度；

在实际应用中，启停磨时出现的超温超压问题是所有的火电机组都存在的问题，本发明主要适用的是超临界机组和超临界直流锅炉。

在直流锅炉运行过程中，为了维持锅炉过热蒸汽温度的稳定，通常在过热区段取一温度测点，将它固定在某一数值，称其为中间点温度。直流锅炉把分离器出口作为中间点，在纯直流运行后，分离器出口处于过热状态，这样在分离器干态运行的整个范围内，中间点温度具有一定的过热度，而且该点靠近开始过热点，使中间点蒸汽温度变化的时滞小，对过热蒸汽温度调节有利。

温度升高幅度确定单元302具体用于：

根据公式(1)所示的函数关系确定所述中间点温度升高幅度，公式(1)如下：

式中，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间。

其中，k、θ、n1和n2的取值根据制粉系统实际需求而定。

由于制粉系统启动时磨煤机里的积粉是根据实际经验获得的，因此根据积粉确定的中间点温度升高幅度通常存在一定的误差，因此，为提高中间点温度升高幅度的可靠性，本发明还对根据磨煤机里的积粉确定的中间点温度升高幅度进行了偏差校正。

因此，温度升高幅度确定单元302具体还可以用于：

将根据所述积粉确定的所述中间点温度升高幅度输入至预先建立的机组运行参数可靠性模型，对所述中间点温度升高幅度进行粗调节，使粗调节后的中间点温度升高幅度在第一预设温度范围内；

采用内模控制算法对所述粗调节后的中间点温度升高幅度进行细调节，使细调节后的中间点温度升高幅度在第二预设温度范围内，得到所述超临界直流锅炉最终的中间点温度升高幅度。

由此可以看出，本发明通过对根据磨煤机里的积粉确定的中间点温度升高幅度进行粗调节和细调节，实现了对中间点温度升高幅度的偏差校正，从而提高了中间点温度的精度。

给水量确定单元303，用于基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时所述中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量；

在实际应用中，火电机组的水煤比存在动态和静态两个状态。变负荷前馈控制策略是解决动态过程中水煤比的有效手段，将变负荷大小、快慢的前馈煤量所配的给水进行相应的改变，其考虑到动态过程中锅炉蓄热及燃料系统滞后性所带来的影响，其前馈上的幅度和惯性时间就按锅炉的惯性时间进行设置，给水滞后时间大概60秒，具体需按照变负荷过程中过热度的控制偏差进行修正。

本实施例中，具体根据公式(2)所示中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量，公式(2)如下：

F＝N*G(s)＝M*k*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))}＝K*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))} (2)；

式中，F为给水流量，N为水温比，K为最终的放大系数，K＝M*k。

需要特别说明的是，当利用磨煤机里的积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度时，在未对中间点温度升高幅度进行偏差校正的情况下，可以直接采用公式(2)示出的公式计算中间点温度升高幅度对应的启停磨时的前馈增加水流量。由于校正前的中间点温度升高幅度是根据公式(1)得到的，当对中间点温度升高幅度进行校正后，可以直接根据水温比以及校正后的中间点温度升高幅度，得到最终的启停磨时的前馈增加水流量。

给水指令生成单元304，用于生成与所述目标给水流量对应的给水指令，并将所述给水指令发送至火电机组，使所述火电机组根据所述给水指令提前增加所述目标给水流量。

综上可知，本发明公开的火电机组启停磨中出现超温超压的解决装置，根据制粉系统启动时磨煤机里的积粉，确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量，通过将生成的与目标给水流量对应的给水指令发送至火电机组，使火电机组根据给水指令提前增加目标给水流量。本发明基于磨煤机里的积粉提前增加了一部分水流量，使得火电机组在启磨时的水煤比不会偏差过大，从而能够快速压制中间点温度的变化，减少对过热温度的影响，使火电机组快速稳定下来，提高机组自动化控制水平，使火电机组能够安全稳定运行，并保证了机组负荷响应速度。

需要特别说明的是，装置实施例中各组成部分的具体工作原理请参见方法实施例对应部分，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法，其特征在于，包括：

获取制粉系统启动时磨煤机里的积粉；

根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度；

基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时所述中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量；

生成与所述目标给水流量对应的给水指令，并将所述给水指令发送至火电机组，使所述火电机组根据所述给水指令提前增加所述目标给水流量。

2.根据权利要求1所述的解决方法，其特征在于，所述根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，具体包括：

根据公式(1)所示的函数关系确定所述中间点温度升高幅度，公式(1)如下：

式中，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间。

3.根据权利要求2所述的解决方法，其特征在于，所述根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度，具体还包括：

将根据所述积粉确定的所述中间点温度升高幅度输入至预先建立的机组运行参数可靠性模型，对所述中间点温度升高幅度进行粗调节，使粗调节后的中间点温度升高幅度在第一预设温度范围内；

采用内模控制算法对所述粗调节后的中间点温度升高幅度进行细调节，使细调节后的中间点温度升高幅度在第二预设温度范围内，得到所述超临界直流锅炉最终的中间点温度升高幅度。

4.根据权利要求1所述的解决方法，其特征在于，所述确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系的表达式如公式(2)所示，公式(2)如下：

F＝N*G(s)＝M*k*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))}＝K*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))} (2)；

式中，F为给水流量，N为水温比，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间，K为最终的放大系数，K＝M*k。

5.一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取制粉系统启动时磨煤机里的积粉；

温度升高幅度确定单元，用于根据所述积粉确定超临界直流锅炉的中间点温度升高幅度；

给水量确定单元，用于基于确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系，确定启停磨时所述中间点温度升高幅度对应的前馈增加的目标给水流量；

给水指令生成单元，用于生成与所述目标给水流量对应的给水指令，并将所述给水指令发送至火电机组，使所述火电机组根据所述给水指令提前增加所述目标给水流量。

6.根据权利要求5所述的解决装置，其特征在于，所述温度升高幅度确定单元具体用于：

根据公式(1)所示的函数关系确定所述中间点温度升高幅度，公式(1)如下：

式中，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间。

7.根据权利要求6所述的解决装置，其特征在于，所述温度升高幅度确定单元具体还用于：

将根据所述积粉确定的所述中间点温度升高幅度输入至预先建立的机组运行参数可靠性模型，对所述中间点温度升高幅度进行粗调节，使粗调节后的中间点温度升高幅度在第一预设温度范围内；

采用内模控制算法对所述粗调节后的中间点温度升高幅度进行细调节，使细调节后的中间点温度升高幅度在第二预设温度范围内，得到所述超临界直流锅炉最终的中间点温度升高幅度。

8.根据权利要求5所述的解决装置，其特征在于，所述确定的中间点温度升高幅度和给水流量之间的对应关系的表达式如公式(2)所示，公式(2)如下：

F＝N*G(s)＝M*k*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))}＝K*e^{-θs/((n1s+1)(n2s+1))} (2)；

式中，F为给水流量，N为水温比，G(s)为所述中间点温度升高幅度，M为所述积粉，单位为t，k为放大系数，θ为中间点温度纯滞后时间，n1和n2为惯性时间，K为最终的放大系数，K＝M*k。

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