CN117329506A - 一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，包括获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；当第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；在旁路切换至主路的过程中，获取第一实时汽包水位；根据第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值，能够自动实现锅炉给水平台主路和旁路的无扰动自动切换控制，避免机组启停过程中的人为操作，提高机组的自动化水平，还能维持汽包水位和给水流量的恒定，确保机组在主/旁路切换过程安全稳定的进行。本申请还公开了一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置。

Description

一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法和装置

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，更具体地说，涉及一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法和装置。

背景技术

在发电机组运行过程中，维持锅炉汽包水位在正常范围内是尤为重要的，这就要求发电机组对锅炉汽包水位实现准确性的测量和精准的控制。对于锅炉汽包水位而言，正常运行中采用汽包水位三冲量的控制方式，通过调节给水泵汽轮机转速控制汽包水位；在机组启停过程中，机组低负荷运行，给水泵在低转速区，给水通过给水平台旁路进入汽包，通过给水平台旁路调节阀实现汽包水位调节。

在锅炉汽包水位调节的过程中，汽包水位过高或过低都会影响锅炉的安全运行，汽包水位过低时会造成炉水循环不均衡，引起锅炉水冷壁超温，严重时会造成锅炉管壁泄漏，汽包水位过高时会引起汽包内蒸汽空间减小，主蒸汽含水量增加，造成过热器积盐，另外还会使主蒸汽温度降低，造成蒸汽管路和汽轮机水冲击，损坏汽轮机设备。因此，在锅炉运行过程中，维持汽包水位是尤为重要的工作，锅炉主保护也设置的汽包水位高高、汽包水位低低保护跳闸。

以某300MW汽包锅炉为例，锅炉为亚临界、自然循环的“P”型布置的汽包锅炉，配置两台50％汽动给水泵，一台30％电动给水泵。锅炉给水平台由主路电动门、旁路电动门和调节门构成，完成给水主路和旁路的给水控制。给水流量测量装置安装于主给水管路，主给水流量通过主给水流量孔板一路经主给水电动门，另一路经给水旁路，旁路电动调门汇总至锅炉省煤器。给水系统如图1所示，图1为汽包锅炉给水系统的组成示意图，其中包括给水管路1、给水主路电动门2、给水旁路调节阀前电动门3、给水旁路调节阀4、给水旁路调节阀后电动门5、省煤器6、过热器7、汽包8、汽包锅炉循环管路9，由给水管路1来水，经过给水平台，在机组低负荷阶段，给水系统经过给水平台旁路，该给水旁路由给水旁路调节阀前电动门3、给水旁路调节阀4，给水旁路调节阀后电动门5组成；在机组高负荷阶段给水流量经过给水平台主路，由给水主路电动门2组成；经过给水平台后经过省煤器6，再经汽包8，过热器7，同时还有汽包锅炉循环管路9，实现炉水循环。机组在启动初期和低于30％负荷时，通过给水旁路调节阀后电动5控制汽包水位，控制策略采用单回路控制方法，PID调节器接收汽包水位偏差信号，并经PID运算后得出调节门开度指令，调节汽包水位。

目前，上述汽包锅炉的给水控制系统在机组低负荷和锅炉启动阶段采用单冲量的旁路调节阀控制的方式，机组高负荷时采用串级三冲量给水泵控制的方式，目前在机组运行的过程中，根据机组工况，需要给水系统中给水旁路切至给水主路或给水主路切至给水旁路时，大多机组是根据运行人员的经验，手动调整给水平台调节阀，实现给水主路和旁路的切换，切换过程中易引起汽包水位的波动，目前大多机组仅依靠运行人员的经验，通过控制给水平台前后的压差，维持切换过程中的平衡状态，尽可能避免汽包水位放入大幅波动，因此如何完成给水旁路与给水主路之间的切换控制，并且保证在给水主路旁路切换过程中的汽包水位扰动量小，切换过程时间短，给水流量扰动量小，会直接影响到机组的启停能否顺利进行，甚至影响到机组主设备的安全。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法和装置，能够自动实现锅炉给水平台主路和旁路的无扰动自动切换控制，避免机组启停过程中的人为操作，提高机组的自动化水平，还能维持汽包水位和给水流量的恒定，确保机组在主/旁路切换过程安全稳定的进行。

本发明提供的一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，包括：

获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；

当所述第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；

在旁路切换至主路的过程中，获取第一实时汽包水位；

根据所述第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

优选的，在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法中，还包括：

获取机组低负荷运行或停运过程中的第二实时负荷；

当所述第二实时负荷到达与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值时，逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量，直到供水系统主路完全关闭；

在主路切换至旁路的过程中，获取第二实时汽包水位；

根据所述第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

优选的，在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法中，所述与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值为机组容量的30％。

优选的，在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法中，所述逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭包括：

将旁路电动调节门以在280s至300s内按一定速率关闭，旁路电动调门的开度反馈与主给水电动门指令的对应关系为(100，0)、(98，5.9)、(95，11.5)、(90，20)、(70，22)、(60，50)、(5，68)、(0，100)，直至主给水电动门全部打开，旁路电动调门完全关闭，旁路电动前后电动门完全关闭。

优选的，在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法中，所述根据所述第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值包括：

当所述第一实时汽包水位大于0mm时，将给水流量设定为主给水量流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和减去45t/h至50t/h；

当所述第一实时汽包水位在-110mm～0mm之间时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和；

当所述第一实时汽包水位小于-110mm时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和加上45t/h至50t/h。

优选的，在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法中，所述与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值为机组容量的30％。

优选的，在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法中，所述逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量包括：

将主路电动调节门以在280s至300s内按一定速率关闭，主路电动调门的开度反馈与旁给水电动门指令的对应关系为(100，0)、(98，5.9)、(95，11.5)、(90，20)、(70，22)、(60，50)、(5，68)、(0，100)，直至主给水电动门全部关闭，旁路电动调门完全打开，旁路电动前后电动门完全打开。

优选的，在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法中，所述根据所述第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值包括：

当所述第二实时汽包水位大于0mm时，将给水流量设定为主给水量流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和减去45t/h至50t/h；

当所述第二实时汽包水位在-120mm至0mm之间时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和；

当所述第二实时汽包水位小于-120mm时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和加上45t/h至50t/h。

本发明提供的一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置包括：

第一获取单元，用于获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；

第一供水量调节单元，用于当所述第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；

第二获取单元，用于在旁路切换至主路的过程中，获取第一实时汽包水位；

第一水流量调整单元，用于根据所述第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

优选的，在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置中，还包括：

第三获取单元，用于获取机组低负荷运行或停运过程中的第二实时负荷；

第二供水量调节单元，用于当所述第二实时负荷到达与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值时，逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量，直到供水系统主路完全关闭；

第四获取单元，用于在主路切换至旁路的过程中，获取第二实时汽包水位；

第二水流量调整单元，用于根据所述第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，由于包括获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；当所述第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；在旁路切换至主路的过程中，获取第一实时汽包水位；根据所述第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值，因此能够自动实现锅炉给水平台主路和旁路的无扰动自动切换控制，避免机组启停过程中的人为操作，提高机组的自动化水平，还能维持汽包水位和给水流量的恒定，确保机组在主/旁路切换过程安全稳定的进行。本发明提供的上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置，具有与上述方法相同的优点。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为汽包锅炉给水系统的组成示意图；

图2为本发明提供的一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法的实施例的示意图；

图3为旁路切换至主路的控制策略的一个具体例子的示意图；

图4为给水系统旁路切主路时的给水流量设定值生成逻辑示意图；

图5为本发明提供的一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置的实施例的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法和装置，能够自动实现锅炉给水平台主路和旁路的无扰动自动切换控制，避免机组启停过程中的人为操作，提高机组的自动化水平，还能维持汽包水位和给水流量的恒定，确保机组在主/旁路切换过程安全稳定的进行。

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。

本发明提供的一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法的实施例如图2所示，图2为本发明提供的一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法的实施例的示意图，该方法可以包括如下步骤：

S1：获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；

S2：当第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；

具体的，上述与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值可以优选为机组容量的30％，在机组启动升负荷阶段，随着负荷的不断升高，锅炉主蒸汽蒸发量也在升高，给水量逐步增大，当机组负荷升至30％Pe(90MW)左右时，给水系统中旁路调节阀全开，旁路给水已至最大值，此时给水泵转速也远离设备最低转速，此时可将给水系统旁路切换至给水主路运行，旁路调节阀逐步减少，同时逐步开大给水主路电动门，给水系统调节由旁路调节阀调节转换为给水泵转速调节。上述逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭可以具体包括：将旁路电动调节门以在280s至300s内按一定速率关闭，旁路电动调门的开度反馈与主给水电动门指令的对应关系为(100，0)、(98，5.9)、(95，11.5)、(90，20)、(70，22)、(60，50)、(5，68)、(0，100)，直至主给水电动门全部打开，旁路电动调门完全关闭，旁路电动前后电动门完全关闭。

S3：在旁路切换至主路的过程中，获取第一实时汽包水位；

S4：根据第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

该步骤中，可以具体包括：当第一实时汽包水位大于0mm时，将给水流量设定为主给水量流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和减去45t/h至50t/h；当第一实时汽包水位在-110mm～0mm之间时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和；当第一实时汽包水位小于-110mm时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和加上45t/h至50t/h。

具体的，在此过程中关注锅炉汽包水位、给水流量扰动量，可以通过切换控制策略实现给水旁路和给水主路的无扰切换。这种旁路切换至主路的控制策略可以如图3所示，图3为旁路切换至主路的控制策略的一个具体例子的示意图，其中，包括：

21—启动给水旁路切主路按钮；

22—锅炉主给水流量；

23—锅炉主给水流量小于450t/h；

24—任一给水泵在自动状态；

25—给水主路电动门关闭状态；

26—给水主路电动门开启状态；

27—给水旁路调门前电动门关闭状态；

28—给水旁路调门后电动门关闭状态；

29—给水旁路电动调节门反馈；

210—给水旁路电动门小于0.3％，即已处于关闭状态；

211—开启给水旁路调门前电动门指令；

212—开启给水旁路调门后电动门指令；

213—手动复位给水旁路切主路逻辑按钮；

214—RS触发器；

215--切换前给水旁路自动调节指令；

216—模拟量选择模块；

217--LEADLAG超前滞后逻辑块，实现300s调门指令由100％变至0％；

218--切换过程中给水旁路调门指令；

219--给水旁路调门反馈；

220--F(x)函数实现旁路调门反馈与主路电动门指令对应关系

221--切换逻辑投入前主路电动门指令；

222--模拟量选择模块；

223--主路电动门开度指令。

利用这种策略可以实现一键自动完成给水系统旁路运行切换至主路运行功能，避免在旁路切换主路运行过程中汽包水位、给水流量较大的扰动，及给水平台前后差压较大等异常工况的发生。通过一键启动给水系统旁路切换主路运行按钮21，22、23组成给水流量大于450t/h，24为任一给水泵在自动状态，25为主给水电动门在关闭状态，由以上三条构成给水旁路切换主路的启动条件；在一键切换功能启动后，同RS触发功能逻辑块214，AXSEL逻辑选择块216，LEADLAG超前滞后逻辑块217，实现了300s内完成给水旁路电动调节阀由100％关闭至0％；通过给水旁路电动调节门开度反馈219，F(x)功能块220，AXSEL逻辑选择块222，实现了切换过程中给水旁路电动调节阀开度与给水主路电动门开度的逻辑对应关系，即(100,0)、(98,5.9)、(95,11.5)、(90,20)、(70,22)、(60,50)、(5,68)、(0,100)；通过给水主路电动门全开状态26，给水旁路电动调节阀前电动门全关状态27，给水旁路电动调节阀后电动门全关状态28，29和210给水旁路电动调节阀开度小于0.3％，组成了一键自动给水旁路切换主路复位逻辑，同时考虑到在切换过程中可能会存在汽包水位波动，给水流量波动，给水平台阀门损坏等异常工况，设计了213，为运行人员手动复位功能，运行人员复位后，自动退出给水系统旁路切主路逻辑功能。

在机组工况具备旁路切主路条件时，即主给水电动门处于关闭状态，任一给水泵处于自动状态，主给水流量小于450t/h时，按下旁路切主路操作按钮，旁路电动调节门在300s内按一定速率关闭，旁路电动调门的开度反馈与主给水电动门指令为一定对应关系(100,0)、(98,5.9)、(95,11.5)、(90,20)、(70,22)、(60,50)、(5,68)、(0,100)，直至给水主路电动门全部打开，旁路电动调门完全关闭，旁路电动前后电动门完全关闭，此时RS触发器收到复位指令后，系统自动切除管路切换逻辑，至此给水旁路切至给水主路完成。在旁路切换主路的过程中，如出现汽包水位过高过低，主给水流量异常，给水平台前后差压大，给水平台电动门故障等异常工况，可手动复位切换逻辑，退出切换逻辑运行，待排查异常后，再次投入。切换控制策略中给水主路电动门带有中停功能，且能够显示阀门开度，给水旁路和主路切换过程中给水主路电动门和给水旁路调门的开度如表1所示。

表1主路旁路切换时阀门开度表

在旁路切至主路运行过程中，给水流量自动调节的设定值也一直处于跟踪状态，跟踪控制逻辑如图4所示，图4为给水系统旁路切主路时的给水流量设定值生成逻辑示意图，其中，包括：

31—过热器减温水流量；

32—再热器减温水流量；

33—锅炉给水流量；

34—主路旁路切换前主给水流量设定值；

35—汽包水位；

36—SUM累加块，实现减温水和主给水流量相加；

37—减温水与主给水的流量和减去45t/h；

38—减温水与主给水的流量和加上45t/h；

39—汽包水位大于0mm；

310—汽包水位在-110～0mm之间；

311--汽包水位小于-110mm；

312—AXSEL模拟量选择块；

313--AXSEL模拟量选择块；

314--AXSEL模拟量选择块；

315—赋予给水流量自动调节回路，给水流量设定值。

通过图中过热器减温水流量31，再热器减温水流量32，锅炉给水流量33，三者相加得到锅炉总给水量；通过汽包水位35模拟量显示与39判断出汽包水位大于0mm，此时通过图中AXSEL逻辑选择块312给定给水流量为锅炉总给水量减去45t/h；通过汽包水位35模拟量显示与310判断出汽包水位在-110mm～0mm之间，此时通过AXSEL逻辑选择块313，给定给水流量为锅炉总给水量；通过汽包水位35模拟量显示与311判断出汽包水位小于-110mm，此时通过AXSEL逻辑选择块314给定给水流量为锅炉总给水量加上45t/h。根据锅炉汽包水位的不同，给出相应的给水流量设定值，实现了在给水系统主/旁路切换过程中汽包水位的恒定，保证了在主/旁路切换过程中，机组的安全运行。

汽包水位经三取中后若汽包水位大于0mm，则给水流量设定值为主给水量流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和减去45t/h；若汽包水位在-110mm～0mm之间，则给水流量设定值为主给水流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和；若汽包水位小于-110mm，则给水流量设定值为主给水流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和加上45t/h。

可见，该方案在给水系统主/旁路切换过程中，充分考虑了切换前的设备状态，切换过程中给水旁路调节阀开度与给水主路电动门开度的对应关系，确保在切换过程中维持汽包水位和给水流量恒定，给水平台前后差压控制在2MPa以内，也充分考虑了主/旁路切换过程中汽包水位对给水流量的影响，在汽包水位较高时，适当减少给水流量设定值，在汽包水位较低时，适当增加给水流量设定值，以维持汽包水位的恒定，这样就消除了汽包锅炉在给水系统主/旁路切换过程中汽包水位和给水流量的异常波动以及给水平台前后差压过大等安全隐患。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法的实施例中，由于包括获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；当第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；在主路切换至旁路的过程中，获取第一实时汽包水位；根据第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值，因此能够自动实现锅炉给水平台主路和旁路的无扰动自动切换控制，避免机组启停过程中的人为操作，提高机组的自动化水平，还能维持汽包水位和给水流量的恒定，确保机组在主/旁路切换过程安全稳定的进行。

在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法的一个具体实施例中，还可以包括如下步骤：

获取机组低负荷运行或停运过程中的第二实时负荷；

当第二实时负荷到达与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值时，逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量，直到供水系统主路完全关闭；

在主路切换至旁路的过程中，获取第二实时汽包水位；

根据第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

具体的，与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值可以优选为机组容量的30％。在机组低负荷运行或停运过程中，随着负荷的降低，锅炉的蒸发量也不断减少，相应的给水流量也不断减少。当机组负荷低于30％Pe时，给水泵的调节能力已不能维持汽包水位在稳定的工况，此时应关闭给水主路电动门，开启给水旁路电动调节，投入给水旁路电动调门自动，调节给水流量，进而实现维持汽包水位稳定的目的。切换控制策略与上述给水旁路切换至主路运行类似，此处不再赘述。

在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法的另一个具体实施例中，逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量可以包括：

将主路电动调节门以在280s至300s内按一定速率关闭，主路电动调门的开度反馈与旁给水电动门指令的对应关系为(100，0)、(98，5.9)、(95，11.5)、(90，20)、(70，22)、(60，50)、(5，68)、(0，100)，直至主给水电动门全部关闭，旁路电动调门完全打开，旁路电动前后电动门完全打开。

具体的，在主给水流量大于265t/h，任一给水泵在自动状态，给水旁路调阀前后电动门处于关闭状态，负荷低于30％Pe时，按下给水主路切换旁路按钮，跟踪主路切旁路控制策略进行主路旁路切换。切换过程中，首先打开给水旁路调阀前后电动门，同时给水主路电动门以一定速率关闭，给水旁路调节阀按一定速率开启，对应关系为与旁路切主路对应关系一致，待旁路调节阀前后电动门完全开启，调节阀开度大于60％时，发出关闭给水系统主路电动门指令，给水系统主路电动门完全关闭后，至此给水系统完成主路切旁路。与给水旁路切至主路运行一致，若在切换过程中出现异常工况，比如汽包水位过高过低、给水流量异常、给水平台前后差压大于2MP23036068a、给水平台电动门故障等，可通过手动复位按钮，退出切换逻辑，待排查异常后再次投入。

在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法得又一个具体实施例中，根据第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值可以包括如下步骤：

当第二实时汽包水位大于0mm时，将给水流量设定为主给水量流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和减去45t/h至50t/h；

当第二实时汽包水位在-120mm至0mm之间时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和；

当第二实时汽包水位小于-120mm时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和加上45t/h至50t/h。

具体的，可以采用如下措施，给水流量设定值的给定统一遵循旁路切主路运行时的规律，即汽包水位大于0mm，则给水流量设定值为主给水量流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和减去45t/h；若汽包水位在-120mm～0mm之间，则给水流量设定值为主给水流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和；若汽包水位小于-120mm，则给水流量设定值为主给水流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和加上45t/h。

另外，给水系统主路旁路切换过程中还应注意：在进行切换操作前，应确保关键设备无缺陷，阀门动作的可靠性，尽量避免因设备原因造成切换失败；在主路旁路切换前后应保证给水流量、汽包水位、给水平台前后差压尽可能维持恒定，减少切换过程对系统带来的扰动量。

本发明提供的一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置的实施例如图5所示，图5为本发明提供的一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置的实施例的示意图，该装置可以包括：

第一获取单元501，用于获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；

第一供水量调节单元502，用于当第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；

第二获取单元503，用于在主路切换至旁路的过程中，获取第一实时汽包水位；

第一水流量调整单元504，用于根据第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

具体的，上述与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值可以优选为机组容量的30％，在机组启动升负荷阶段，随着负荷的不断升高，锅炉主蒸汽蒸发量也在升高，给水量逐步增大，当机组负荷升至30％Pe(90MW)左右时，给水系统中旁路调节阀全开，旁路给水已至最大值，此时给水泵转速也远离设备最低转速，此时可将给水系统旁路切换至给水主路运行，旁路调节阀逐步减少，同时逐步开大给水主路电动门，给水系统调节由旁路调节阀调节转换为给水泵转速调节。上述逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭可以具体包括：将旁路电动调节门以在280s至300s内按一定速率关闭，旁路电动调门的开度反馈与主给水电动门指令的对应关系为(100，0)、(98，5.9)、(95，11.5)、(90，20)、(70，22)、(60，50)、(5，68)、(0，100)，直至主给水电动门全部打开，旁路电动调门完全关闭，旁路电动前后电动门完全关闭。

当第一实时汽包水位大于0mm时，将给水流量设定为主给水量流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和减去45t/h至50t/h；当第一实时汽包水位在-110mm～0mm之间时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和；当第一实时汽包水位小于-110mm时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和加上45t/h至50t/h。

在上述火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置的一个具体实施例中，还可以包括：

第三获取单元，用于获取机组低负荷运行或停运过程中的第二实时负荷；

第二供水量调节单元，用于当第二实时负荷到达与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值时，逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量，直到供水系统主路完全关闭；

第四获取单元，用于在旁路切换至主路的过程中，获取第二实时汽包水位；

第二水流量调整单元，用于根据第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

具体的，与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值可以优选为机组容量的30％。在机组低负荷运行或停运过程中，随着负荷的降低，锅炉的蒸发量也不断减少，相应的给水流量也不断减少。当机组负荷低于30％Pe时，给水泵的调节能力已不能维持汽包水位在稳定的工况，此时应关闭给水主路电动门，开启给水旁路电动调节，投入给水旁路电动调门自动，调节给水流量，进而实现维持汽包水位稳定的目的。切换控制策略与上述给水旁路切换至主路运行类似，此处不再赘述。

而且，可以采用如下措施，给水流量设定值的给定统一遵循旁路切主路运行时的规律，即汽包水位大于0mm，则给水流量设定值为主给水量流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和减去45t/h；若汽包水位在-120mm～0mm之间，则给水流量设定值为主给水流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和；若汽包水位小于-120mm，则给水流量设定值为主给水流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量之和加上45t/h。

综上所述，利用上述方法和装置，在给水系统升负荷阶段，给水旁路切换至给水主路运行，在机组低负荷或降负荷阶段给水系统主路切至给水旁路运行，可通过控制策略一键切换按钮，自动实现整个切换过程，在切换过程中，充分考虑了锅炉汽包水位对给水流量的影响，在主路旁路切换过程中，根据汽包水位的模拟量确定给水流量的设定值，在汽包水位较低时，增加给水流量设定值，在汽包水位较高时，减少给水流量设定值，在整个切换过程中汽包水位、给水流量维持不变，给水平台前后差压控制在2MPa以内，切换效果良好，提高了机组的自动化水平，也为机组在给水主路旁路切换过程中提供了安全保障。

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 (10)

1.一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，其特征在于，包括：

获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；

当所述第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；

在旁路切换至主路的过程中，获取第一实时汽包水位；

根据所述第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

2.根据权利要求1所述的火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，其特征在于，还包括：

获取机组低负荷运行或停运过程中的第二实时负荷；

当所述第二实时负荷到达与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值时，逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量，直到供水系统主路完全关闭；

在主路切换至旁路的过程中，获取第二实时汽包水位；

根据所述第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

3.根据权利要求1所述的火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，其特征在于，所述与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值为机组容量的30％。

4.根据权利要求1所述的火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，其特征在于，所述逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭包括：

将旁路电动调节门以在280s至300s内按一定速率关闭，旁路电动调门的开度反馈与主给水电动门指令的对应关系为(100，0)、(98，5.9)、(95，11.5)、(90，20)、(70，22)、(60，50)、(5，68)、(0，100)，直至主给水电动门全部打开，旁路电动调门完全关闭，旁路电动前后电动门完全关闭。

5.根据权利要求1所述的火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，其特征在于，所述根据所述第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值包括：

当所述第一实时汽包水位大于0mm时，将给水流量设定为主给水量流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和减去45t/h至50t/h；

当所述第一实时汽包水位在-110mm～0mm之间时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和；

当所述第一实时汽包水位小于-110mm时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和加上45t/h至50t/h。

6.根据权利要求2所述的火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，其特征在于，所述与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值为机组容量的30％。

7.根据权利要求2所述的火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，其特征在于，所述逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量包括：

将主路电动调节门以在280s至300s内按一定速率关闭，主路电动调门的开度反馈与旁给水电动门指令的对应关系为(100，0)、(98，5.9)、(95，11.5)、(90，20)、(70，22)、(60，50)、(5，68)、(0，100)，直至主给水电动门全部关闭，旁路电动调门完全打开，旁路电动前后电动门完全打开。

8.根据权利要求2所述的火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制方法，其特征在于，所述根据所述第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值包括：

当所述第二实时汽包水位大于0mm时，将给水流量设定为主给水量流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和减去45t/h至50t/h；

当所述第二实时汽包水位在-120mm至0mm之间时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和；

当所述第二实时汽包水位小于-120mm时，将给水流量设定为主给水流量、过热器减温水流量和再热器减温水流量之和加上45t/h至50t/h。

9.一种火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取机组升负荷过程中的第一实时负荷；

第一供水量调节单元，用于当所述第一实时负荷到达与给水系统旁路调节阀全开状态对应的第一预设负荷阈值时，逐步增大给水系统主路的供水量，同时逐步减小给水系统旁路的供水量，直到供水系统旁路完全关闭；

第二获取单元，用于在旁路切换至主路的过程中，获取第一实时汽包水位；

第一水流量调整单元，用于根据所述第一实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。

10.根据权利要求9所述的火电机组锅炉给水系统主路旁路切换控制装置，其特征在于，还包括：

第三获取单元，用于获取机组低负荷运行或停运过程中的第二实时负荷；

第二供水量调节单元，用于当所述第二实时负荷到达与给水系统主路调节阀全关状态对应的第二预设负荷阈值时，逐步增大给水系统旁路的供水量，同时逐步减小给水系统主路的供水量，直到供水系统主路完全关闭；

第四获取单元，用于在主路切换至旁路的过程中，获取第二实时汽包水位；

第二水流量调整单元，用于根据所述第二实时汽包水位的数值，调整给水流量的数值。