CN116466575A - 一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法及装置 - Google Patents
一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116466575A CN116466575A CN202310247842.6A CN202310247842A CN116466575A CN 116466575 A CN116466575 A CN 116466575A CN 202310247842 A CN202310247842 A CN 202310247842A CN 116466575 A CN116466575 A CN 116466575A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water supply
- supply flow
- coal
- biomass
- adjustment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 135
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title abstract description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 184
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 117
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 10
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 4
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 12
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
- G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种煤‑生物质耦合发电燃料控制方法及装置，所述方法包括：获取燃煤量B；燃煤量B经线性调节为第一给水流量，对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量；生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量，对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量；发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量，第一输出量至第三输出量累加判断是否超出最小给水流量限值，如果超出，则输出累加值作为最终的给水流量设定值，如果没有超出，则输出最小给水流量限值作为最终的给水流量设定值；本发明的优点在于：解决生物质燃料量的变化造成主蒸汽压力控制波动的问题。
Description
技术领域
本发明涉及火电领域，更具体涉及一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法及装置。
背景技术
煤电的低碳发展需要在发出相同电量的情况下减少煤炭的使用量，目前可采用低碳燃料进行部分或全部燃料替换，也就是生物质燃料与煤耦合燃烧，在可能条件下不断增加生物质燃料混烧比，直至最后实现完全的生物质燃料替换。在自然界，年度循环产生的农林固体剩余资源量比较稳定，利用大型高效燃煤机组混烧生物质燃料发电，是实现生物质发电的一种先进技术，可以大幅度提高生物质发电的效率，提高生物质资源利用率，而且可以明显降低煤电机组的碳排放量，提高煤及生物质耦合发电的灵活性，从而加强燃煤发电的可持续性。超临界直流单元机组自身具有纯延迟、大惯性、非线性等特点，机组多参数之间相互关联、制约，存在强烈的耦合特性；能源格局变换，电网调峰、调频要求逐步提高给单元机组带来了诸多不确定外界扰动；燃煤和生物质掺烧增加了单元机组控制难度。超临界机组锅炉主控是调整蒸汽流量和蒸汽焓值的最关键环节，生物质掺烧对超临界机组锅炉主控提出了更高要求。若锅炉主控控制不当，除影响机组负荷调节能力之外，还会造成主汽压力等重要参数长期越限或大幅波动，影响机组安全性。
对于超临界直流机组，锅炉主控主要包括依据负荷指令的静态燃料量成份和为了弥补直流炉负荷动态初始时蓄热的动态前馈，在这基础上，锅炉主控调节器设计为基于主蒸汽压力偏差的PID调节，主要功能是消除稳态主蒸汽压力的偏差，确保主蒸汽焓值与电功率保持平衡状态。锅炉动态前馈注重的超前调节，用于弥补超临界机组锅炉燃烧相较于汽轮机做功的滞后特性，无法做到定量控制。锅炉主控中静态燃料量和机组负荷原则上是一一对应关系，但实施生物质燃料掺烧后，原燃煤与机组负荷的对应关系发生变化，目前生物质耦合发电虽采用定量掺烧，但生物质燃料在投入、切除过程以及因故障导致短时间中断等均对入炉总燃料量造成很大影响，容易造成燃料量和负荷量之间的不匹配。主蒸汽压力控制存在频繁大幅波动或长时间较大偏差等问题。文献《李昱喆,李楠,韩应,等.生物质-煤耦合发电系统热力性能分析[J].电站系统工程,2019,35(4):1-7.》公开了利用软件分析生物质-煤耦合发电系统热力性能，并探讨蒸汽集成参数对生物质发电效率的影响。但是并不涉及煤-生物质耦合发电燃料控制方法，无法解决生物质燃料量的变化造成主蒸汽压力控制波动等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术缺乏煤-生物质耦合发电燃料控制方法，无法解决生物质燃料量的变化造成主蒸汽压力控制波动等问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，所述方法包括：根据主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B；燃煤量B经线性调节为第一给水流量，对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量；生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量，对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量；发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量，第一输出量至第三输出量累加判断是否超出最小给水流量限值，如果超出，则输出累加值作为最终的给水流量设定值，如果没有超出，则输出最小给水流量限值作为最终的给水流量设定值。
当生物质燃料正常输送至锅炉与燃煤进行混烧时，生物质燃料量Bs能承担一部分锅炉燃烧率的需求，此时需要按照一定比例减少入燃煤量，故本发明根据生物质燃料量Bs与燃煤量B之间的关系，通过主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B，然后考虑燃煤量B、生物质燃料量Bs以及分离器出口温度T对给水流量进行调节，充分考虑了生物质燃料量Bs与燃煤量B之间的关系得出燃煤量B，避免生物质燃料在投入、切除过程以及因故障导致短时间中断等均对入炉总燃料量造成很大影响，从而解决生物质燃料量的变化造成主蒸汽压力控制波动的问题。
进一步地，所述根据主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B，包括：
通过公式B＝B1+B2-B3获取燃煤量B，其中，
B1＝f2(N0)，f2()是关于机组负荷指令N0的线性函数；
B2＝KP2·ΔP+∫ΔP·dt+dΔP/dt，KP2为比例系数，ΔP为主蒸汽压力PT和压力设定值PTSP的差值；
k为调整系数，CS和CB分别为生物质燃料和燃煤的热值。
进一步地，所述燃煤量B经线性调节为第一给水流量，包括：
燃煤量B经线性函数f3(x)调节为第一给水流量，其中，f3(x)的输入为燃煤量B，输出为第一给水流量，第一给水流量随燃煤量B的增加而减少。
更进一步地，所述对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量，包括：
机组负荷指令N0经线性函数f(x)调节为煤水基本时间，其中，f(x)的输入为机组负荷指令N0，输出为煤水基本时间，煤水基本时间随机组负荷指令N0的增大而减短；煤水基本时间乘以修正系数作为三阶惯性调节的时间参数；第一给水流量依次经过第一惯性环节f1(t)、第二惯性环节f2(t)以及第三惯性环节f3(t)以后得出第一输出量。
更进一步地，所述修正系数的选取采用以下方法：
发电机组处于给水RB状态时采用修正系数A1，不在给水RB状态时采用修正系数A4；发电机组处于一次风RB状态时采用修正系数A2；发电机组处于送引风RB状态时采用修正系数A3；发电机组处于升负荷状态时采用修正系数A5；发电机组处于降负荷状态时采用修正系数A7，其中，RB表示辅机故障快速降负荷。
进一步地，所述生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量，包括：
生物质燃料量Bs经线性函数f5(x)调节为第二给水流量，其中，f5(x)的输入为生物质燃料量Bs，输出为第二给水流量，第二给水流量随生物质燃料量Bs的增加而减少。
更进一步地，所述对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量，包括：
有生物质燃料投入的情况下将常数A8作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数，没有生物质燃料投入的情况下将常数0作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数；三阶惯性调节包括第一惯性环节f4(t)、第二惯性环节f5(t)以及第三惯性环节f6(t)，第二给水流量依次经过该三阶惯性调节以后经限幅单元得出第二输出量。
进一步地，所述发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量，包括：
发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器得到需要补偿的温度值，根据温度值与给水流量的关系得到给水流量补偿值，温度T高于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上增加给水流量补偿值作为第三输出量，温度T低于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上减少给水流量补偿值作为第三输出量，不断进行PID调节，直到温度T与温度设定值Tsp相等。
本发明还提供一种煤-生物质耦合发电燃料控制装置，所述装置包括：
燃煤量获取模块，用于根据主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B；
第一给水流量获取模块，用于燃煤量B经线性调节为第一给水流量；
第一输出量获取模块，用于对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量；
第二给水流量获取模块，用于生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量；
第二输出量获取模块，用于对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量；
第三输出量获取模块，用于发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量；
给水流量设定值获取模块，用于第一输出量至第三输出量累加判断是否超出最小给水流量限值，如果超出，则输出累加值作为最终的给水流量设定值，如果没有超出，则输出最小给水流量限值作为最终的给水流量设定值。
进一步地，所述燃煤量获取模块还用于：
通过公式B＝B1+B2-B3获取燃煤量B，其中，
B1＝f2(N0)，f2()是关于机组负荷指令N0的线性函数；
B2＝KP2·ΔP+∫ΔP·dt+dΔP/dt，KP2为比例系数，ΔP为主蒸汽压力PT和压力设定值PTSP的差值；
k为调整系数，CS和CB分别为生物质燃料和燃煤的热值。
进一步地，所述第一给水流量获取模块还用于：
燃煤量B经线性函数f3(x)调节为第一给水流量，其中，f3(x)的输入为燃煤量B，输出为第一给水流量，第一给水流量随燃煤量B的增加而减少。
更进一步地，所述第一输出量获取模块还用于：
机组负荷指令N0经线性函数f(x)调节为煤水基本时间，其中，f(x)的输入为机组负荷指令N0，输出为煤水基本时间，煤水基本时间随机组负荷指令N0的增大而减短；煤水基本时间乘以修正系数作为三阶惯性调节的时间参数；第一给水流量依次经过第一惯性环节f1(t)、第二惯性环节f2(t)以及第三惯性环节f3(t)以后得出第一输出量。
更进一步地，所述修正系数的选取采用以下方法：
发电机组处于给水RB状态时采用修正系数A1，不在给水RB状态时采用修正系数A4；发电机组处于一次风RB状态时采用修正系数A2；发电机组处于送引风RB状态时采用修正系数A3；发电机组处于升负荷状态时采用修正系数A5；发电机组处于降负荷状态时采用修正系数A7，其中，RB表示辅机故障快速降负荷。
进一步地，所述第二给水流量获取模块还用于：
生物质燃料量Bs经线性函数f5(x)调节为第二给水流量，其中，f5(x)的输入为生物质燃料量Bs，输出为第二给水流量，第二给水流量随生物质燃料量Bs的增加而减少。
更进一步地，所述第二输出量获取模块还用于：
有生物质燃料投入的情况下将常数A8作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数，没有生物质燃料投入的情况下将常数0作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数；三阶惯性调节包括第一惯性环节f4(t)、第二惯性环节f5(t)以及第三惯性环节f6(t)，第二给水流量依次经过该三阶惯性调节以后经限幅单元得出第二输出量。
进一步地，所述第三输出量获取模块还用于：
发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器得到需要补偿的温度值，根据温度值与给水流量的关系得到给水流量补偿值，温度T高于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上增加给水流量补偿值作为第三输出量，温度T低于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上减少给水流量补偿值作为第三输出量，不断进行PID调节，直到温度T与温度设定值Tsp相等。
本发明的优点在于：当生物质燃料正常输送至锅炉与燃煤进行混烧时，生物质燃料量Bs能承担一部分锅炉燃烧率的需求，此时需要按照一定比例减少入燃煤量，故本发明根据生物质燃料量Bs与燃煤量B之间的关系，通过主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B，然后考虑燃煤量B、生物质燃料量Bs以及分离器出口温度T对给水流量进行调节，充分考虑了生物质燃料量Bs与燃煤量B之间的关系得出燃煤量B，也即生物质燃料和燃煤采用等效热值替代方法，如果生物质燃料量Bs变化后，按照两种燃料热值比例关系折算对应的燃煤量B，用燃煤量B弥补生物质燃料量Bs的变化，从而解决生物质燃料量Bs变化引起的主汽压力波动问题，避免生物质燃料在投入、切除过程以及因故障导致短时间中断等对入炉总燃料量造成很大影响。
附图说明
图1为本发明实施例1所公开的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法中燃煤量B的获取过程示意图；
图2为本发明实施例1所公开的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法的原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。
实施例1
一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，所述方法包括：
1)首先根据主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B，主要过程为：
如图1所示，通过公式B＝B1+B2-B3获取燃煤量B，其中，
B1＝f2(N0)，f2()是关于机组负荷指令N0的线性函数；
B2＝KP2·ΔP+∫ΔP·dt+dΔP/dt，KP2为比例系数，ΔP为主蒸汽压力PT和压力设定值PTSP的差值；
k为调整系数，便于热值在小范围内变动时，由人为手动干预，CS和CB分别为生物质燃料和燃煤的热值。
B1主要包括以负荷指令为基础的静态煤量和以负荷指令变化量为变量的动态煤量，B2是基于主蒸汽压力偏差的PID调节环节，B3是燃料前馈分量，按生物质燃料与燃煤热值比值关系标定的入炉煤量。
对于采取生物质定量掺烧模式发电机组，当生物质燃料正常输送至锅炉与燃煤进行混烧时，生物质燃料量Bs能承担一部分锅炉燃烧率的需求，此时需要按照一定比例减少入炉燃煤量，生物质燃料量与燃煤量的对应关系通过f4表征，其数值为两者单位燃料量的发热量比值。通过该关系调整生物质燃料在投退过程中燃煤量B，确保锅炉燃烧率与机组负荷间的匹配，即保持燃煤量B和生物质燃料量Bs总发热量的稳定。
2)所述燃煤量B经线性调节为第一给水流量，包括：
如图2所示，燃煤量B经线性函数f3(x)调节为第一给水流量，其中，f3(x)的输入为燃煤量B，输出为第一给水流量，第一给水流量随燃煤量B的增加而减少。
3)所述对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量，包括：
继续参阅图2，机组负荷指令N0经线性函数f(x)调节为煤水基本时间，其中，f(x)的输入为机组负荷指令N0，输出为煤水基本时间，煤水基本时间随机组负荷指令N0的增大而减短；煤水基本时间乘以修正系数作为三阶惯性调节的时间参数；第一给水流量依次经过第一惯性环节f1(t)、第二惯性环节f2(t)以及第三惯性环节f3(t)以后得出第一输出量。所述修正系数的选取采用以下方法：
发电机组处于给水RB状态时采用修正系数A1，不在给水RB状态时采用修正系数A4；发电机组处于一次风RB状态时采用修正系数A2；发电机组处于送引风RB状态时采用修正系数A3；发电机组处于升负荷状态时采用修正系数A5；发电机组处于降负荷状态时采用修正系数A7，其中，RB表示辅机故障快速降负荷。
4)所述生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量，包括：
继续参阅图2，生物质燃料量Bs经线性函数f5(x)调节为第二给水流量，其中，f5(x)的输入为生物质燃料量Bs，输出为第二给水流量，第二给水流量随生物质燃料量Bs的增加而减少。
5)所述对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量，包括：
继续参阅图2，有生物质燃料投入的情况下将常数A8作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数，没有生物质燃料投入的情况下将常数0作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数；三阶惯性调节包括第一惯性环节f4(t)、第二惯性环节f5(t)以及第三惯性环节f6(t)，第二给水流量依次经过该三阶惯性调节以后经限幅单元得出第二输出量。
6)所述发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量，包括：
继续参阅图2，发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器得到需要补偿的温度值，根据温度值与给水流量的关系得到给水流量补偿值，温度T高于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上增加给水流量补偿值作为第三输出量，温度T低于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上减少给水流量补偿值作为第三输出量，不断进行PID调节，直到温度T与温度设定值Tsp相等。
7)继续参阅图2，第一输出量至第三输出量累加判断是否超出最小给水流量限值，如果超出，则输出累加值作为最终的给水流量设定值，如果没有超出，则输出最小给水流量限值作为最终的给水流量设定值。
通过以上技术方案，当生物质燃料正常输送至锅炉与燃煤进行混烧时，生物质燃料量Bs能承担一部分锅炉燃烧率的需求，此时需要按照一定比例减少入燃煤量，故本发明根据生物质燃料量Bs与燃煤量B之间的关系，通过主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B，然后考虑燃煤量B、生物质燃料量Bs以及分离器出口温度T对给水流量进行调节，充分考虑了生物质燃料量Bs与燃煤量B之间的关系得出燃煤量B，也即生物质燃料和燃煤采用等效热值替代方法，如果生物质燃料量Bs变化后，按照两种燃料热值比例关系折算对应的燃煤量B，用燃煤量B弥补生物质燃料量Bs的变化，从而解决生物质燃料量Bs变化引起的主汽压力波动问题，避免生物质燃料在投入、切除过程以及因故障导致短时间中断等对入炉总燃料量造成很大影响。
实施例2
基于实施例1，本发明实施例2还提供一种煤-生物质耦合发电燃料控制装置，所述装置包括：
燃煤量获取模块，用于根据主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B；
第一给水流量获取模块，用于燃煤量B经线性调节为第一给水流量；
第一输出量获取模块，用于对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量；
第二给水流量获取模块，用于生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量；
第二输出量获取模块，用于对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量；
第三输出量获取模块，用于发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量；
给水流量设定值获取模块，用于第一输出量至第三输出量累加判断是否超出最小给水流量限值，如果超出，则输出累加值作为最终的给水流量设定值，如果没有超出，则输出最小给水流量限值作为最终的给水流量设定值。
具体的，所述燃煤量获取模块还用于：
通过公式B＝B1+B2-B3获取燃煤量B，其中，
B1＝f2(N0)，f2()是关于机组负荷指令N0的线性函数；
B2＝KP2·ΔP+∫ΔP·dt+dΔP/dt，KP2为比例系数，ΔP为主蒸汽压力PT和压力设定值PTSP的差值；
k为调整系数，CS和CB分别为生物质燃料和燃煤的热值。
具体的，所述第一给水流量获取模块还用于：
燃煤量B经线性函数f3(x)调节为第一给水流量，其中，f3(x)的输入为燃煤量B，输出为第一给水流量，第一给水流量随燃煤量B的增加而减少。
更具体的，所述第一输出量获取模块还用于：
机组负荷指令N0经线性函数f(x)调节为煤水基本时间，其中，f(x)的输入为机组负荷指令N0，输出为煤水基本时间，煤水基本时间随机组负荷指令N0的增大而减短；煤水基本时间乘以修正系数作为三阶惯性调节的时间参数；第一给水流量依次经过第一惯性环节f1(t)、第二惯性环节f2(t)以及第三惯性环节f3(t)以后得出第一输出量。
更具体的，所述修正系数的选取采用以下方法：
发电机组处于给水RB状态时采用修正系数A1，不在给水RB状态时采用修正系数A4；发电机组处于一次风RB状态时采用修正系数A2；发电机组处于送引风RB状态时采用修正系数A3；发电机组处于升负荷状态时采用修正系数A5；发电机组处于降负荷状态时采用修正系数A7，其中，RB表示辅机故障快速降负荷。
具体的，所述第二给水流量获取模块还用于：
生物质燃料量Bs经线性函数f5(x)调节为第二给水流量，其中，f5(x)的输入为生物质燃料量Bs，输出为第二给水流量，第二给水流量随生物质燃料量Bs的增加而减少。
更具体的，所述第二输出量获取模块还用于：
有生物质燃料投入的情况下将常数A8作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数，没有生物质燃料投入的情况下将常数0作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数；三阶惯性调节包括第一惯性环节f4(t)、第二惯性环节f5(t)以及第三惯性环节f6(t)，第二给水流量依次经过该三阶惯性调节以后经限幅单元得出第二输出量。
具体的，所述第三输出量获取模块还用于：
发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器得到需要补偿的温度值，根据温度值与给水流量的关系得到给水流量补偿值，温度T高于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上增加给水流量补偿值作为第三输出量，温度T低于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上减少给水流量补偿值作为第三输出量，不断进行PID调节，直到温度T与温度设定值Tsp相等。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，其特征在于，所述方法包括：根据主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B；燃煤量B经线性调节为第一给水流量，对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量；生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量，对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量；发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量，第一输出量至第三输出量累加判断是否超出最小给水流量限值，如果超出，则输出累加值作为最终的给水流量设定值，如果没有超出，则输出最小给水流量限值作为最终的给水流量设定值。
2.根据权利要求1所述的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，其特征在于，所述根据主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B，包括：
通过公式B＝B1+B2-B3获取燃煤量B，其中，
B1＝f2(N0)，f2()是关于机组负荷指令N0的线性函数；
B2＝KP2·ΔP+∫ΔP·dt+dΔP/dt，KP2为比例系数，ΔP为主蒸汽压力PT和压力设定值PTSP的差值；
k为调整系数，CS和CB分别为生物质燃料和燃煤的热值。
3.根据权利要求1所述的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，其特征在于，所述燃煤量B经线性调节为第一给水流量，包括：
燃煤量B经线性函数f3(x)调节为第一给水流量，其中，f3(x)的输入为燃煤量B，输出为第一给水流量，第一给水流量随燃煤量B的增加而减少。
4.根据权利要求3所述的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，其特征在于，所述对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量，包括：
机组负荷指令N0经线性函数f(x)调节为煤水基本时间，其中，f(x)的输入为机组负荷指令N0，输出为煤水基本时间，煤水基本时间随机组负荷指令N0的增大而减短；煤水基本时间乘以修正系数作为三阶惯性调节的时间参数；第一给水流量依次经过第一惯性环节f1(t)、第二惯性环节f2(t)以及第三惯性环节f3(t)以后得出第一输出量。
5.根据权利要求4所述的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，其特征在于，所述修正系数的选取采用以下方法：
发电机组处于给水RB状态时采用修正系数A1，不在给水RB状态时采用修正系数A4；发电机组处于一次风RB状态时采用修正系数A2；发电机组处于送引风RB状态时采用修正系数A3；发电机组处于升负荷状态时采用修正系数A5；发电机组处于降负荷状态时采用修正系数A7，其中，RB表示辅机故障快速降负荷。
6.根据权利要求1所述的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，其特征在于，所述生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量，包括：
生物质燃料量Bs经线性函数f5(x)调节为第二给水流量，其中，f5(x)的输入为生物质燃料量Bs，输出为第二给水流量，第二给水流量随生物质燃料量Bs的增加而减少。
7.根据权利要求6所述的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，其特征在于，所述对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量，包括：
有生物质燃料投入的情况下将常数A8作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数，没有生物质燃料投入的情况下将常数0作为第二给水流量的三阶惯性调节的时间参数；三阶惯性调节包括第一惯性环节f4(t)、第二惯性环节f5(t)以及第三惯性环节f6(t)，第二给水流量依次经过该三阶惯性调节以后经限幅单元得出第二输出量。
8.根据权利要求1所述的一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法，其特征在于，所述发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量，包括：
发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器得到需要补偿的温度值，根据温度值与给水流量的关系得到给水流量补偿值，温度T高于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上增加给水流量补偿值作为第三输出量，温度T低于温度设定值Tsp的情况下在原来的给水流量基础上减少给水流量补偿值作为第三输出量，不断进行PID调节，直到温度T与温度设定值Tsp相等。
9.一种煤-生物质耦合发电燃料控制装置，其特征在于，所述装置包括：
燃煤量获取模块，用于根据主蒸汽压力PT、机组负荷指令N0以及生物质燃料量Bs获取燃煤量B；
第一给水流量获取模块，用于燃煤量B经线性调节为第一给水流量；
第一输出量获取模块，用于对第一给水流量进行三阶惯性调节得到第一输出量；
第二给水流量获取模块，用于生物质燃料量Bs经线性调节为第二给水流量；
第二输出量获取模块，用于对第二给水流量进行三阶惯性调节再进行限幅调节得到第二输出量；
第三输出量获取模块，用于发电机组中分离器出口温度T以及温度设定值Tsp输入PID控制器进行PID调节得到第三输出量；
给水流量设定值获取模块，用于第一输出量至第三输出量累加判断是否超出最小给水流量限值，如果超出，则输出累加值作为最终的给水流量设定值，如果没有超出，则输出最小给水流量限值作为最终的给水流量设定值。
10.根据权利要求9所述的一种煤-生物质耦合发电燃料控制装置，其特征在于，所述燃煤量获取模块还用于：
通过公式B＝B1+B2-B3获取燃煤量B，其中，
B1＝f2(N0)，f2()是关于机组负荷指令N0的线性函数；
B2＝KP2·ΔP+∫ΔP·dt+dΔP/dt，KP2为比例系数，ΔP为主蒸汽压力PT和压力设定值PTSP的差值；
k为调整系数，CS和CB分别为生物质燃料和燃煤的热值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310247842.6A CN116466575A (zh) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310247842.6A CN116466575A (zh) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116466575A true CN116466575A (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=87172474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310247842.6A Pending CN116466575A (zh) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116466575A (zh) |
-
2023
- 2023-03-10 CN CN202310247842.6A patent/CN116466575A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101551103B (zh) | 循环流化床锅炉燃烧自动控制系统 | |
| CN108708775B (zh) | 基于热电负荷转换模型的热电联产机组快速变负荷控制方法 | |
| CN105927976B (zh) | 一种用于大型循环流化床机组的直接能量平衡协调控制系统 | |
| CN102654751A (zh) | 基于非线性控制和模糊控制的协调控制方法 | |
| CN112162484A (zh) | 一种适用于深调峰运行的火电机组柔性协调控制方法 | |
| CZ20013171A3 (cs) | Zařízení na zvlhčování paliva | |
| CN205842637U (zh) | 一种用于大型循环流化床机组的直接能量平衡协调控制系统 | |
| CN102953775A (zh) | 基于燃气-蒸汽联合热电联供机组的自动发电控制系统 | |
| CN105202571A (zh) | 一种火力发电机组主汽压力优化控制方法 | |
| CN104932566A (zh) | 一种提高单元发电机组锅炉快速调整能力的控制系统及方法 | |
| CN109631007B (zh) | 一种发电机组锅炉主控系统燃料反馈信号优化处理方法 | |
| JP2014126305A (ja) | ボイラ制御装置 | |
| CN109378833A (zh) | 一种通过控制汽轮机抽汽量实现机组快速调频的方法 | |
| CN112650169A (zh) | 基于焓值及燃料在线热值计算的发电机组主参数控制系统 | |
| JPS6033971B2 (ja) | 発電装置用の制御装置 | |
| EP2633250B1 (en) | Control system and method for power plant | |
| CN116466575A (zh) | 一种煤-生物质耦合发电燃料控制方法及装置 | |
| JP2015031453A (ja) | 火力発電用ボイラプラントの変圧運転方法 | |
| CN112594668A (zh) | 一种火电机组启停磨中出现超温超压的解决方法及装置 | |
| CN111538231A (zh) | 一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法 | |
| CN110824905B (zh) | 一种发电机组非正常解列工况孤网运行方法 | |
| RU2361092C1 (ru) | Система автоматического регулирования мощности парогазовой установки с воздействием на регулирующие органы газотурбинной установки и паровой турбины | |
| CN110134003A (zh) | 自适应agc工况的火电机组变负荷动态前馈控制方法 | |
| CN111472852B (zh) | 一种发电机组基于中间点焓值调频逻辑优化方法 | |
| WO2023181386A1 (ja) | 発電システムの制御システム、及び、制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |