CN113654036B - 一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法，该方法首先根据过热器出口温度和温度设定值偏差以及减温喷水调门开度大小建立燃煤机组过热汽温设定自适应寻优条件；其次，根据所触发的自适应寻优条件，对过热器出口汽温设定进行寻优计算，获得最终的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值。通过实际控制效果对比，本发明采用自适应寻优方法能使控制输出响应更快，且能使控制响应达到温度所需时间更短，使机组更加安全、经济、稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃煤机组过热汽温自适应设定方法，具体涉及一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法。
背景技术
燃煤机组作为我国主要的电量型电源节点，其汽温、汽压等参数的控制品质直接决定了机组发电过程的安全水平，随着电力结构的调整，火力发电机组从基荷型电源向调节型电源转变，机组面临着快速调峰和调频压力，在动态升降负荷过程中，往往锅炉和汽轮机能量不能达到实时平衡，造成机组主要控制参数波动大。一般而言，机组过热器汽减温喷水控制是保证机组汽温稳定的重要手段，过热器减温喷水一般都有两级，第二级过热器减温喷水的目的是通过喷水调节，将第二级过热器出口汽温稳定在机组额定温度上，具有明确的意义。而第一级过热器出口汽温在超温的情况下，其出口汽温控制的目标值受到煤质波动、锅炉燃烧调整和磨组组合不同等诸多因素的影响，其控制目标并不明确。因此，在实际运行过程中，当第一级过热器壁温不超温的情况下，机组运行监控人员一般不主动调整其设定温度，导致第一级减温喷水调阀开度为100％时，过热器出口汽温高出设定值较多或者第一级减温喷水调阀开度为0％时，过热器出口汽温比其设定值低太多，当锅炉燃烧率发生改变后，往往调节器需要克服较大的调节死区才能发出有效的喷水调节阀动作指令，造成调节阀门开关不及时，形成较大的超温或者欠温，给机组安全运行带来不利影响，
发明内容
本发明的目的在于针对现有燃煤机组过热器出口汽温设定值调整存在的不足，提供了一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：
一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法，包括以下步骤：
1)根据燃煤机组减温水门开度、过热器出口汽温以及燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值建立燃煤机组过热汽温设定自适应寻优计算条件；
2)对步骤1)中的所建立的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优计算条件的基础上进行过热汽温设定自适应寻优补偿计算，并根据计算补偿值Tc和DCS过热汽温设定值得到最终的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值。
本发明进一步的改进在于，步骤1)中，利用燃煤机组减温水门开度S，过热器出口汽温T以及燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm建立燃煤机组过热汽温设定自适应寻优计算条件，具体如下：
计算过热器出口汽温T以及燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm之差Tdev：
Tdev＝T-Tspm。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，建立如下计算条件，当满足如下计算条件时，过热汽温设定自适应寻优计算启动：
3-1)人工热工开关置1；
3-2)Tdev≥A1，其中A1为温度偏差触发高阈值；
3-3)S≥B1，其中B1为调门开度触发高阈值；
当3-1至3-3全部满足时，计算触发自适应校正输入Δ为1.0。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，建立如下计算条件，当满足如下计算条件时，过热汽温设定自适应寻优计算启动：
4-1)人工热工开关置1；
4-2)Tdev≤A2，其中A2为温度偏差触发低阈值；
4-3)S≤B2，其中B2为调门开度触发低阈值；
当4-1至4-3全部满足时，计算触发自适应校正输入Δ为-1.0；
其他情况计算触发自适应校正输入Δ为0.0。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，利用计算触发自适应输入Δ进行过热汽温设定自适应寻优补偿计算，并根据计算补偿值Tc和DCS过热汽温设定值Tsp得到最终的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm，具体如下：
当减温喷水控制为自动控制方式时：
其中t为连续时间变化过程，τ为积分计算周期时间，单位为秒；
则Tspm按照如下公式进行计算：
Tspm＝Tc+Tsp
当减温喷水控制为手动控制方式时：
Tc＝0.0
Tspm＝Tsp
即根据上述计算公式，最终获得燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm。
本发明进一步的改进在于，积分计算周期时间τ满足如下的约束条件：
τmin≤τ≤τmax
其中τmin为积分计算周期下限，τmax为积分计算周期上限。
本发明进一步的改进在于，计算补偿值Tc满足如下的约束条件：
Tcmin≤Tc≤Tcmax
其中Tcmin为计算补偿值下限，Tcmax为计算补偿值上限。
本发明至少具有如下有益的技术效果：
本发明首先根据过热器出口温度和温度设定值偏差以及减温喷水调门开度大小建立燃煤机组过热汽温设定自适应寻优条件；其次，根据所触发的自适应寻优条件，对过热器出口汽温设定进行寻优计算，获得最终的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值。具体的，本发明根据机组调节阀门的开度大小和过热器后汽温与其汽温设定值的偏差大小，综合评估减温喷水调门调节能力的大小，主动自适应调整其设定值，目的是当减温喷水调阀至达到调节极限时，在不影响汽温控制品质的前提下，将其设定值自适应调整至靠近过热器汽温水平，消除喷水调阀的调节死区，保证其快速动作的能力，避免过热器出口汽温过高或者过低，消除其给机组安全运行带来的不利影响。
附图说明
图1为燃煤机组过热汽温设定自适应寻优计算逻辑图。
图2为过热汽温设定自适应/非自适应控制输出对比图。
图3为过热汽温设定自适应/非自适应控制响应对比图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法，以下进行具体说明，包括以下步骤：
1、利用燃煤机组减温水门开度S，过热器出口汽温T以及燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm建立燃煤机组过热汽温设定自适应寻优计算条件，具体如下：
计算过热器出口汽温T以及燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm之差Tdev：
Tdev＝T-Tspm
2、建立如下计算条件，当满足如下计算条件时，过热汽温设定自适应寻优计算启动：
1)人工热工开关置1；
2)Tdev≥A1，其中A1为温度偏差触发高阈值；
3)S≥B1，其中B1为调门开度触发高阈值；
当1至3全部满足时，计算触发自适应校正输入Δ为1.0；
3、建立如下计算条件，当满足如下计算条件时，过热汽温设定自适应寻优计算启动：
1)人工热工开关置1；
2)Tdev≤A2，其中A2为温度偏差触发低阈值；
3)S≤B2，其中B2为调门开度触发低阈值；
当1至3全部满足时，计算触发自适应校正输入Δ为-1.0；
其他情况计算触发自适应校正输入Δ为0.0。
4、利用计算触发自适应输入Δ进行过热汽温设定自适应寻优补偿计算，并根据计算补偿值Tc和DCS过热汽温设定值Tsp得到最终的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm，具体如下：
当减温喷水控制为自动控制方式时：
其中t为连续时间变化过程，τ为积分计算周期时间，其中τ＝300s；
则Tspm按照如下公式进行计算：
Tspm＝Tc+Tsp
当减温喷水控制为手动控制方式时：
Tc＝0.0
Tspm＝Tsp
即根据上述计算公式，最终获得燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm。
5、进一步积分计算周期时间τ满足如下的约束条件：
τmin≤τ≤τmax
其中τmin为积分计算周期下限，τmin＝200s，τmax为积分计算周期上限，τmax＝1800s；
6、进一步计算补偿值Tc满足如下的约束条件：
Tcmin≤Tc≤Tcmax
其中Tcmin为计算补偿值下限，Tcmin＝-5，Tcmax为计算补偿值上限，Tcmax＝5；
如图2和图3所示，为过热汽温设定自适应与非自适应的控制效果对比示意图，从图中可以看出，当采用出口汽温自适应方法后，系统控制输出响应更快，而且自适应寻优控制响应也能较快的达到寻优设定值上，缩短了系统达到稳定所需要的时间，对于整体控制性能具有较大的提升。
Claims (4)
1.一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据燃煤机组减温水门开度、过热器出口汽温以及燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值初始值建立燃煤机组过热汽温设定自适应寻优计算条件；
2)对步骤1)中的所建立的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优计算条件的基础上进行过热汽温设定自适应寻优补偿计算，并根据计算补偿值Tc和DCS过热汽温设定值得到最终的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值；
建立如下计算条件，当满足如下计算条件时，过热汽温设定自适应寻优计算启动：
3-1)人工热工开关置1；
3-2)Tdev≥A1，其中A1为温度偏差触发高阈值；
3-3)S≥B1，其中B1为调门开度触发高阈值；
当3-1至3-3全部满足时，计算触发自适应校正输入Δ为1.0；
或者，当满足如下计算条件时，过热汽温设定自适应寻优计算启动：
4-1)人工热工开关置1；
4-2)Tdev≤A2，其中A2为温度偏差触发低阈值；
4-3)S≤B2，其中B2为调门开度触发低阈值；
当4-1至4-3全部满足时，计算触发自适应校正输入Δ为-1.0；
其他情况计算触发自适应校正输入Δ为0.0；
利用计算触发自适应输入Δ进行过热汽温设定自适应寻优补偿计算，并根据计算补偿值Tc和DCS过热汽温设定值Tsp得到最终的燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm，具体如下：
当减温喷水控制为自动控制方式时：
其中t为连续时间变化过程，τ为积分计算周期时间，单位为秒；
则Tspm按照如下公式进行计算：
Tspm＝Tc+Tsp
当减温喷水控制为手动控制方式时：
Tc＝0.0
Tspm＝Tsp
即根据上述计算公式，最终获得燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值Tspm。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法，其特征在于，步骤1)中，利用燃煤机组减温水门开度S，过热器出口汽温T以及燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值初始值Tspm0建立燃煤机组过热汽温设定自适应寻优计算条件，具体如下：
计算过热器出口汽温T以及燃煤机组过热汽温设定自适应寻优值初始值Tspm0之差Tdev：
Tdev＝T-Tspm0。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法，其特征在于，积分计算周期时间τ满足如下的约束条件：
τmin≤τ≤τmax
其中τmin为积分计算周期下限，τmax为积分计算周期上限。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤机组过热汽温设定自适应寻优方法，其特征在于，计算补偿值Tc满足如下的约束条件：
Tcmin≤Tc≤Tcmax
其中Tcmin为计算补偿值下限，Tcmax为计算补偿值上限。
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