CN216901359U - 一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，通过设置逻辑与块、逻辑或块、函数折算模块、模拟量切换选择功能块、加法块、PID模块和模拟量报警模块，实现对煤质偏差和主蒸汽压力偏差的判断，进而实现对BTU校正PID的积分时间输入进行无扰切换，来改变BTU校正响应变化的速度，进而用于及时修正协调控制系统中的锅炉主控指令，保证在煤质快速变化时提高协调控制动态调节品质，维持机组安全稳定的运行。
Description
技术领域
本实用新型属于火力发电厂的协调控制技术领域，具体涉及一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统。
背景技术
火力发电厂协调控制系统是把锅炉、汽轮机和发电机作为一个整体进行控制的模拟量控制系统，在保证机组稳定安全运行的情况下，使机组负荷快速跟踪AGC指令。由于受煤炭市场条件制约，国内大多数火电机组在实际运行过程中的入炉煤质常常偏离设计煤种，此外给煤机测量得到的实际给煤量信号变化后，煤炭还要经过磨煤机、一次风管道才能进入炉膛提供热量，燃煤所产生的热量被汽水系统吸收，提高蒸汽动能进而进入汽轮机做功发电，说明火电厂能量转换过程是一个大滞后大惯性过程。
煤质校正系统的工作原理是：通过机组实时功率代表机组的热能来近似折算出实时燃料量提供的化学能水平，通过调节作用产生实时的煤质校正因子，通过该煤质校正因子将实测燃料量校正为设计燃料量，来动态修正锅炉指令，保证协调控制系统以设计煤种所建立的燃料、给水、风量等锅炉输入量前馈函数的精确性，提高协调控制系统的动态调节品质。
由于煤质校正因子的变化会实时的改变实际进入锅炉燃料量，说明煤质校正调节过程对处于平衡状态的协调控制系统是一个扰动过程，为防止锅炉燃烧变化、机组汽水过程扰动等偶然因素对煤质校正的扰动以及较小煤质校正过程对协调控制的扰动，煤质校正调节作用都整定的很弱，其整定过程都需要一个较长的时间。
而当煤质突然大幅变化时原有的煤质校正系统不能及时有效的消除煤质偏差给协调控制带来的扰动，使主汽压力、主汽温度等主要受控变量的调节品质下降，造成机组带负荷能量下降，严重危及机组运行安全。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，解决了现有技术中存在的上述不足。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，包括超前滞后模块、第一函数折算模块、第二函数折算模块、偏差运算模块、PI D模块、模拟量手操器模块、加法模块、第二切换选择模块、第一逻辑或模块、第二逻辑或模块、第一逻辑与模块、第二逻辑与模块和模拟量报警模块，其中，所述模拟量报警模块包括第一报警模块和第二报警模块，具体地：
所述超前滞后模块的输入连接有模拟量机组负荷，所述超前滞后模块的输出与第一函数折算模块的输入连接；所述第一函数折算模块的输出与偏差运算模块的输入连接；所述加法模块的输入与模拟量总燃料量连接；所述加法模块的输入与模拟量变负荷前馈至燃料连接；所述加法模块的输出与偏差运算模块的输入连接；
所述偏差运算模的块输出连接有模拟量输出煤质偏差及第二函数折算模块输入，所述第二函数折算模块的输出与PI D模块的偏差值输入连接；
所述第一报警模块的输入与模拟量煤质偏差连接；第一报警模块的输出与第二逻辑与模块输入和第一逻辑与模块输入连接；
所述第二报警模块输入与模拟量主蒸汽压力偏差连接；第二报警模块的输出与第一逻辑与模块输入和第二逻辑与模块输入连接；
第一逻辑与模块输出与第一逻辑或模块输入连接；第一逻辑或模块输出与第二切换选择模块选择信号输入连接，第二切换选择模块的输出与PI D模块的积分时间输入连接。
优选地，所述PI D模块的输出与模拟量手操器模块的自动指令输入及第一切换选择模块输入一连接；所述模拟量手操器模块的切手动开关与开关量BTU校正切手动条件输入连接。
优选地，所述模拟量报警模块包括第三报警模块，所述第三报警模块的输入与模拟量选择后省煤器出口给水流量连接；第三报警模块的输出与第三逻辑与模块输入连接；
第三逻辑与模块的输入与开关量MFT信号连接，所述第三逻辑与模块的输出与模拟量手操器模块输入连接；
所述模拟量手操器模块的手动状态指示分别与开关量BTU校正手动、第一切换选择模块选择信号输入及第二逻辑或模块输入二连接。
优选地，所述第二逻辑或模块输入一与开关量BTU校正切跟踪连接；第二逻辑或模块输出与PI D模块跟踪切换开关输入连接。
优选地，所述第一函数折算模块的输出与偏差运算模块的输入一连接。
优选地，所述模拟量总燃料量与加法模块输入一连接；所述模拟量变负荷前馈至燃料与加法模块输入二连接；所述加法模块输出与偏差运算模块的输入二连接。
优选地，所述第一报警模块的高限报警输出与第二逻辑与模块的输入一连接；所述第一报警模块低限报警输出与第一逻辑与模块输入一连接。
优选地，所述第二报警模块的高限报警输出与第一逻辑与模块输入二连接；所述第二报警模块的低限报警输出与第二逻辑与模块输入二连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，通过设置逻辑与块、逻辑或块、函数折算模块、模拟量切换选择功能块、加法块、PI D模块和模拟量报警模块，实现对煤质偏差和主蒸汽压力偏差的判断，进而实现对BTU校正PI D的积分时间输入进行无扰切换，来改变BTU校正响应变化的速度，进而用于及时修正协调控制系统中的锅炉主控指令，保证在煤质快速变化时提高协调控制动态调节品质，维持机组安全稳定的运行。
附图说明
图1是本实用新型涉及的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
参考图1，本实用新型所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，通过对煤质偏差和主蒸汽压力偏差的判断，对BTU校正PI D的积分时间输入进行无扰切换，来改变BTU校正响应变化的速度，进而用于及时修正协调控制系统中的锅炉主控指令，保证在煤质快速变化时提高协调控制动态调节品质，维持机组安全稳定的运行。
本实用新型所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，包括：
模拟量输入：机组负荷、总燃料量、变负荷前馈至燃料、煤质偏差、主蒸汽压力偏差、选择后省煤器出口给水流量；
开关量输入：BTU校正切跟踪、BTU校正切手动条件、MFT信号；
模拟量输出：煤质偏差、BTU校正系数；
开关量输出：BTU校正手动；
此外还包括：超前滞后模块、第一函数折算模块、第二函数折算模块、偏差运算模块、PI D模块、模拟量手操器模块、加法模块、乘法模块、模拟量切换选择模块、逻辑或模块、逻辑与模块、模拟量报警模块和速率限制模块。
模拟量机组负荷与超前滞后模块的输入连接，超前滞后模块的输出与第一函数折算模块的输入连接；所述第一函数折算模块的输出与偏差运算模块输入一连接。
模拟量总燃料量与加法模块输入一连接。
模拟量变负荷前馈至燃料与加法模块输入二连接，加法模块输出与偏差运算模块输入二连接。
通过所述机组负荷、总燃料量、变负荷前馈至燃料计算得到一个煤质偏差。
偏差运算模块输出与模拟量输出煤质偏差及第二函数折算模块输入连接，第二函数折算模块输出与PI D模块偏差值输入连接。
通过理论计算的煤量与实际入炉煤量计算得到的一个偏差。
模拟量煤质偏差与第一报警模块输入连接；第一报警模块高限报警输出与第二逻辑与模块输入一连接；第一报警模块低限报警输出与第一逻辑与模块输入一连接，用于判断煤质偏差的计算值是否大于15。
模拟量主蒸汽压力偏差与第二报警模块输入连接；第二报警模块高限报警输出与第一逻辑与模块输入二连接；第二报警模块低限报警输出与第二逻辑与模块输入二连接，用于判断主蒸汽压力偏差的计算值是否大于0.4。
第一逻辑与模块输出与第一逻辑或模块输入一连接，第二逻辑与模块输出与第一逻辑或模块输入二连接。第一逻辑或模块输出与第二切换选择模块选择信号输入连接，第二切换选择模块的输出与PI D模块积分时间输入连接；用于确定PI D模块的积分时间输入，其中，若煤质偏差大于15与主蒸汽压力偏差小于-0.4这种情况下积分时间输入200，或者煤质偏差小于-15与主蒸汽压力偏差大于0.4这种情况下积分时间也输入200。
PI D模块输出与模拟量手操器模块自动指令输入及第一切换选择模块输入一连接。开关量BTU校正切手动条件与模拟量手操器模块切手动开关输入连接。
模拟量选择后省煤器出口给水流量与第三报警模块输入连接；第三报警模块低限报警输出与第三逻辑与模块输入一连接，用于判断省煤器的出口流量是否小于700，如果小于700，则触发1输出。
开关量MFT信号与第三逻辑与模块输入二连接，第三逻辑与模块输出与模拟量手操器模块跟踪开关输入连接；模拟量手操器模块的输出与速率限制模块的输入及第一切换选择模块输入二连接。当省煤器的出口流量小于700时，则会使BTU校正切换到跟踪状态，则第三逻辑与模块输出TR为1。
模拟量手操器模块手动状态指示与开关量BTU校正手动连接，模拟量手操器模块手动状态指示与第一切换选择模块选择信号输入及第二逻辑或模块输入二连接。
开关量BTU校正切跟踪与第二逻辑或模块输入一连接。第二逻辑或模块输出与PID模块跟踪切换开关输入连接。
第一切换选择开关输出与PI D模块跟踪量输入连接，速率限制模块输出与乘法模块输入一连接，乘法模块输出与模拟量BTU校正系数连接。
本实用新型在原有协调控制系统煤质校正功能使用的前提下，通过添加判断条件及切换选择功能模块，改变积分时间来动态调整调节作用的强弱，实现当煤质变化不大时保证协调控制系统的稳定，当煤质大幅变化时加快调节作用，及时消除煤质大幅变化给协调控制带来的扰动，提高协调控制动态调节品质。
Claims (8)
1.一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，其特征在于，包括超前滞后模块、第一函数折算模块、第二函数折算模块、偏差运算模块、PID模块、模拟量手操器模块、加法模块、第二切换选择模块、第一逻辑或模块、第二逻辑或模块、第一逻辑与模块、第二逻辑与模块和模拟量报警模块，其中，所述模拟量报警模块包括第一报警模块和第二报警模块，具体地：
所述超前滞后模块的输入连接有模拟量机组负荷，所述超前滞后模块的输出与第一函数折算模块的输入连接；所述第一函数折算模块的输出与偏差运算模块的输入连接；所述加法模块的输入与模拟量总燃料量连接；所述加法模块的输入与模拟量变负荷前馈至燃料连接；所述加法模块的输出与偏差运算模块的输入连接；
所述偏差运算模的块输出连接有模拟量输出煤质偏差及第二函数折算模块输入，所述第二函数折算模块的输出与PID模块的偏差值输入连接；
所述第一报警模块的输入与模拟量煤质偏差连接；第一报警模块的输出与第二逻辑与模块输入和第一逻辑与模块输入连接；
所述第二报警模块输入与模拟量主蒸汽压力偏差连接；第二报警模块的输出与第一逻辑与模块输入和第二逻辑与模块输入连接；
第一逻辑与模块输出与第一逻辑或模块输入连接；第一逻辑或模块输出与第二切换选择模块选择信号输入连接，第二切换选择模块的输出与PID模块的积分时间输入连接。
2.根据权利要求1所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，其特征在于，所述PID模块的输出与模拟量手操器模块的自动指令输入及第一切换选择模块输入一连接；所述模拟量手操器模块的切手动开关与开关量BTU校正切手动条件输入连接。
3.根据权利要求1所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，其特征在于，所述模拟量报警模块包括第三报警模块，所述第三报警模块的输入与模拟量选择后省煤器出口给水流量连接；第三报警模块的输出与第三逻辑与模块输入连接；
第三逻辑与模块的输入与开关量MFT信号连接，所述第三逻辑与模块的输出与模拟量手操器模块输入连接；
所述模拟量手操器模块的手动状态指示分别与开关量BTU校正手动、第一切换选择模块选择信号输入及第二逻辑或模块输入二连接。
4.根据权利要求1所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，其特征在于，所述第二逻辑或模块输入一与开关量BTU校正切跟踪连接；第二逻辑或模块输出与PID模块跟踪切换开关输入连接。
5.根据权利要求1所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，其特征在于，所述第一函数折算模块的输出与偏差运算模块的输入一连接。
6.根据权利要求1所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，其特征在于，所述模拟量总燃料量与加法模块输入一连接；所述模拟量变负荷前馈至燃料与加法模块输入二连接；所述加法模块输出与偏差运算模块的输入二连接。
7.根据权利要求1所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，其特征在于，所述第一报警模块的高限报警输出与第二逻辑与模块的输入一连接；所述第一报警模块低限报警输出与第一逻辑与模块输入一连接。
8.根据权利要求1所述的一种火电厂变积分参数的煤质校正控制系统，其特征在于，所述第二报警模块的高限报警输出与第一逻辑与模块输入二连接；所述第二报警模块的低限报警输出与第二逻辑与模块输入二连接。
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