CN215446406U - 褐煤机组热一次风压控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种褐煤机组热一次风压控制装置，包括：接收器用于接收褐煤机组目标负荷值和对应的热一次风压设定值，褐煤机组实际负荷值和对应的热一次风压测量值；调节器用于当褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况时，根据风压提升量对所述热一次风压设定值进行调整，褐煤机组负荷工况信息根据褐煤机组目标负荷值确定，风压提升量根据负荷修正系数和预设叠加量确定，负荷修正系数根据褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值确定；PID控制器用于根据热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值，进行褐煤机组热一次风压控制。本实用新型可以解决主蒸汽压力升压缓慢的问题，提高机组变负荷能力和AGC性能，保证机组经济且稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及褐煤火力发电机组维护技术领域，尤其涉及褐煤机组热一次风压控制装置。
背景技术
我国煤炭资源中褐煤约占全国煤炭的13％左右，而目前全国已建成和在建燃用褐煤的大型火力发电厂总装机容量不超过1500万千瓦，仅占全国火力发电总装机容量的3％-5％，与我国褐煤总储量的百分比相比很不相称，因此，国家正加快燃用褐煤火力发电机组建设。
由于褐煤具有热值低、内含水高等劣势，常规燃褐煤发电机组有效率低、性能差等缺点，尤其是机组协调变负荷能力，受电网AGC考核严重。现有的褐煤火力发电机组存在主蒸汽压力升压缓慢的问题，机组变负荷能力下降，AGC性能受到严重影响，影响机组经济且稳定运行。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种褐煤机组热一次风压控制装置，用以对褐煤火力发电机组进行热一次风压控制，解决主蒸汽压力升压缓慢的问题，提高机组变负荷能力和AGC性能，保证机组经济且稳定运行，该装置包括：
接收器，用于接收褐煤机组目标负荷值和对应的热一次风压设定值，褐煤机组实际负荷值和对应的热一次风压测量值；
调节器，用于当所述褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况时，根据风压提升量对所述热一次风压设定值进行调整，其中，褐煤机组负荷工况信息根据褐煤机组目标负荷值确定，风压提升量根据负荷修正系数和预设叠加量确定，负荷修正系数根据褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值确定；
PID控制器，用于根据热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值，进行褐煤机组热一次风压控制。
本实用新型实施例提供一种褐煤机组热一次风压控制装置，包括接收器，调节器，PID控制器，接收器，用于接收褐煤机组目标负荷值和对应的热一次风压设定值，褐煤机组实际负荷值和对应的热一次风压测量值；调节器，用于当所述褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况时，根据风压提升量对所述热一次风压设定值进行调整，其中，褐煤机组负荷工况信息根据褐煤机组目标负荷值确定，风压提升量根据负荷修正系数和预设叠加量确定，负荷修正系数根据褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值确定；PID控制器，用于根据热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值，进行褐煤机组热一次风压控制。本实用新型实施例在升负荷工况时，根据风压提升量对热一次风压设定值进行调整，将热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值输入PID控制器，进行褐煤机组热一次风压控制，从而实现热一次风压的加速提升，增强褐煤锅炉的燃烧，以实现机组的变负荷能力，解决主蒸汽压力升压缓慢的问题，提高机组变负荷能力和AGC性能，保证机组经济且稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。在附图中：
图1为本实用新型实施例中褐煤机组热一次风压控制装置结构图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如前所述，通过机组协调变负荷试验的分析，发现在升负荷初期阶段，汽轮机为响应负荷需求，阀门开度增加，而锅炉燃烧不良、蓄热不足，导致主蒸汽压力升压缓慢，机组变负荷能力下降，AGC性能受到影响。目前，为解决升负荷初期，锅炉升压缓慢问题，增加锅炉总风量，提高风煤配比，加强锅炉燃烧。升负荷初期，仅通过提高炉膛内风煤比，无法保证磨煤机中足够的煤粉进入炉膛燃烧，不能完全的提高锅炉升压；提高风煤比，造成炉膛内氧量偏高，燃烧所产生的氮氧化物等污染物增多，影响机组运行的经济性。
为了对褐煤火力发电机组进行热一次风压控制，解决主蒸汽压力升压缓慢的问题，提高机组变负荷能力和AGC性能，保证机组经济且稳定运行，本实用新型实施例提供一种褐煤机组热一次风压控制装置，如图1所示，该装置可以包括：
接收器100，用于接收褐煤机组目标负荷值和对应的热一次风压设定值，褐煤机组实际负荷值和对应的热一次风压测量值；
调节器200，用于当所述褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况时，根据风压提升量对所述热一次风压设定值进行调整，其中，褐煤机组负荷工况信息根据褐煤机组目标负荷值确定，风压提升量根据负荷修正系数和预设叠加量确定，负荷修正系数根据褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值确定；
PID控制器300，用于根据热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值，进行褐煤机组热一次风压控制。
由图1所示可以得知，本实用新型实施例提供一种褐煤机组热一次风压控制装置，包括接收器，调节器，PID控制器，接收器，用于接收褐煤机组目标负荷值和对应的热一次风压设定值，褐煤机组实际负荷值和对应的热一次风压测量值；调节器，用于当所述褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况时，根据风压提升量对所述热一次风压设定值进行调整，其中，褐煤机组负荷工况信息根据褐煤机组目标负荷值确定，风压提升量根据负荷修正系数和预设叠加量确定，负荷修正系数根据褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值确定；PID控制器，用于根据热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值，进行褐煤机组热一次风压控制。本实用新型实施例在升负荷工况时，根据风压提升量对热一次风压设定值进行调整，将热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值输入PID控制器，进行褐煤机组热一次风压控制，从而实现热一次风压的加速提升，增强褐煤锅炉的燃烧，以实现机组的变负荷能力，解决主蒸汽压力升压缓慢的问题，提高机组变负荷能力和AGC性能，保证机组经济且稳定运行。
在一个实施例中，按如下方式确定褐煤机组负荷工况信息：
褐煤机组目标负荷值经过DCS系统中微分计算后得到计算结果；
将计算结果与0进行比较，若计算结果大于或等于0，则判断褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况，若计算结果小于0，则判断褐煤机组负荷工况信息为降负荷工况。
具体实施时，当升负荷初期，为保证炉膛内煤粉燃烧充分，释放热量迅速，主蒸汽压力尽可能快速提升，需在原有的配比曲线上，增加动态工况下的修正，使热一次风压进行加速提升，当机组在升负荷末期时，将热一次风压动态修正量减少至0，维持静态工况下煤量-热一次风压配比曲线控制。
在一个实施例中，按如下方式确定负荷修正系数：
计算褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值的差值；
若所述差值大于或等于第一阈值，则负荷修正系数为第一设定值；
若所述差值小于第一阈值，则负荷修正系数为第二设定值。
本实施例中，所述第一设定值设置为1。
本实施例中，所述第二设定值设置为0。
在一个实施例中，按如下方式确定风压提升量：
根据稳定负荷工况下热一次风压对机组主蒸汽压力特性试验结果和主蒸汽压力变化情况信息，确定预设叠加量；
将所述负荷修正系数与预设叠加量相乘，确定风压提升量。
本实施例中，根据风压提升量对所述热一次风压设定值进行调整，包括：
根据预设加权系数，对所述风压提升量和热一次风压设定值进行加权；
根据加权的结果，对所述热一次风压设定值进行调整。
本实施例中，所述预设加权系数设置为1。
具体实施时，当机组为升负荷工况时，在负荷对应的热一次风压设定值曲线的基础上，叠加一常量(风压提升量)，以提高升负荷工况下热一次风压的设定值，增强褐煤锅炉的燃烧，以实现机组的变负荷能力。所提高的热一次风压的风压提升量确定依据为：在机组负荷稳定的工况下，进行热一次风压对机组主蒸汽压力的特性试验，同时，参考机组升负荷时，需要的主蒸汽压力的变化情况，最终确定升负荷下热一次风压提高的数值。
具体实施时，目标负荷与实际负荷的修正设计思路为：将褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值做差计算，差值大小作为修正系数判断条件，例如：差值大于或等于第一阈值，修正系数为1；差值低于该定值，修正系数切至0，切换过程设计有速率限制，实现平稳切换。全负荷段修正设计思路为：根据机组负荷对应不同的热一次风压修正系数，将系数与增量相乘，作为最终的升负荷下的热一次风压提上量；修正系数的获取方法是，机组运行于某稳定负荷工况下，机组各主要参数稳定，当机组升负荷时，保持原热一次风压提升量，监视机组主要参数变化，根据各参数变化的结果，进行热一次风压提升量的适当增减，以此来确定该工况下的修正系数。加权计算的两路信号的预设加权系数初设为“1”，后续可根据锅炉煤质等因素，进行再次修改。
具体实施时，燃用褐煤火力发电机组的热一次风压采用PID控制，热一次风压设定值根据机组煤量大小进行设置，在此控制基础上，利用上述步骤进行设定值提升。热一次风压PID控制策略为：被调量为炉膛热一次风压；设定值为煤量对应热一次风压函数曲线，设有低限；控制回路为单回路PID控制，控制比例(P)、积分(I)参数为根据机组负荷函数的变参设计；比例、积分的负荷函数曲线均通过扰动试验获得：机组处于各稳定负荷工况下，通过对热一次风压控制系统进行扰动试验，获得每个工况下的最优参数；将此作为参数函数的基础，在机组升降负荷过程中，对参数曲线进行验证及优化，以避免参数变化造成的热一次风压控制波动。升负荷工况下，热一次风压提升策略为：机组目标负荷经过微分计算后的数值，判断机组是否处于升负荷工况，若当前工况为升负荷时，对热一次风压设定值曲线进行升压加权计算，以提高升负荷下的热一次风压。为保证升负荷初期，热一次风压提升，提高变负荷能力，而在升负荷后期，又不造成热一次风压过高，导致机组负荷、压力等参数超调量过大，影响机组性能。在升压策略中增加目标负荷与实际负荷偏差对升压量的修正，同时，为满足机组全负荷段升负荷工况下的热一次风压升压调节的适应性，设计有全负荷段的系数修正。
本实用新型实施例中，在机组升负荷初期，加快提高锅炉热一次风压，加强进入磨煤机的热一次风的带载能力，保证足够的煤粉吹进炉膛，加快主汽压升高；在机组升负荷初期，加快提高锅炉热一次风压，增强磨煤机的干燥出力，提升炉膛燃烧效率，加快主汽压升高；不影响锅炉燃烧的风煤比，合理控制锅炉氧量，利于污染物的控制。
综上所述，本实用新型实施例提供一种褐煤机组热一次风压控制装置，包括接收器，调节器，PID控制器，接收器，用于接收褐煤机组目标负荷值和对应的热一次风压设定值，褐煤机组实际负荷值和对应的热一次风压测量值；调节器，用于当所述褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况时，根据风压提升量对所述热一次风压设定值进行调整，其中，褐煤机组负荷工况信息根据褐煤机组目标负荷值确定，风压提升量根据负荷修正系数和预设叠加量确定，负荷修正系数根据褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值确定；PID控制器，用于根据热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值，进行褐煤机组热一次风压控制。本实用新型实施例在升负荷工况时，根据风压提升量对热一次风压设定值进行调整，将热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值输入PID控制器，进行褐煤机组热一次风压控制，从而实现热一次风压的加速提升，增强褐煤锅炉的燃烧，以实现机组的变负荷能力，解决主蒸汽压力升压缓慢的问题，提高机组变负荷能力和AGC性能，保证机组经济且稳定运行。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种褐煤机组热一次风压控制装置，其特征在于，包括：
接收器，用于接收褐煤机组目标负荷值和对应的热一次风压设定值，褐煤机组实际负荷值和对应的热一次风压测量值；
调节器，用于当所述褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况时，根据风压提升量对所述热一次风压设定值进行调整，其中，褐煤机组负荷工况信息根据褐煤机组目标负荷值确定，风压提升量根据负荷修正系数和预设叠加量确定，负荷修正系数根据褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值确定；
PID控制器，用于根据热一次风压测量值和调整后的热一次风压设定值，进行褐煤机组热一次风压控制。
2.如权利要求1所述的褐煤机组热一次风压控制装置，其特征在于，按如下方式确定负荷修正系数：
计算褐煤机组目标负荷值和褐煤机组实际负荷值的差值；
若所述差值大于或等于第一阈值，则负荷修正系数为第一设定值；
若所述差值小于第一阈值，则负荷修正系数为第二设定值。
3.如权利要求2所述的褐煤机组热一次风压控制装置，其特征在于，所述第一设定值设置为1。
4.如权利要求2所述的褐煤机组热一次风压控制装置，其特征在于，所述第二设定值设置为0。
5.如权利要求1所述的褐煤机组热一次风压控制装置，其特征在于，按如下方式确定风压提升量：
根据稳定负荷工况下热一次风压对机组主蒸汽压力特性试验结果和主蒸汽压力变化情况信息，确定预设叠加量；
将所述负荷修正系数与预设叠加量相乘，确定风压提升量。
6.如权利要求1所述的褐煤机组热一次风压控制装置，其特征在于，所述PID控制器进一步用于：
根据预设加权系数，对所述风压提升量和热一次风压设定值进行加权；
根据加权的结果，对所述热一次风压设定值进行调整。
7.如权利要求6所述的褐煤机组热一次风压控制装置，其特征在于，所述预设加权系数设置为1。
8.如权利要求1所述的褐煤机组热一次风压控制装置，其特征在于，按如下方式确定褐煤机组负荷工况信息：
褐煤机组目标负荷值经过DCS系统中微分计算后得到计算结果；
将计算结果与0进行比较，若计算结果大于或等于0，则判断褐煤机组负荷工况信息为升负荷工况，若计算结果小于0，则判断褐煤机组负荷工况信息为降负荷工况。
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