CN113110641A - 一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，包括以下具体方法：步骤一：设置机组初始负荷25MW，并投入预选负荷；步骤二：缓慢增加预选负荷值，并同时判断燃机平均排烟温度是否大于565℃；步骤三：机组根据步骤二的比较结果进行分别处理，判断是否投入超温负荷修正块，对燃机当前负荷值进行偏置；步骤四：机组判断分析经步骤三过程处理后的燃机平均排烟温度，是否触发自动减负荷；步骤五：在平均排烟温度无限接近并不大于极限温度565℃条件下，重复上述步骤，直至机组汽轮机高压缸进汽。本发明采用了GE燃机自带的预选负荷控制通道，无需接入新的负荷控制接点，最大程度地减少因逻辑冲突导致的机组异常加减负荷，具有较好的推广性。
Description
技术领域
本发明涉及燃气-蒸汽联合循环机组领域，尤其涉及一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法。
背景技术
9FA燃气-蒸汽联合循环机组正常运行时，机组负荷由燃机负荷与汽机负荷组成。我厂机组为单轴机组，机组正常启动并网后，在汽机进汽（release load）前，机组负荷全为燃机负荷，机组以转速控制FSR为基准对燃料量进行控制，以实现机组的负荷控制。但由于机组为联合循环，为了防止锅炉的过度干烧，在汽机进汽前，燃机会对排烟温度进行限制，使其低于565摄氏度，若投入预选负荷加负荷后，燃机排烟温度大于565摄氏度，经延时后会触发机组自动减负荷，并强制退出预选负荷模式。
根据较长时间的实操经验，在机组并网并等待汽机过程中，排烟温度越高，则进入锅炉的热量越多，使蒸汽品质越快达到汽机进汽参数，也使得整个启动过程的机组耗气越低。因此，要求运行人员对并网后的燃机负荷紧密关注，使燃机排烟温度尽可能地靠近机组减负荷的极限即565摄氏度。
机组在并网后，由于热通道的暖机、燃料温度的上升以及电网周波的变化，使得机组负荷固定不变时，燃机排烟温度仍可能上升至自动减负荷极限，若触发机组自动减负荷，则需要运行人员人工重新投入预选负荷，并输入合适的预选负荷指令。
这就使得整个控制过程对运行人员的操作要求较高，操作频率也极为频繁。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，以燃机排烟温度为控制基准的机组负荷自动控制方法，加快机组汽轮机高压缸进汽，提高自动化控制水平，降低机组热态启动气耗。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，包括以下具体方法：
步骤一：设置机组初始负荷设定值25MW，并投入预选负荷；
步骤二：缓慢增加预选负荷值，并同时判断燃机平均排烟温度是否大于565℃；
步骤三：机组根据步骤二的比较结果进行分别处理，若平均排烟温度不大于565℃，继续缓慢增加预选负荷；若平均排烟温度大于565℃，投入超温负荷修正块，对燃机当前负荷值进行偏置；
步骤四：机组判断分析经步骤三过程处理后的燃机平均排烟温度，若平均排烟温度不大于565℃，继续缓慢增加预选负荷；若平均排烟温度大于565℃，机组自动减负荷，并退出当前预选负荷，设定新的预选负荷重新投入；
步骤五：在平均排烟温度无限接近并不大于极限温度565℃条件下，重复上述步骤二三四，直至机组汽轮机高压缸进汽，即汽机RELEASE LOAD信号置1。
所述步骤三投入超温负荷修正块具体方法为：与温度设定值565℃比较后，差值经一阶惯性系统（时间常数为5，惯性环节增益为1）进行滤波（滤波的目的是防止模拟量的频繁波动导致输出值突变影响调节），同时考虑到一次调频时机组的负荷波动导致的排烟温度波动，对差值取-7到0区间滤波，并对差值的变化速率加以限制，进一步地使输出值的变化趋向平缓，将输出值与燃机当前负荷值相加，作为最终预选负荷输出值。
所述步骤四中重新投入预选负荷的具体方步骤为：机组平均排烟温度超温后，会触发自动减负荷2X，使机组退出预选负荷，取自动减负荷2X信号作为触发条件；在机组自动减负荷2X触发后，燃机减去5MW左右负荷；自动减负荷2X触发后，给3S脉冲信号，以当前负荷加2MW作为新设定值，并重新投入预选负荷。
一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，还包括以下步骤：当机组汽轮机高压缸进汽，即汽机RELEASE LOAD信号置1后，触发机组自动退出模块，自动退出模块信号置0，使得模块BYPASS，故模块所有的参数均不再输出。
所述一阶惯性系统公式为：
G(S)=1/(TCs+1)，其中时间常数TC为5，惯性环节增益为1。
本发明的有益效果：
本发明采用了GE燃机自带的预选负荷控制通道，因此无需接入新的负荷控制接点，可以最大程度地减少因逻辑冲突导致的机组异常加减负荷，且对同类型机组具有较好的推广性。
本发明的操作流程以人工操作流程为基准，尽可能地模拟运行人员手动操作时的操作习惯，使得运行人员能迅速适应新的自动负荷控制方法。
由于新的控制方法以燃机排烟温度为基准，使得相比于人工控制，能更加逼近自动减负荷极限的排烟温度，可以加快机组汽轮机高压缸进汽，提高自动化控制水平，降低机组热态启动气耗。
附图说明
图1是本发明的流程框图；
图2是本发明的超温负荷修正流程框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本实施例中，如图1所示，一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，包括以下具体方法：
一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，包括以下具体方法：
步骤一：设置机组初始负荷设定值25MW，并投入预选负荷；
步骤二：缓慢增加预选负荷值，并同时判断燃机平均排烟温度是否大于565℃；
步骤三：机组根据步骤二的比较结果进行分别处理，若平均排烟温度不大于565℃，继续缓慢增加预选负荷；若平均排烟温度大于565℃，投入超温负荷修正块，对燃机当前负荷值进行偏置；
步骤四：机组判断分析经步骤三过程处理后的燃机平均排烟温度，若平均排烟温度不大于565℃，继续缓慢增加预选负荷；若平均排烟温度大于565℃，机组自动减负荷，并退出当前预选负荷，设定新的预选负荷重新投入；
步骤五：在平均排烟温度无限接近并不大于极限温度565℃条件下，重复上述步骤二三四，直至机组汽轮机高压缸进汽，即汽机RELEASE LOAD信号置1。
如图2所示，所述步骤三投入超温负荷修正块具体方法为：与温度设定值565℃比较后，差值经一阶惯性系统（时间常数为5，惯性环节增益为1）进行滤波（滤波的目的是防止模拟量的频繁波动导致输出值突变影响调节），同时考虑到一次调频时机组的负荷波动导致的排烟温度波动，对差值取-7到0区间滤波，并对差值的变化速率加以限制，进一步地使输出值的变化趋向平缓，将输出值与燃机当前负荷值相加，作为最终预选负荷输出值。
所述步骤四中重新投入预选负荷的具体方步骤为：机组平均排烟温度超温后，会触发自动减负荷2X，使机组退出预选负荷，取自动减负荷2X信号作为触发条件；在机组自动减负荷2X触发后，燃机减去5MW左右负荷；自动减负荷2X触发后，给3S脉冲信号，以当前负荷加2MW作为新设定值，并重新投入预选负荷。
一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，还包括以下步骤：当机组汽轮机高压缸进汽，即汽机RELEASE LOAD信号置1后，触发机组自动退出模块，自动退出模块信号置0，使得模块BYPASS，故模块所有的参数均不再输出。
所述一阶惯性系统公式为：
G(S)=1/(TCs+1)，其中时间常数TC为5，惯性环节增益为1。
本发明为了进一步提高9FA燃气蒸汽联合循环机组的自动化水平，将其集成至机组APS自动启停程序中，使得机组并网后进汽前的负荷控制能自动以维持较高的燃机排烟温度水平为目标，并尽量不触发机组的自动减负荷。
若触发了机组的自动减负荷导致预选退出，自动控制模块也能自动重新投入预选，并设置合适的预选负荷参数。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，其特征在于，包括以下具体方法：
步骤一：设置机组初始负荷目标值25MW，并投入预选负荷；
步骤二：缓慢增加预选负荷值，并同时判断燃机平均排烟温度是否大于565℃；
步骤三：机组根据步骤二的比较结果进行分别处理，若平均排烟温度不大于565℃，继续缓慢增加预选负荷；若平均排烟温度大于565℃，投入超温负荷修正块，对燃机当前负荷值进行偏置；
步骤四：机组判断分析经步骤三过程处理后的燃机平均排烟温度，若平均排烟温度不大于565℃，继续缓慢增加预选负荷；若平均排烟温度大于565℃，机组自动减负荷，并退出当前预选负荷，设定新的预选负荷重新投入；
步骤五：在平均排烟温度无限接近并不大于极限温度565℃条件下，重复上述步骤二三四，直至机组汽轮机高压缸进汽，即汽机RELEASE LOAD信号置1。
2.根据权利要求1所述的一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，其特征在于，所述步骤三投入超温负荷修正块具体方法为：与温度设定值565℃比较后，差值经一阶惯性系统进行滤波，同时考虑到一次调频时机组的负荷波动导致的排烟温度波动，对差值取-7到0区间滤波，并对差值的变化速率加以限制，进一步地使输出值的变化趋向平缓，将输出值与燃机当前负荷值相加，作为最终预选负荷输出值。
3.根据权利要求1所述的一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，其特征在于，所述步骤四中重新投入预选负荷的具体方步骤为：机组平均排烟温度超温后，会触发自动减负荷2X，使机组退出预选负荷，取自动减负荷2X信号作为触发条件；在机组自动减负荷2X触发后，燃机减去5MW左右负荷；自动减负荷2X触发后，给3S脉冲信号，以当前负荷加2MW作为新设定值，并重新投入预选负荷。
4.根据权利要求1所述的一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：当机组汽轮机高压缸进汽，即汽机RELEASE LOAD信号置1后，触发机组自动退出模块，自动退出模块信号置0，使得模块BYPASS，故模块所有的参数均不再输出。
5.根据权利要求2所述的一种以燃机排烟温度为基准的机组负荷自动控制方法，其特征在于，所述一阶惯性系统公式为：
G(S)=1/(TCs+1)，其中时间常数TC为5，惯性环节增益为1。
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