CN113359890B - 一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法及相关组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法，通过提取历史工作数据，将历史工作数据分为稳态工作数据和变负荷初期数据，并分别以相应的数据进行建模，以分析相应工作参数对主蒸汽压力的影响，进而获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值。通过将燃煤机组的高调门阀门开度和汽轮机组排汽压力引入稳态工作模型和变负荷工作模型中，以使主蒸汽压力设定值与主蒸汽压力实际值接近，从而降低主蒸汽压力偏差带来的机组波动。通过将变负荷初期的主蒸汽动态变化引入主蒸汽压力设定值中，以使主蒸汽压力设定值符合机组动态特性。本发明还公开了一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化装置、设备及可读存储介质，具有相应的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤机组领域，特别是涉及一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
随着新能源电力发展，增大了电网的不稳定性与波动性，其中燃煤机组已普遍参与电网的调峰调频当中，使得燃煤机组经常处于变负荷过程中，因此燃煤机组的生产状态是稳态与变负荷运行变换，并且燃煤机组将不断处于变负荷过程中。
目前燃煤机组已采用协调控制系统进行控制。为了实现燃煤机组稳态运行及变负荷过程中的稳定性，在协调控制中引入了主蒸汽压力作为控制参数，目前主蒸汽压力设定值是根据机组功率生成的，然而主蒸汽压力受到多方面的影响，因此在变负荷初期，主蒸汽压力实际值与设定值偏差较大，影响了给煤量，使得给煤量超调，导致锅炉效率下降；而在稳态运行时，主蒸汽压力实际值偏离主蒸汽压力理想值时，将导致机组热效率的下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法、装置、设备及可读存储介质，以降低主蒸汽压力偏差带来的机组波动，进而提高锅炉效率和机组热效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法，包括：
提取燃煤机组预设时间段内的稳态工作数据；
以所述稳态工作数据中的稳态工作参数为稳态模型输入参数，以所述稳态工作数据中的稳态主蒸汽压力为稳态输出参数，建立稳态工作模型；
提取燃煤机组预设时间段内的变负荷初期数据；
以所述变负荷初期数据中的变负荷初期参数为变负荷模型输入参数，以所述变负荷初期数据中的变负荷主蒸汽压力为输出参数，建立变负荷工作模型；
根据所述稳态工作模型和所述变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值。
可选地，所述稳态工作参数包括稳态高调门开度、稳态机组排汽压力和稳态发电机功率中的至少一个。
可选地，所述变负荷初期参数包括变负荷高调门开度、变负荷机组排汽压力和变负荷发电机功率中的至少一个。
可选地，根据所述稳态工作模型，在预设稳态发电机功率下，获取所述稳态高调门开度和所述稳态机组排汽压力对所述稳态主蒸汽压力的影响结果。
可选地，所述根据所述稳态工作模型和所述变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值，包括：根据所述稳态工作模型，获取机组主蒸汽压力损失预设值时的稳态运行高调门阀门开度值，再根据当前的稳态机组排汽压力，获取当前稳态运行工况下的主蒸汽压力理想值，并将其设为当前工况下的稳态主蒸汽压力设定值。
可选地，所述根据所述稳态工作模型和所述变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值，包括：根据所述变负荷工作模型，获取变负荷主蒸汽压力变化特性，并将其引入所述主蒸汽压力设定值中，以使所述主蒸汽压力设定值符合机组动态特性。
可选地，在提取燃煤机组预设时间段内的变负荷初期数据之后，计算燃煤机组在不同工况下，所述变负荷高调门开度变化时的主蒸汽压力变化值。
一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化装置，包括：
数据提取单元，用于提取燃煤机组预设时间段内的稳态工作数据和变负荷初期数据；
建模单元，用于以所述稳态工作数据中的稳态工作参数为稳态模型输入参数，以所述稳态工作数据中的稳态主蒸汽压力为稳态输出参数，建立稳态工作模型，以及用于以所述变负荷初期数据中的变负荷初期参数为变负荷模型输入参数，以所述变负荷初期数据中的变负荷主蒸汽压力为输出参数，建立变负荷工作模型；
数据处理单元，用于根据所述稳态工作模型和所述变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值。
一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的步骤。
一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的步骤。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
1、通过将燃煤机组的高调门阀门开度和汽轮机组排汽压力引入稳态工作模型和变负荷工作模型中，以使燃煤机组的主蒸汽压力设定值与主蒸汽压力实际值接近，从而降低主蒸汽压力偏差带来的机组波动。
2、通过将燃煤机组变负荷初期的主蒸汽动态变化引入主蒸汽压力设定值中，以使主蒸汽压力设定值符合机组动态特性，进而提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的流程图；
图2为燃煤机组汽轮机工作示意图。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的流程图，该方法包括以下步骤：
S100：提取燃煤机组预设时间段内的稳态工作数据。以供后续建模使用。
S110：以稳态工作数据中的稳态工作参数为稳态模型输入参数，以稳态工作数据中的稳态主蒸汽压力为稳态输出参数，建立稳态工作模型。其中稳态工作数据包括稳态工作参数和稳态主蒸汽压力，稳态工作参数包括稳态高调门开度、稳态机组排汽压力和稳态发电机功率中的至少一个。
根据稳态工作模型，在预设稳态发电机功率下，可以获取稳态高调门开度和稳态机组排汽压力对稳态主蒸汽压力的影响结果。
根据稳态工作模型，获取机组主蒸汽压力损失预设值时的稳态运行高调门阀门开度值，再根据当前的稳态机组排汽压力，获取当前稳态运行工况下的主蒸汽压力理想值，并将其设为当前工况下的稳态主蒸汽压力设定值。
S200：提取燃煤机组预设时间段内的变负荷初期数据。其中变负荷初期数据包括变负荷初期参数和变负荷主蒸汽压力。变负荷初期参数包括变负荷高调门开度、变负荷机组排汽压力和变负荷发电机功率中的至少一个。在提取燃煤机组预设时间段内的变负荷初期数据之后，计算燃煤机组在不同工况下，变负荷高调门开度变化时的主蒸汽压力变化值。
S210：以变负荷初期数据中的变负荷初期参数为变负荷模型输入参数，以变负荷初期数据中的变负荷主蒸汽压力为输出参数，建立变负荷工作模型。根据变负荷工作模型，获取变负荷主蒸汽压力变化特性，并将其引入主蒸汽压力设定值中，以使主蒸汽压力设定值符合机组动态特性。
S300：根据稳态工作模型和变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值。该设定值与燃煤机组实际压力与偏差较小，可以降低主蒸汽压力偏差值，进而降低主蒸汽压力偏差带来的燃煤机组波动，保证燃煤机组在变负荷中锅炉出力的平稳性，从而避免锅炉发生超调，导致管壁超温、排烟温度增大等现象。
其中燃煤机组在工作时，请参考图2，将压力为p0主蒸汽通过高调门1进入汽轮机2，驱动发电机3发电，做功后的排汽压力降低为p1，对于供热机组，还将有部分压力为ph的抽汽作为供热抽汽。机组主蒸汽压力p0受到高调门1开度n、发电机功率Pe及排汽压力p1、供热抽汽影响。在提取数据时，提取纯凝机组主蒸汽压力p0、高调门1开度n、排汽压力p1、发电机功率Pe，供热机组为主蒸汽流量D0。可以提取1-2年历史数据，以机组功率Pe或主蒸汽流量D0为数据处理对象，对提取的数据进行机组历史数据进行筛选，以筛选出稳态工作数据和变负荷初期数据。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化装置，下文描述的燃煤机组主蒸汽压力设定优化装置与上文描述的燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法可相互对应参照。
一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化装置，包括：
数据提取单元，用于提取燃煤机组预设时间段内的稳态工作数据和变负荷初期数据；
建模单元，用于以稳态工作数据中的稳态工作参数为稳态模型输入参数，以稳态工作数据中的稳态主蒸汽压力为稳态输出参数，建立稳态工作模型，以及用于以变负荷初期数据中的变负荷初期参数为变负荷模型输入参数，以变负荷初期数据中的变负荷主蒸汽压力为输出参数，建立变负荷工作模型；
数据处理单元，用于根据稳态工作模型和变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化设备，下文描述的燃煤机组主蒸汽压力设定优化设备与上文描述的燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法可相互对应参照。
一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现上述燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的步骤。
该燃煤机组主蒸汽压力设定优化设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)(例如，一个或一个以上处理器)和存储器，存储器存储有一个或一个以上的计算机应用程序或数据。其中，存储器可以是短暂存储或持久存储。存储在存储器的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，处理器可以设置为与存储器通信，在燃煤机组主蒸汽压力设定优化设备上执行存储器中的一系列指令操作。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法可相互对应参照。
一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的步骤。
该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。
本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
Claims (8)
1.一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法，其特征在于，包括：
提取燃煤机组预设时间段内的稳态工作数据；
以所述稳态工作数据中的稳态工作参数为稳态模型输入参数，以所述稳态工作数据中的稳态主蒸汽压力为稳态输出参数，建立稳态工作模型；
提取燃煤机组预设时间段内的变负荷初期数据；
以所述变负荷初期数据中的变负荷初期参数为变负荷模型输入参数，以所述变负荷初期数据中的变负荷主蒸汽压力为输出参数，建立变负荷工作模型；
根据所述稳态工作模型和所述变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值；
所述稳态工作参数包括稳态高调门开度、稳态机组排汽压力和稳态发电机功率中的至少一个；
所述变负荷初期参数包括变负荷高调门开度、变负荷机组排汽压力和变负荷发电机功率中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法，其特征在于，根据所述稳态工作模型，在预设稳态发电机功率下，获取所述稳态高调门开度和所述稳态机组排汽压力对所述稳态主蒸汽压力的影响结果。
3.根据权利要求1所述的燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法，其特征在于，所述根据所述稳态工作模型和所述变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值，包括：根据所述稳态工作模型，获取机组主蒸汽压力损失预设值时的稳态运行高调门阀门开度值，再根据当前的稳态机组排汽压力，获取当前稳态运行工况下的主蒸汽压力理想值，并将其设为当前工况下的稳态主蒸汽压力设定值。
4.根据权利要求1所述的燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法，其特征在于，所述根据所述稳态工作模型和所述变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值，包括：根据所述变负荷工作模型，获取变负荷主蒸汽压力变化特性，并将其引入所述主蒸汽压力设定值中，以使所述主蒸汽压力设定值符合机组动态特性。
5.根据权利要求1所述的燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法，其特征在于，在提取燃煤机组预设时间段内的变负荷初期数据之后，计算燃煤机组在不同工况下，所述变负荷高调门开度变化时的主蒸汽压力变化值。
6.一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化装置，需实现如权利要求1至5任一项所述燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的步骤，其特征在于，包括：
数据提取单元，用于提取燃煤机组预设时间段内的稳态工作数据和变负荷初期数据；
建模单元，用于以所述稳态工作数据中的稳态工作参数为稳态模型输入参数，以所述稳态工作数据中的稳态主蒸汽压力为稳态输出参数，建立稳态工作模型，以及用于以所述变负荷初期数据中的变负荷初期参数为变负荷模型输入参数，以所述变负荷初期数据中的变负荷主蒸汽压力为输出参数，建立变负荷工作模型；
数据处理单元，用于根据所述稳态工作模型和所述变负荷工作模型，获取燃煤机组生产全过程的主蒸汽压力设定值。
7.一种燃煤机组主蒸汽压力设定优化设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的步骤。
8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述燃煤机组主蒸汽压力设定优化方法的步骤。
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| CN113359890A (zh) | 2021-09-07 |
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