DE102014115726A1 - Dampftemperatursteuerung unter verwendung eines modellbasierten temperaturausgleichs - Google Patents

Dampftemperatursteuerung unter verwendung eines modellbasierten temperaturausgleichs Download PDF

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Abstract

Eine Technik zum Steuern eines Dampferzeugungssystems mit mehreren Überhitzerabschnitten beinhaltet Ermitteln mehrerer Steuersignale, um eine Temperatur von Ausgangsdampf an eine Turbine zu steuern. Die Technik verwendet einen ersten Steuerblock, um einen Versatzwert basierend auf mehreren Eingangstemperaturen zu ermitteln, und einen dynamische Matrixsteuerung(DMC)-Block, um Eingangsdampfsteuersignale basierend auf einer Ausgangstemperatur und eines Ausgangstemperatursollwerts zu ermitteln. Die Technik modifiziert eines der Eingangsdampfsteuersignale basierend auf dem Versatzwert. Das modifizierte Eingangsdampfsteuersignal und das unmodifizierte Eingangsdampfsteuersignal werden jeweiligen Feldvorrichtungen bereitgestellt, um die Eingangstemperaturen und als Ergebnis die Ausgangstemperatur zu steuern.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Dieses Patent betrifft allgemein die Steuerung von Kesselsystemen und in einem bestimmten Fall die Steuerung und Optimierung von Dampferzeugungskesselsystemen unter Verwendung eines modellbasierten Temperaturausgleichs.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Eine Vielfalt von industriellen sowie nichtindustriellen Anwendungen nutzen Brennstoffverbrennungskessel, die typischerweise betrieben werden, um chemische Energie in thermische Energie durch Verbrennen von einem von verschiedenen Arten von Brennstoffen, wie Kohle, Gas, Öl, Abfall usw. umzuwandeln. Eine beispielhafte Verwendung von Brennstoffverbrennungskesseln ist in Wärmekraftanlagen, wobei Brennstoffverbrennungskessel Dampf aus Wasser, das durch eine Reihe von Leitungen oder Rohren im Kessel läuft, erzeugt, und der erzeugte Dampf dann verwendet wird, um eine oder mehrere Dampfturbinen zur Erzeugung von Elektrizität zu betreiben. Die Energieleistung einer Wärmekraftmaschine ist eine Funktion der Wärmemenge, die in einem Kessel erzeugt wird, wobei die Wärmemenge beispielsweise direkt durch die Menge des verbrauchten (beispielsweise verbrannten) Brennstoffs pro Stunde bestimmt wird.
  • In vielen Fällen umfassen Energieerzeugungssysteme einen Kessel, der eine Brennkammer aufweist, die Brennstoff verbrennt oder anderweitig verwendet, um Wärme zu erzeugen, die wiederum auf Wasser übertragen wird, das durch Leitungen oder Rohre in verschiedenen Abschnitten des Kessels fließt. Ein typisches Dampferzeugungssystem umfasst einen Kessel mit einem Überhitzerabschnitt (mit einem oder mehreren Teilabschnitten), in dem Dampf erzeugt wird, und der dann einer ersten, typischerweise Hochdruckdampfturbine bereitgestellt und von dieser genutzt wird. Während der Wirkungsgrad eines wärmebasierten Stromgenerators stark abhängig vom Wärmeübertragungswirkungsgrad der jeweiligen Brennkammer/Kessel-Kombination ist, die zum Verbrennen des Brennstoffs und zur Wärmeübertragung an das Wasser, das in dem Überhitzerabschnitt oder einem oder mehreren weiteren Abschnitt(en) des Kessels fließt, verwendet wird, hängt dieser Wirkungsgrad auch von der Steuertechnik ab, die verwendet wird, um die Temperatur des Dampfs in dem Überhitzerabschnitt oder einem oder mehreren weiteren Abschnitt(en) des Kessels zu steuern.
  • Es versteht sich jedoch, dass typischerweise die Dampfturbinen eines Kraftwerks zu verschiedenen Zeiten in verschiedenen Betriebsstufen betrieben werden, um verschiedene Mengen Strom basierend auf Energie- oder Lastanforderungen zu erzeugen. Bei den meisten Kraftwerken mit Dampfkesseln werden die gewünschten Dampftemperatursollwerte bei Endüberhitzerausgängen der Kessel konstant gehalten, und es ist erforderlich, die Dampftemperatur bei allen Laststufen in der Nähe der Sollwerte (z.B. in einem engen Bereich) zu halten. Insbesondere beim Betrieb von Kesseln bei Versorgungseinrichtungen (z.B. Stromerzeugung) ist die Steuerung der Dampftemperatur entscheidend, da es wichtig ist, dass die Temperatur des aus einem Kessel austretenden und in eine Dampfturbine eintretenden Dampfs auf einer optimal gewünschten Temperatur ist. Wenn die Dampftemperatur zu hoch ist, kann der Dampf eine Beschädigung der Schaufeln der Dampfturbine aus verschiedenen metallurgischen Gründen verursachen. Wenn andererseits die Dampftemperatur zu niedrig ist, kann der Dampf Wasserpartikel enthalten, die wiederum zu Schäden an Komponenten der Dampfturbine über einen längeren Betrieb der Dampfturbine führen und den Wirkungsgrad des Turbinenbetriebs senken können. Außerdem verursachen Schwankungen der Dampftemperatur auch Metallmaterialermüdung, was eine führende Ursache von Rohrleckagen ist.
  • Typischerweise enthält jeder Abschnitt (d.h. der Überhitzerabschnitt und etwaige zusätzliche Abschnitte wie etwa ein Zwischenüberhitzerabschnitt) des Kessels Kaskadenwärmetauscherabschnitte, wobei der aus einem Wärmetauscherabschnitt austretende Dampf in den folgenden Wärmetauscherabschnitt mit einer von einem Wärmetauscherabschnitt zum nächsten steigenden Temperatur eintritt, bis im Idealfall der Dampf mit der gewünschten Dampftemperatur an die Turbine ausgegeben wird. Zum Beispiel enthalten einige Wärmetauscherabschnitte einzelne Primärüberhitzer, die parallel geschaltet sind, und die wiederum in Reihe mit einem Endüberhitzer geschaltet werden können. Bei solchen Kaskadenanordnungen wird die Dampftemperatur in erster Linie durch Steuern der Temperatur des Wassers am Ausgang der ersten Stufe des Kessels gesteuert, was in erster Linie durch Ändern des Brennstoff/Luft-Gemischs, das der Brennkammer bereitgestellt wird oder durch Ändern des Verhältnisses von Feuerungsrate zu Eingangsspeisewasser, das der Brennkammer/Kessel-Kombination bereitgestellt wird, erreicht wird. In Durchlaufkesselsystemen, in denen keine Trommel verwendet wird, kann das Verhältnis Feuerungsrate zu Speisewasser, das in das System eingegeben wird, in erster Linie verwendet werden, um die Dampftemperatur am Eingang der Turbinen zu regulieren.
  • Während das Ändern des Brennstoff/Luft-Verhältnisses und des Verhältnisses von Feuerungsrate zu Speisewasser, die der Brennkammer/Kessel-Kombination bereitgestellt werden, beim Erreichen einer gewünschten Steuerung der Dampftemperatur im Laufe der Zeit gut funktioniert, ist es schwierig, Kurzzeitschwankungen der Dampftemperatur an verschiedenen Abschnitten des Kessels nur unter Verwendung von Brennstoff/Luft-Gemisch-Steuerung und Steuerung des Verhältnisses von Feuerungsrate zu Speisewasser zu steuern. Stattdessen wird zur Durchführung einer kurzfristigen (und sekundären) Steuerung der Dampftemperatur an einem Punkt vor dem Endwärmetauscherabschnitt, der der Turbine unmittelbar vorgeschaltet angeordnet ist, gesättigtes Wasser in den Wasserdampf gesprüht. Dieser Sekundärdampftemperatursteuerungsbetrieb typischerweise findet beim Ausgang eines jeden Primärüberhitzers und vor dem Endüberhitzerabschnitt des Kessels statt. Um einen solchen Betrieb zu bewirken, werden Temperatursensoren entlang des Dampfströmungsweges und zwischen den Wärmetauscherabschnitten bereitgestellt, um die Dampftemperatur an entscheidenden Stellen entlang des Strömungsweges zu messen, und die gemessenen Temperaturen werden verwendet, um die Menge an gesättigtem Wasser, das in den Dampf zu Zwecken der Dampftemperatursteuerung gesprüht wird, zu regulieren.
  • Unter vielen Umständen ist es erforderlich, sich sehr stark auf die Sprühtechnik zu verlassen, um die Dampftemperatur so genau wie erforderlich zu steuern, um den oben beschriebenen Auflagen hinsichtlich der Turbinentemperatur gerecht zu werden. In einem Beispiel können Durchlaufkesselsysteme, die einen kontinuierlichen Wasserstrom (Dampf) durch eine Reihe von Leitungen im Kessel bereitstellen und keine Trommel verwenden, um praktisch einen Durchschnittswert der Temperatur des Dampfs oder Wassers, der bzw. das aus dem ersten Kesselabschnitt austritt, einzustellen, größeren Schwankungen bei der Dampftemperatur unterliegen und erfordern somit typischerweise stärkere Nutzung der Sprühabschnitte, um die Dampftemperatur an den Eingängen zu den Turbinen zu steuern. Bei diesen Systemen wird in der Regel die Steuerung des Verhältnisses von Feuerungsrate zu Speisewasser zusammen mit Überhitzer-Sprayströmung verwendet, um das Brennkammer/Kessel-System zu regulieren. Bei diesen und anderen Kesselsystemen verwendet ein verteiltes Steuersystem(DCS)Kaskaden-PID(Proportional Integral Derivative)-Steuerung zur Steuerung sowohl des Brennstoff/Luft-Gemischs, das der Brennkammer bereitgestellt wird, als auch des Umfangs des Sprühens, das der Turbine vorgeschaltet durchgeführt wird.
  • Allerdings reagieren Kaskaden-PID-Regler, bzw. PID-Steuerungen, in der Regel in einer reaktiven Weise auf eine Differenz oder einen Fehler zwischen einem Sollwert und einem Istwert oder eines Pegels einer abhängigen Messgröße, die gesteuert werden soll, wie etwa eine Temperatur von Dampf, der an die Turbine geliefert werden soll. Das heißt, die Steuerreaktion erfolgt, nachdem die abhängige Messgröße bereits von ihrem Sollwert abgewichen ist. Beispielsweise werden Sprühventile, die einer Turbine vorgeschaltet sind, zum Nachstellen ihrer Sprühströmung nur dann gesteuert, nachdem die Temperatur des Dampfs, der zur Turbine geliefert wird, von seinem gewünschten Zielwert abgewichen ist. Unnötig zu erwähnen, dass dieses reaktive Steuerverhalten gekoppelt mit sich ändernden Kesselbetriebsbedingungen in großen Temperaturschwankungen resultieren kann, die eine Belastung des Kesselsystems verursachen und die Betriebsdauer der Rohre, Sprühsteuerventile und anderer Komponenten des Systems verkürzen.
  • Zusammenfassung
  • Ausführungsformen der Systeme, Verfahren und Steuerungen, wie hier beschrieben, umfassen eine Technik zum Steuern eines Dampferzeugungssystems, das Verwenden von dynamischer Matrixsteuerung zum Steuern mindestens eines Teils des Dampferzeugungssystems beinhaltet, wie etwa eine Temperatur eines Dampfeingangs in eine Endüberhitzerkomponente des Dampferzeugungssystems. Die Endüberhitzerkomponente erhitzt den Eingangsdampf, um Ausgangsdampf zu erzeugen, der in eine Turbine eingegeben wird. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Ausgangsdampf“ auf den von dem Dampferzeugungssystem unmittelbar in eine Turbine gelieferten Dampf. Eine „Ausgangsdampftemperatur“, wie hier verwendet, ist eine Temperatur des Ausgangsdampfs, der aus dem Dampferzeugungssystem austritt und in die Turbine eintritt.
  • Die Technik zum Steuern eines Dampferzeugungssystems kann einen ersten Steuerblock enthalten, der als Eingänge zwei Signale empfängt, die jeweils einem Istwert, einem Pegel oder einer Messung von einem Zwischenabschnitt des Dampferzeugungssystems entsprechen. Die Technik beinhaltet ferner einen dynamischen Matrix-Steuerblock ein, der als seine Eingänge ein Signal empfängt, das einem Istwert, einem Pegel oder einer Messung des Teils des Dampferzeugungssystems entspricht, das gesteuert werden soll (z.B. die Ist-Ausgangsdampftemperatur); und einen Sollwert des Teils des Dampferzeugungssystems, das gesteuert werden soll (z.B. der Ausgangsdampftemperatursollwert). Der erste Steuerblock erzeugt basierend auf seinen Eingängen einen Versatzwert, der eine Differenz zwischen dem Istwert, des Pegels oder der Messung der beiden Eingangssignale darstellt. Der dynamische Matrix-Steuerblock erzeugt basierend auf seinen Eingängen ein Steuersignal, das mit mehreren Feldvorrichtungen verbunden ist, um die Werte, Pegel oder Messungen des Zwischenteils zu steuern. Die Technik beinhaltet ferner ein Modul, um aus dem Steuersignal der dynamischen Matrixsteuerung ein erstes Steuersignal und ein zweites Steuersignal zu erzeugen. Ein zusätzliches Modul modifiziert das erste Steuersignal basierend auf dem Versatzwert. Die Technik ist so konfiguriert, um das modifizierte erste Steuersignal einer ersten Feldvorrichtung bereitzustellen, um einen Abschnitt des Zwischenteils zu steuern, und um das zweite Steuersignal einer zweiten Feldvorrichtung bereitzustellen, um einen zusätzlichen Abschnitt des Zwischenteils zu steuern. Die erste Feldvorrichtung und die zweite Feldvorrichtung beeinflussen den mindestens einen Teil des Dampferzeugungssystems in Richtung seines gewünschten Ausgangsdampftemperatursollwerts. Dementsprechend werden die Betriebsdauern von Rohren, Ventilen und weiteren internen Komponenten des Dampferzeugungssystems verlängert, da die Technik die Belastung auf Grund von Schwankungen der Temperatur und anderer Messgrößen in dem System minimiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines typischen Kesseldampfkreislaufs mit einem Überhitzerabschnitt für eine typische Gruppe von dampfgetriebenen Turbinen, wobei der Überhitzerabschnitt zwei primäre Überhitzer aufweist, die mit einem Endüberhitzer parallel geschaltet sind;
  • 2 veranschaulicht eine schematische Darstellung einer Weise aus dem Stand der Technik zum Steuern eines Überhitzerabschnitts eines Kesseldampfkreislaufs für eine dampfgetriebene Turbine, wie jene aus 1;
  • 3 veranschaulicht eine schematische Darstellung einer Weise zum Steuern des Kesseldampfkreislaufes des Überhitzerabschnitts von 1 in einer Weise, die die Optimierung des Wirkungsgrads des Systems unterstützt;
  • 4 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern eines Dampferzeugungskesselsystems.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Obwohl der nachfolgende Text eine detaillierte Beschreibung von zahlreichen unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung darlegt, versteht es sich, dass der rechtliche Schutzumfang der Erfindung durch die Worte der am Ende dieses Patents dargelegten Ansprüche festgelegt wird. Die detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft auszulegen, und sie beschreibt nicht jede mögliche Ausführungsform der Erfindung, da ein Beschreiben jeder möglichen Ausführungsform unpraktisch, wenn nicht unmöglich wäre. Es könnten zahlreiche alternative Ausführungsformen implementiert werden, entweder unter Verwendung der gegenwärtigen Technologie oder Technologie, die nach dem Anmeldedatum dieses Patents entwickelt wird, die noch innerhalb des Schutzumfangs der die Erfindung festlegenden Ansprüche fallen würde.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Durchlaufkesseldampfkreislaufs für einen typischen Kessel 100, der beispielsweise in einem Wärmekraftwerk verwendet werden kann. Der Kessel 100 kann verschiedene Abschnitte enthalten, durch die Wasserdampf oder Wasser in verschiedenen Formen fließt. Der Kessel 100 aus 1 zeigt mehrere Überhitzerabschnitte durch die überhitzter Dampf strömt, obwohl es sich versteht, dass andere Teile, wie ein Zwischenüberhitzerabschnitt, vorgesehen sind. Während der in 1 veranschaulichte Kessel 100 verschiedene Kesselabschnitte aufweist, die horizontal angeordnet sind, können bei einer tatsächlichen Implementierung ein oder mehrere dieser Abschnitte senkrecht zueinander angeordnet sein, vor allem deshalb, weil Abgase, die den Dampf in verschiedenen Kesselabschnitten erhitzen, wie beispielsweise in einem Wasserabsorptionswandabschnitt, vertikal (oder spiralförmig vertikal) aufsteigen.
  • Wie in 1 dargestellt enthält der Kessel 100 eine Brennkammer und einen Primärwasserabsorptionswandabschnitt 102, einen ersten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 104, einen zweiten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 105 und einen Endüberhitzerabsorptionsabschnitt 106. Zusätzlich kann der Kessel 100 einen Heißdampfkühler- oder Sprühabschnitt 110, einen zweiten Heißdampfkühler- oder Sprühabschnitt 111 und einen Vorwärmerabschnitt 114 enthalten. Während des Betriebs wird der Hauptdampf, der vom Kessel 100 erzeugt und von dem Endüberhitzerabsorptionsabschnitt 106 ausgegeben wird, verwendet, um eine Hochdruckantrieb(HP)-Turbine 116 anzutreiben. In einigen Fällen kann der Kessel 100 auch verwendet werden, um eine Nieder- oder Zwischendruckturbine anzutreiben, wie etwa eine, die in einem Zwischenüberhitzerabsorptionsabschnitt enthalten ist, der in 1 nicht dargestellt ist.
  • Der Wasserabsorptionswandabschnitt 102, der hauptsächlich zur Erzeugung von Dampf verantwortlich ist, enthält eine Reihe von Leitungen, durch die Wasser oder Dampf aus dem Vorwärmerabschnitt 114 in der Brennkammer erhitzt werden. Natürlich kann Speisewasser, das in den Wasserabsorptionswandabschnitt 102 eintritt, durch den Vorwärmerabschnitt 114 gepumpt werden, und dieses Wasser absorbiert eine große Menge an Wärme, wenn es sich im Wasserabsorptionswandabschnitt 102 befindet. Der Dampf oder das Wasser, das am Ausgang des Wasserabsorptionswandabschnitts 102 bereitgestellt wird, wird sowohl in den ersten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 104 und dem zweiten Primärüberhitzer Absorptionsabschnitt 105 eingespeist.
  • Wie in 1, ist der erste Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 104 mit dem zweiten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 105 parallel geschaltet (d.h. Wasser fließt gleichzeitig durch den ersten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 104 und den zweiten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 105). Jeder von dem ersten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 104 und dem zweiten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 105 ist so konfiguriert, um darin eintretendes Wasser zu erhitzen und das erhitzte Wasser auszugeben. Sowohl aus dem ersten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 104 als auch dem zweiten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 105 austretendes Wasser wird in den Endüberhitzerabsorptionsabschnitt 106 eingespeist. Insbesondere wird Wasser aus dem ersten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 104 mit Wasser aus dem Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 105 vereinigt, bevor es in den Endüberhitzerabsorptionsabschnitt 106 eingespeist wird. Die gemeinsame Verwendung des ersten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitts 104, des zweiten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitts 105 und des Endüberhitzerabsorptionsabschnitts 106 hebt die Dampftemperatur auf sehr hohe Niveaus an. Der Hauptdampfausgang aus dem Endüberhitzersabsorptionsabschnitt 106 treibt die Hochdruckturbine 116 an, um Elektrizität zu erzeugen.
  • Der erste Sprühabschnitt 110 und der zweite Sprühabschnitt 111 können verwendet werden, um die jeweiligen Temperaturen des Dampfausgangs aus dem ersten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 104 und dem zweiten Primärüberhitzerabsorptionsabschnitt 105 zu steuern, und somit die Temperatur der Dampfzufuhr in den Endüberhitzerabsorptionsabschnitt 106 sowie in geringerem Maße die Enddampftemperatur am Eingang der Turbine 116 zu steuern. Dementsprechend können der erste Sprühabschnitt 110 und der zweite Sprühabschnitt 111 gesteuert werden, um die Enddampftemperatur am Eingang der Turbine 116 auf einen gewünschten Sollwert einzustellen. Für jeden von dem ersten Sprühabschnitt 110 und dem zweiten Sprühabschnitt 111 kann eine Sprüheinspeisung als eine Quelle von Wasser (oder einer anderen Flüssigkeit) verwendet werden, die einem Ventil (wie veranschaulicht: den Ventilen 122 und 124) geliefert wird, das verwendet wird, um eine Sprühmenge zu steuern, die auf den Ausgangsdampf von dem jeweiligen Sprühabschnitt 110 oder 111 angewendet wird, und daher verwendet wird, um die Temperatur des Ausgangsdampfs einzustellen. Allgemein gilt, dass je mehr Spray verwendet wird (das heißt, je mehr das Ventil 122 oder 124 geöffnet wird), desto mehr wird der Ausgangsdampf von dem jeweiligen Sprühabschnitt 110 oder 111 abgekühlt bzw. wird seine Temperatur gesenkt. In einigen Fällen kann die Sprühspeisung, die den Sprühabschnitten 110 und 111 bereitgestellt wird, von der Speiseleitung in den Vorwärmerabschnitt 114 abgegriffen werden.
  • Es versteht sich, dass der Dampf aus der Turbine 116 zu einem (in 1 nicht dargestellten) Zwischenüberhitzerabsorptionsabschnitt geleitet werden kann, und der aufgeheizte Heißdampf, der von dem Zwischenüberhitzerabsorptionsabschnitt ausgegeben wird, kann durch ein oder mehrere (in 1 nicht dargestellte) zusätzliche Turbinensysteme eingespeist werden und/oder zu einem (in 1 nicht dargestellten) Dampfkondensator, wo der Dampf in eine flüssige Form kondensiert wird, und der Kreislauf beginnt erneut, damit, dass verschiedene Kesselspeisepumpen das Speisewasser durch eine Kaskade von Speisewasservorwärmestrecken und dann zu dem Vorwärmerabschnitt 114 für den nächsten Kreislauf pumpen. Der Vorwärmerabschnitt 114 befindet sich im Strom von heißen Abgasen, die aus dem Kessel 100 austreten, und verwendet die heißen Gase, um zusätzliche Wärme an das Speisewasser zu übertragen, bevor das Speisewasser in den Wasserabsorptionswandabschnitt 102 eintritt.
  • Wie in 1 veranschaulicht, ist eine Steuerung oder eine Steuereinheit 120 kommunikativ mit der Brennkammer im Wasserwandabschnitt 102 und den Ventilen 122 und 124, die jeweils die Menge an Wasser steuern, die dem ersten Sprühabschnitt 110 und dem zweiten Sprühabschnitt 111 bereitgestellt werden, gekoppelt. Die Steuerung 120 kann auch kommunikativ mit (in 1 nicht gezeigten) Strömungssensoren an den Ausgängen der Ventile 122, 124 gekoppelt sein. Die Steuerung 120 ist auch mit verschiedenen Sensoren, einschließlich eines Zwischentemperatursensors 125, der sich am Ausgang des Wasserabsorptionswandabschnitt 102 befindet, mehreren Primärtemperatursensoren 126, 127, die sich jeweils an den Ausgängen des ersten Sprühabschnitts 110 und des zweiten Sprühabschnitts 111 Spritze befinden; und einen Ausgangstemperatursensor 128, der sich am Ausgang des Endüberhitzungsabsorptionsabschnitts 106 befindet, gekoppelt. Die Steuerung 120 empfängt auch andere Eingaben, einschließlich der Feuerungsrate, ein Lastsignal (typischerweise als ein Einspeisungssignal bezeichnet), das eine tatsächliche oder gewünschte Last des Kraftwerks anzeigt, und/oder eine Ableitung davon darstellt, sowie Signale, die Einstellungen oder Funktionen des Kessels, einschließlich beispielsweise Klappeneinstellungen, Brennerneigungspositionen usw. anzeigen. Die Steuerung 120 kann weitere Steuersignale erzeugen und an die verschiedenen Kessel- und Brennkammerabschnitte des Systems senden und kann weitere Messungen, wie Ventilstellungen, gemessene Sprühströmen, weitere Temperaturmessungen usw. empfangen. Obwohl als solches in 1 nicht dargestellt, könnte die Steuerung oder die Steuereinheit 120 getrennte Abschnitte, Programme und/oder Steuervorrichtungen zum Steuern des Überhitzerabschnitts und des optionalen Zwischenüberhitzerabschnitts des Kesselsystems enthalten.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm 200, das die verschiedenen Abschnitte des Kesselsystems 100 von 1 zeigt und eine typische Weise veranschaulicht, wie Steuerung derzeit in verschiedenen Kesseln dieser Art im Stand der Technik durchgeführt wird. Insbesondere das Diagramm 200 veranschaulicht einen Vorwärmer 214, eine Primärbrennkammer oder einen Wasserwandabschnittabschnitt 202, einen Überhitzerabschnitt A 204, einen Überhitzerabschnitt B 205, einen ersten Sprühabschnitt 210, gekoppelt an den Überhitzerabschnitt A 204 und einen zweiten Sprühabschnitt 211, gekoppelt an den Überhitzerabschnitt B 205. Der Überhitzerabschnitt A 204 ist parallel mit dem Überhitzerabschnitt B 205 geschaltet, wobei jeder Ausgänge aufweist, die mit einem Endüberhitzerabschnitt 206 verbunden sind. 2 veranschaulicht auch einen Kaskaden-Proportional-Integral-Differential-(PID)-basierten Regelkreis 230, der von der Steuerung 120 von 1 oder durch eine oder mehrere weitere DCS-Steuerungen zum Steuern des Brennstoff- und Speisewasserbetriebs der Brennkammer 202 implementiert werden kann, um zu bewirken, (d.h. steuern), dass eine Temperatur 228 eines Dampfausgangs von dem Endüberhitzerabschnitt 206, der durch das Kesselsystem eine Turbine 216 geliefert wird, auf einem Sollwert ist.
  • Insbesondere enthält der Regelkreis 230 einen ersten Steuerblock 232, veranschaulicht in Form eines PID-Steuerblocks, als Primäreingaben einen Sollwert 233 in der Form eines Faktors oder Signals entsprechend eines gewünschten oder optimalen Werts einer Steuergröße und eines tatsächlichen oder gemessenen Temperaturwerts 234 des Kesselsystems verwendet. Wie in 2 veranschaulicht, kann der Istparameterwert 234 der Ausgangsdampftemperatur 228 entsprechen (d.h. der Temperatur des Dampfausgangs aus dem Endüberhitzerabschnitt 206), wobei der Istparameterwert 234 die tatsächliche oder gemessene Ausgangsdampftemperatur 228 oder ein darauf basierter Wert sein kann. Ferner kann der Sollwert 233 beispielsweise einer gewünschten Temperatur für den Dampfausgang aus dem Endüberhitzerabschnitt 206 oder einem darauf basierten Wert entsprechen. In anderen Fällen kann der Sollwert 233 anderen Bedingungen entsprechen, die die Ausgabedampftemperatur 228 beeinflussen können, wie etwa einer Klappenstellung einer Klappe innerhalb des Kesselsystems, einer Position eines Sprühventils, einer Sprühmenge, einer weiteren Steuerung, einer Stell- oder Störgröße oder einer Kombination davon, die verwendet wird, um eine oder mehrere Abschnitten des Kesselsystems zu steuern, oder mit diesen verbunden ist. Im Allgemeinen kann der Sollwert 233 einer Steuergröße oder einer Stellgröße des Kesselsystems entsprechen, und kann typischerweise von einem Benutzer oder einem Bediener eingestellt werden.
  • Der erste Steuerblock 232 kann den Sollwert 233 mit einem Maß für den tatsächlichen Parameterwert 234 vergleichen, um einen gewünschten Ausgangswert zu erzeugen. Für einen besseren Diskussionsfluss veranschaulicht 2 eine Situation, bei der der Sollwert 233 am ersten Steuerblock 232 einer gewünschten Ausgangsdampftemperatur entspricht. Der Steuerblock 232 vergleicht den Ausgangsdampftemperatursollwert 233 mit dem Istparameterwert 234 (d.h. einem Maß für die Isttemperatur 228 des Dampfs, der derzeit von dem Endüberhitzerabschnitt 206 ausgegeben wird), um ein Ausgangstemperatursignal 235 zu erzeugen. Das Ausgangstemperatursignal 235 zeigt eine Einstellung oder die Position für eine oder mehrere Feldvorrichtungen an, um den Dampfausgang von dem Endüberhitzerabschnitt 206 zu beeinflussen, um den gewünschten Temperatursollwert 233 zu erreichen.
  • Typischerweise wird das Ausgangstemperatursignal 235 verwendet, um entsprechende Einstellungen oder Stellungen für den ersten Sprühabschnitt 210 und den zweiten Sprühabschnitt 220 zu bestimmen (d.h., Ventilstellungen, die mit der Steuerung der Sprüher am ersten Sprühabschnitt 210 und am zweiten Sprühabschnitt 220 verbunden sind). Insbesondere wird das Ausgangstemperatursignal 235 einem Ausgleichsmodul 236 des Regelkreises 230 bereitgestellt, das das Ausgangstemperatursignal 235 verarbeiten kann, um einen Temperatur A-Wert 237 und einen Temperaturwert B-Wert 238 zu erzeugen, zu bestimmen oder zur berechnen. Das Ausgleichsmodul 236 wird im Allgemeinen betrieben, um die Werte 237, 238 zu erzeugen, so dass die Werte 237, 238 einander entsprechen (d.h. ausgeglichen sind). Der Temperatur A-Wert 237 kann einen gewünschten Wert für eine Temperatur A 243 des Dampfausgangs aus dem Überhitzerabschnitt A 204 anzeigen, und der Temperaturwert B-Wert 238 kann einen gewünschten Wert für eine Temperatur B 244 des Dampfausgangs aus dem Überhitzerabschnitt B 205 anzeigen.
  • Der Regelkreis 230, wie in 2 veranschaulicht, enthält ferner einen zweiten Steuerblock 240 und einen dritten Steuerblock 241, beide veranschaulicht in Form von PID-Steuerblöcken. Der zweite Steuerblock 240 verwendet als Primäreingänge den Temperatur A-Wert 237, der durch das Ausgleichsmodul 236 ausgegeben wird, und die Isttemperatur A 243 des Dampfausgangs von dem Überhitzerabschnitt A 204. Der dritte Steuerblock 241 verwendet als Primäreingänge den Temperatur B-Wert 238, der durch das Ausgleichsmodul 236 ausgegeben wird, und die Isttemperatur B 244 des Dampfausgangs aus dem Überhitzerabschnitt B 205. Der zweite Steuerblock 240 vergleicht den Temperatur A-Wert 237 mit der Isttemperatur A 243, um ein gewünschtes Ventil A-Steuersignal 245 zu erzeugen, und der dritte Steuerblock 241 vergleicht den Temperatur B-Wert 238 der Isttemperatur B 244, um ein gewünschtes Ventil B-Steuersignal 246 zu erzeugen. Das Ventil A-Steuersignal 245 treibt ein Ventil 222 an, das den ersten Sprühabschnitt 210 auf eine gewünschte Ventilstellung steuert, und daher, um die Menge an Wasser einzustellen, die auf den Dampfausgang von dem Überhitzerabschnitt A 204 gesprüht wird, und um die Temperatur A 243 von der Isttemperatur A 243 näher auf den Temperatur A-Wert 237 einzustellen. Ähnlich treibt das Ventil B-Steuersignal 246 ein Ventil 224 an, das den zweiten Sprühabschnitt 211 auf eine gewünschte Ventilstellung steuert, und daher, um die Menge an Wasser einzustellen, die auf den Dampfausgang von dem Überhitzerabschnitt B 205 gesprüht wird, und um die Temperatur B 244 von der Isttemperatur B 244 näher auf den Temperatur B-Wert 238 einzustellen.
  • Der Regelkreis 230, wie er in aktuellen Prozesssteuersystemen ausgebildet ist, ist jedoch mit einigen Nachteilen behaftet. Insbesondere werden die Ventilsteuersignale 245, 246 basierend auf den gegenwärtigen Bedingungen innerhalb des Kesselsystems 100 bestimmt, im Gegensatz zu vorhergesagten oder modellierten Bedingungen, die sich als Ergebnis verschiedenen Modifikationen ergeben. Folglich können die Ventilsteuersignale 245, 246, die mit den drei PID-Steuerblöcken 232, 240, 241 ausgegeben werden, in einer Situation resultieren, in der die Ausgangsdampftemperatur 228 nie ihren Sollwert 233 erreicht. In anderen Situationen kann ein oszillierender Effekt resultieren, wobei Ventile A und B (222, 224) zu häufig als Ergebnis dessen eingestellt werden, dass die jeweiligen Temperaturen A und B 243, 244 oberhalb und unterhalb der jeweiligen Temperatur A- und B-Werte 237, 238 oszillieren. Dementsprechend kann das Steuersystem, wie in 2 dargestellt, eine große Menge an Fluktuation und allgemeine Übernutzung erfahren.
  • 3 veranschaulicht ein Steuersystem oder Steuerschema 300 zum Steuern des Dampferzeugungskesselsystems 100. Das Steuersystem 300 kann mindestens einen Teil des Kesselsystems 100 steuern, wie etwa eine oder mehrere Steuergrößen oder eine oder mehrere andere abhängige Messgrößen des Kesselsystems 100. Bei dem in 3. veranschaulichten Beispiel steuert das Steuersystem 300 die Ausgangsdampftemperatur 228, aber es versteht sich, dass das Steuersystem 300 einen anderen Teil des Kesselsystems 100 steuern kann (z.B. einen Systemausgang, einen Ausgangsparameter oder eine Ausgangssteuergröße, wie etwa einen Druck des Ausgangsdampfs an der Turbine 118). Insbesondere steuert das Steuersystem 300 ein Ventil A-Steuersignal 259 und ein Ventil B-Steuersignal 257, die die jeweiligen Ventil-Sprüher-Komponentenpaare (210, 222 und 211, 224) steuern, die Wasser an Dampf bzw. an Ausgang von Überhitzerabschnitt A 204 und Überhitzerabschnitt B 205 liefern. Ferner ist wie in 3 veranschaulicht der Überhitzerabschnitt A 204 parallel mit dem Überhitzerabschnitt B 205 geschaltet, die beide mit dem Endüberhitzerabschnitt 206, der Dampf mit der Ausgangsdampftemperatur 228 ausgibt, verbunden sind.
  • Das Steuersystem 300 kann in der Steuerung oder Steuereinheit 120 des Kesselsystems 100 durchgeführt werden oder damit kommunikativ gekoppelt sein. Beispielsweise kann mindestens ein Teil des Steuersystems 300 in der Steuerung 120 enthalten sein. In anderen Implementierungen kann das gesamte Steuersystem 300 in der Steuerung 120 enthalten sein.
  • Die Komponenten des Steuersystems 300 können die Plateaubildung und/oder den oszillierenden Effekt, der bei PID-basierten Regelkreis 230 erfahren wird, reduzieren, wie mit Bezug auf 2 erläutert. Tatsächlich kann das Steuersystem 300 von 3 ein Ersatz für den PID-basierten Regelkreis 230 von 2 sein. Statt reaktiv zu sein, wie der Regelkreis 230 (z.B. wenn eine Steuereinstellung erst nach Erfassen einer Differenz oder eines Fehlers zwischen dem Teil des Kesselsystems 100, den man steuern möchte, und einem entsprechenden Sollwert initiiert wird), ist das Steuersystem 300 wenigstens teilweise eine Art Feed-Forward [Methode/Mechanismus], so dass die Steuereinstellung initiiert werden kann, bevor eine Differenz oder ein Fehler an dem Teil des Kesselsystems 100 erfasst wird.
  • Wie in 3 veranschaulicht, erzeugt die Brennkammer 202 Dampf und stellt den Dampf parallel an Überhitzerabschnitt A 204 zum Heizen und an Überhitzerabschnitt B 205 zum Heizen bereit. Es versteht sich, dass mehrere Brennkammern jeweils Dampf an Überhitzerabschnitt A 204 und Überhitzerabschnitt B 205 bereitstellen können. Ventil A 222 kann den ersten Sprühabschnitt 210 steuern, um die Menge an Wasser zu steuern, die an den Dampfausgang von Überhitzerabschnitt A 204 geliefert wird, und daher die Temperatur (243) des Dampfausgangs von Überhitzerabschnitt A 204 steuern. Ventil B 224 kann den zweiten Sprühabschnitt 211 steuern, um die Menge an Wasser zu steuern, die an den Dampfausgang von Überhitzerabschnitt B 205 geliefert wird, und daher die Temperatur (244) des Dampfausgangs von Überhitzerabschnitt B 205 steuern. Der Ausgangsdampf (nach einer etwaigen Abkühlung durch die jeweiligen Sprühabschnitte 210, 211) von dem Überhitzerabschnitt 204 und Überhitzerabschnitt B 205 wird vereinigt und als Eingangsdampf dem Endüberhitzerabschnitt 206 bereitgestellt, wobei der Endüberhitzerabschnitt 206 konfiguriert ist, um den vereinigten Ausgangsdampf zu erhitzen. Der Ausgangsdampf aus dem Endüberhitzerabschnitt 206 kann der Turbine 216 bereitgestellt werden, um Elektrizität zu erzeugen.
  • Wie in 3 veranschaulicht, enthält ein Regelkreis 330 des Steuersystems 300 eine Eingangssteuerung 250 und eine Ausgangssteuerung 251. Die Eingangssteuerung 250 kann eine PID-basierte Steuerung oder eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) sein, und die Ausgangssteuerung 251 kann eine DMC sein. Die Eingangssteuerung 250 kann als Eingänge die Temperatur A 243 (oder ein Steuerwert, der mit der Temperatur A 243 verbunden ist) des Dampfausgangs von Überhitzerabschnitt A 204 und Temperatur B 244 (oder ein Steuerwert, der mit der Temperatur B 244 verbunden ist) des Dampfausgangs von Überhitzerabschnitt B 205 nach einer etwaigen Abkühlung durch die jeweiligen Sprühabschnitte 210, 211 empfangen.
  • Wenn die Anzahl von Eingängen für eine DMC-basierte Ausgangssteuerung (wie etwa Ausgangssteuerung 251) steigt, steigt das Modell, das zur Programmierung dieser Ausgangssteuerung eingesetzt wird, exponentiell, aufgrund der Anzahl von möglichen Eingangskombinationen, welche berücksichtigt werden müssen. Um die Komplexität des Modells der Ausgangssteuerung 251 zu reduzieren, berücksichtigen die Ausgangssteuerung 251 und ihr Modell davon einen einzigen Temperaturwert, der sowohl der Temperatur A 243 als auch der Temperatur B 244 entspricht. Insbesondere stellt der einzelne Temperaturwert einen gleichen Temperaturwert für sowohl Temperatur A 243 als auch Temperatur B 244 dar (d.h. die Ausgangssteuerung 251 „geht davon aus“, dass Temperatur A 243 gleich Temperatur B 244 ist). Daher ist das Modell deutlich weniger komplex, als wie erforderlich wäre, wenn das Modell die Eingangskombinationen von sowohl Temperatur A 243 als auch B 244 Temperatur berücksichtigen müsste.
  • Um zu gewährleisten, dass Temperatur A 243 gleich Temperatur B 244 ist, enthält der Regelkreis 330 die Eingangssteuerung 250, um eine Temperaturdifferenz oder einen Versatz zu berechnen, der verwendet wird, um die gleichen Werte von Temperatur A 243 und Temperatur B 244 zu ermöglichen. Da die Eingangssteuerung 250 einfach basierend auf der Differenz oder des Versatzes von Temperatur A 243 und Temperatur B 244 betrieben wird, muss die Programmierung der Eingangssteuerung 250 nicht komplex sein, und schon gar nicht so komplex wie die Programmierung der modellbasierten Ausgangssteuerung 251, um sowohl Temperatur A 243 als auch Temperatur B 244 zu berücksichtigen. Die Kombination der Eingangssteuerung 250 und der Ausgangssteuerung 251 ermöglicht daher, dass der Regelkreis 330 sowohl die Temperatur A 243 als auch die Temperatur B 244 ohne die komplexe Programmierung effektiv und effizient steuert, die durch modellbasierte Steuerungen erforderlich ist, die mehrere Parameter berücksichtigen.
  • Bezugnehmend auf 3 kann die Eingangssteuerung 250 einen Versatzwertausgang 252 basierend auf Temperatur A 243 und Temperatur B 244 bestimmen. In einigen Fällen kann der Versatzwertausgang 252 eine Differenz zwischen Temperatur A 243 und Temperatur B 244 widerspiegeln. Wenn beispielsweise Temperatur A 243 200 °F ist und Temperatur B 244 215 °F ist, kann der Versatzwertausgang 252 ein Wert oder Betrag sein, der nach einer von verschiedenen Konventionen die Temperaturdifferenz von 15 °F widerspiegelt. In den Implementierungen, wie in Bezug auf 3 erläutert, kann der Versatzwertausgang 252 ein Wert oder ein Betrag sein, der einer Ventilposition entspricht (z.B. einer Ventilposition von Ventil A 222 und/oder Ventil B 224), und kann positiv oder negativ sein. Zum Beispiel kann ein negativer Betrag für den Versatzwertausgang 252 einem Schließen eines Ventils entsprechen und ein positiver Betrag für den Versatzwertausgang 252 kann einem Öffnen eines Ventils entsprechen (oder umgekehrt). Es versteht sich, dass der ausgegebene Ausgangswert 252 eine lineare, exponentielle oder andere mathematische Beziehung zu der Differenz zwischen Temperatur A 243 und Temperatur B 244 haben kann, und dass die Eingangssteuerung 250 den Versatzwertausgang 252 nach verschiedenen Techniken oder Berechnungen berechnen kann.
  • Generell gesagt ist die Modellvorhersagesteuerung, die von der DMC-basierten Ausgangssteuerung 251 durchgeführt wird, eine Mehrfacheingangs-Einzelausgangs(MISO, Multiple-Input-Single-Output)-Steuerstrategie, bei der die Auswirkungen der Änderung eines jeden einer Anzahl von Prozesseingängen auf einen jeden einer Anzahl von Prozessausgängen gemessen wird und diese gemessenen Antworten dann verwendet werden, um ein Modell des Prozesses zu erstellen. In einigen Fällen kann jedoch auch eine Mehrfacheingang-Mehrfachausgang (MIMO, Multiple Input Multiple Output)-Steuerstrategie eingesetzt werden. Ob MISO oder MIMO, das Modell des Prozesses wird mathematisch umgekehrt und wird dann verwendet, um den Prozessausgang oder die Prozessausgänge basierend auf Änderungen, die an Prozesseingängen vorgenommen werden, zu steuern. In einigen Fällen beinhaltet das Prozessmodell eine Prozessausgangsantwortkurve für jeden der Prozesseingänge oder wird von einer solchen entwickelt und diese Kurven können basierend auf einer Reihe von beispielsweise Pseudozufallssprüngen erstellt werden, die jeder der Prozesseingänge geliefert werden. Diese Antwortkurven können verwendet werden, um den Prozess auf bekannte Weise zu modellieren. Modellvorhersagesteuerung ist in der Technik bekannt und folglich werden die Einzelheiten davon hier nicht beschrieben. Modellvorhersagesteuerung wird allerdings allgemein in Qin, S. Joe und Thomas A. Badgwell, „An Overview of Industrial Model Predictive Control Technology", AIChE Konferenz, 1996 beschrieben.
  • Darüber hinaus kann die Erzeugung und Verwendung von weiter entwickelten Steuerprogrammen, bzw. Steuerroutinen, wie etwa Modellvorhersagesteuerung(MPC, Model Predictive Control)-Steuerprogrammen, in den Konfigurationsprozess für eine Steuerung für das Dampferzeugungskesselsystem integriert werden. Zum Beispiel Wojsznis et al., US-Patent Nr. 6,445,963 mit dem Titel „Integrated Advanced Control Blocks in Process Control Systems“, dessen Offenbarung hiermit ausdrücklich durch Bezugnahme hier aufgenommen wird, offenbart ein Verfahren zum Erzeugen eines weiter entwickelten Steuerungsblocks, wie etwa einer weiter entwickelten Steuerung (z.B. eine MPC-Steuerung oder eine neurale Netzwerksteuerung) unter Verwendung von Daten, die von der Prozessanlage bei der Konfiguration der Prozessanlage gesammelt werden. Insbesondere offenbart US-Patent Nr. 6,445,963 ein Konfigurationssystem, das einen weiter entwickelten Mehrfacheingang-Mehrfachausgang-Steuerblock in einem Prozesssteuersystem in einer Weise erstellt, die mit der Erstellung und dem Herunterladen von anderen Steuerblöcken unter Verwendung eines bestimmten Steuerparadigmas integriert ist, wie etwa dem Feldbus-Paradigma. In diesem Fall erfolgt die Initiierung des weiter entwickelten Steuerblocks durch Erstellen eines Steuerblocks (wie etwa der Ausgangssteuerung 251) mit gewünschten Eingängen und Ausgängen und Eingängen, die zur Steuerung eines Prozesses mit Prozessausgängen bzw. -eingängen verbunden werden sollen, wie er etwa bei einem Dampferzeugungskesselsystem verwendet wird. Der Steuerblock enthält ein Datensammlungsprogramm und einen damit verbundenen Wellenformgenerator und kann eine Steuerlogik aufweisen, die nicht abgestimmt oder sonst unterentwickelt ist, weil dieser Logik Abstimmungsparameter, Matrixkoeffizienten oder andere Steuerparameter fehlen, die erforderlich sind, um implementiert zu werden. Der Steuerblock wird innerhalb des Prozesssteuersystems angeordnet, wobei die definierten Eingänge und Ausgänge innerhalb des Steuersystems in der Weise kommunikativ gekoppelt sind, dass diese Eingänge und Ausgänge verbunden werden würden, sollte der weiter entwickelte Steuerblock verwendet werden, um den Prozess zu steuern. Als nächstes bringt der Steuerblock während eines Testverfahrens systematisch jeden der Prozesseingänge über die Steuerblockausgänge unter Verwendung von Wellenformen durcheinander, die durch den Wellenformgenerator erzeugt werden, der speziell für den Einsatz bei der Entwicklung eines Prozessmodells entwickelt wurde. Dann koordiniert der Steuerblock über die Steuerblockeingänge die Sammlung von Daten bezüglich der Antwort von jedem der Prozessausgänge auf jede der erzeugten Wellenformen, die an jeden der Prozesseingänge geliefert wurden. Diese Daten können beispielsweise einem Datenhistoriker zur Speicherung gesendet werden. Nachdem genügend Daten für jedes der Prozesseingangs-/-ausgangspaare gesammelt worden ist, wird ein Prozessmodellierungsverfahren ausgeführt, bei dem ein oder mehrere Prozessmodelle aus den gesammelten Daten unter Verwendung beispielsweise eines beliebigen bekannten oder gewünschten Modellerzeugungs- oder -ermittlungsprogramms erzeugt werden. Im Rahmen dieses Modellerzeugungs- oder -ermittlungsprogramms kann ein Modellparameterermittlungsprogramm die Modellparameter entwickeln, z.B. Matrixkoeffizienten, Verlustzeit, Verstärkung, Zeitkonstanten usw., die von der Steuerlogik gebraucht werden, um zum Steuern des Prozesses verwendet zu werden. Das Modellerzeugungsprogramm oder die Prozessmodellerstellungssoftware kann verschiedene Arten von Modelle erzeugen, einschließlich nicht-parametrischer Modelle, wie etwa FIR-Modelle (FIR = Finite Impulse Response) und parametrischer Modelle, wie etwa ARX-Modelle (ARX = autoregressive with external inputs). Die Steuerlogikparameter und, falls erforderlich, das Prozessmodell, werden dann auf den Steuerblock heruntergeladen, um die Bildung des weiter entwickelten Steuerblocks zu vervollständigen, so dass der weiter entwickelte Steuerblock, mit den Modellparametern und/oder dem Prozessmodell darin enthalten, eingesetzt werden kann, um den Prozess zur Laufzeit zu steuern. Wenn gewünscht, kann das im Steuerblock gespeicherte Modell neu bestimmt, geändert oder aktualisiert werden.
  • Die Ausgangssteuerung 251 kann als Eingang die Ausgangsdampftemperatur 228 (oder ein Steuerwert, der mit der Ausgangsdampftemperatur 228 verbunden ist) des Dampfausgangs von dem Endüberhitzerabschnitt 206 sowie einen Sollwert 233, der zum Beispiel einer gewünschten Temperatur für den Dampfausgang von dem Endüberhitzerabschnitt 206 entsprechen kann, empfangen. In anderen Fällen kann der Sollwert 233 anderen Bedingungen entsprechen, die die Ausgangsdampftemperatur 228 beeinflussen können, wie etwa eine Klappenstellung einer Klappe innerhalb des Kesselsystems, eine Position eines Sprühventils, eine Sprühmenge, eine andere Steuerung, Stell- oder Störgröße oder eine Kombination davon, die zur Steuerung von einem oder mehreren Abschnitten des Kesselsystems verwendet wird oder mit diesen verbunden ist. Im Allgemeinen kann der Sollwert 233 einer eine Steuergröße oder einer Stellgröße des Kesselsystems entsprechen, und kann typischerweise von einem Benutzer oder einem Bediener eingestellt werden.
  • Die Ausgangssteuerung 251 kann den Sollwert 233 mit einem Maß für die tatsächliche Temperatur 228 des Dampfs, der derzeit von dem Endüberhitzerabschnitt 206 ausgegeben wird, vergleichen, um ein Eingangsdampfsteuersignal 253 zu erzeugen, zu ermitteln oder zu berechnen. Das Eingangsdampfsteuersignal 253 kann die Stellungen für Ventil A 222 und Ventil B 224 anzeigen, das kombiniert mit dem Betrieb des Überhitzerabschnitts A 204, dem Überhitzerabschnitt B 205 und dem Endüberhitzerabschnitt 206 darauf abzielt, die gewünschte Temperatur zu erreichen (d.h. den Sollwert 233) des Dampfausgangs von dem Endüberhitzerabschnitt 206. Insbesondere kann das Eingangsdampfsteuersignal 253 Ventileinstellungen (d.h. physikalische Ventilstellungen) für das Ventil A 222, um den ersten Sprühabschnitt 210 zu steuern, und für das Ventil B 224, um den zweiten Sprühabschnitt 211 zu steuern, entsprechen. Es versteht sich, dass die Ausgangssteuerung 251 das Eingangsdampfsteuersignal 253 nach verschiedenen modellbasierten Techniken oder Berechnungen berechnen kann, wie hier erläutert.
  • Das Eingangsdampfsteuersignal 253 kann einem Ausgleichsmodul 254 bereitgestellt werden, das das Eingangsdampfsteuersignal 253 verarbeiten kann, um ein temporäres Ventil A-Steuersignal 255 und ein gewünschtes Ventil B-Steuersignal B 257 zu erzeugen, zu ermitteln oder zu berechnen. Das Ausgleichsmodul 254 kann Hardware- und/oder Software-Komponenten enthalten und kann wahlweise als Teil der Ausgangssteuerung 251 integriert sein. Bei einigen Implementierungen kann das Ausgleichsmodul 254 das temporäre Ventil A-Steuersignal 255 und das gewünschte Ventil B-Steuersignal 257 derart erzeugen, dass die Steuersignale 255, 257 einander entsprechen (d.h. ausgeglichen), obwohl es sich versteht, dass das Ausgleichsmodul 254 je nach physikalischen Konfigurationen oder Einstellungen der Ventile 222, 224 oder anderer Komponenten des Steuersystems 300 unterschiedliche Werte für die Steuersignale 255, 257 erzeugen kann. Das temporäre Ventil A-Steuersignal 255 kann einer Einstellung oder Stellung von Ventil A 222 entsprechen, um einen gewünschten Wert für Temperatur A 243 des Dampfausgangs aus dem Überhitzerabschnitt A 204 zu erreichen, und das Ventil B-Steuersignal 257 kann das Ventil B 224 antreiben, um einen gewünschten Wert für Temperatur B 244 des Dampfausgangs aus dem Überhitzerabschnitt B 205 zu erreichen. Die gewünschten Werte für Temperatur A 243 und Temperatur B 244 basieren natürlich auf dem Sollwert 233 und dem Maß für die Isttemperatur 228. Das Ausgleichsmodul 254 (oder ein anderes Modul oder eine andere Komponente, wie etwa Ausgangssteuerung 251) kann mindestens das Ventil B-Steuersignal 257 an Ventil B 224 bereitstellen, um die zweite Sprühkomponente 211 zu steuern und dementsprechend die Temperatur 244 des Dampfausgangs aus Überhitzerabschnitt B 205.
  • Der Regelkreis 330 enthält ferner ein Summationsmodul 256, das konfiguriert ist, um mit dem Ausgleichsmodul 254, der Eingangssteuerung 250 und wahlweise der Ausgangssteuerung 251 zu interagieren. Das Summationsmodul 256 kann Hardware- und/oder Softwarekomponenten enthalten und kann wahlweise als Teil von entweder der Eingangssteuerung 250 oder der Ausgangssteuerung 251 integriert sein. Wie in 3 veranschaulicht kann das Summationsmodul 256 als Eingangssignale den Versatzwertausgang 252, der von der Eingangssteuerung 250 ausgegeben wird, und das temporäre Ventil A-Steuersignal 255, das von der Ausgleichskomponente 254 ausgegeben wird, empfangen. Das Summationsmodul 256 kann das gewünschte Ventil A-Steuersignal 259 erzeugen, das zur Steuerung von Ventil A 222 verwendet wird.
  • Insbesondere kann das Summationsmodul 256 das temporäre Ventil A-Steuersignal 255 durch Anwenden (z.B. Addieren, Subtrahieren oder dergleichen) den Versatzwertausgang 252 an das temporäre Ventil A-Steuersignal 255 modifizieren. Wenn beispielsweise das temporäre Ventil A-Steuersignal 255 einen Betrag von 100 angibt und der Versatzwertausgang 252 ist 5, kann das Summationsmodul 256 den Versatzwert (5) dem temporären Steuersignal (100) hinzuaddieren, um das gewünschte Ventil A-Steuersignal 259 von 105 zu ermitteln. Es versteht sich, dass andere Berechnungen, Anwendungen, Ermittlungen oder dergleichen eingesetzt werden können, um das gewünschte Ventil A-Steuersignal 259 zu ermitteln. Das Summationsmodul 256 (oder eine andere Komponente, wie etwa die Ausgangssteuerung 251) kann das gewünschte Ventil A-Steuersignal 259 dem Ventil A 222 bereitstellen, um den ersten Sprühabschnitt 210 zu steuern, und dementsprechend die Temperatur 243 der Dampfausgabe aus dem Überhitzerabschnitt A 204.
  • Wie hier erläutert, kann das Ausgleichsmodul 254 das Ventil B-Steuersignal 257 ermitteln und das Ventil B-Steuersignal 257 an Ventil B 224 bereitstellen, um die zweite Sprühkomponente 211 zu steuern, und das Summationsmodul 256 kann das Ventil A-Steuersignal 259 ermitteln und das Ventil A- Steuersignal 259 an Ventil A 222 bereitstellen, um die erste Sprühkomponente 210 zu steuern. Das Kesselsystem kann verbesserte Temperatursteuerungen erfahren, wie anhand der resultierenden Temperatur A 243, Temperatur B 244 und der Ausgangsdampftemperatur 228 gemessen wird. In Betrieb resultieren die Einstellungen der ersten Sprühkomponente 210 und der zweiten Sprühkomponente 210 Ergebnisse in der Ausgangsdampftemperatur 228, die sich dem Sollwert 233 nähert und/oder diesen trifft. Die Verwendung der Eingangssteuerung 250, der Ausgangssteuerung 251, des Ausgleichsmoduls 254 und des Summationsmoduls 256 im Regelkreis 330 verringert die Häufigkeit, mit der das Ventil A und Ventil B eingestellt werden, wodurch Gesamttemperaturabweichungen und Gesamtsystemgebrauch reduziert werden. Ferner trägt die Verwendung des Regelkreises 330 zur Verbesserung der Reaktionszeit des Kesselsystems bei. Wenn es darüber hinaus eine Änderung beim Sollwert 233 gibt, bestimmt der Regelkreis 330 ein neues Ventil B-Steuersignal 257 und ein neues Ventil A-Steuersignal 259, so dass das Kesselsystem die gewünschte Ausgangsdampftemperatur 228 effizient und effektiv in kürzerer Zeit erreicht.
  • Im Allgemeinen, wie hier erläutert, kann der Regelkreis 330 von 3 die Komplexität minimieren, während immer noch eine effiziente Kesselsystemsteuerung erreicht wird. Die Ausgangssteuerung 251 kann eine Matrix oder ein anderes Modell enthalten, die bzw. das Werte für die Ausgangssteuerung 251 zur Verwendung bei der Ermittlung eines einzelnen Eingangsdampfsteuersignals basierend auf der Ausgangsdampftemperatur 288 und dem Sollwert 233 enthält. Wenn beispielsweise die Ausgangsdampftemperatur 228 200 °F beträgt und der Sollwert 233 220 °F beträgt, kann die Ausgangssteuerung 251 ermitteln (z.B. unter Verwendung von Matrixwerten), dass die Temperatur des Dampfs, der in den Endüberhitzer 206 eingespeist wird, 180 °F sein muss und dass dementsprechend ein Eingangsventil auf 50 % eingestellt werden muss, um die Eingangsdampftemperatur von 180 °F zu erreichen. Es gibt jedoch zwei Ventile, nämlich Ventil A 222 und Ventil B 224, die zur Steuerung der Sprühabschnitte 210, 211 gebraucht werden. Das Hinzufügen von Daten für ein zusätzliches Ventil zu der Matrix oder dem Modell der Ausgabesteuerung 251 würde die Anzahl von Einträgen und/oder in der Matrix oder dem Modell benötigten Daten exponentiell vergrößern. Durch die Nutzung der Eingabesteuerung 250, die den Versatzwert 252 bestimmt, und des Summationsmoduls 256, das das temporäre Ventil A-Steuersignal 255 entsprechend dem Versatzwert 252 modifiziert, kann der Regelkreis 330 sowohl das Ventil B-Steuersignal 257 als auch das Ventil A-Steuersignal 259 berücksichtigen, ohne die Programmierung der Ausgangssteuerung 251 unnötig zu verkomplizieren. Anders ausgedrückt, ermöglicht die Aufnahme der Eingangssteuerung 250 und des Summationsmoduls 256, dass die Ausgangssteuerung 251 nur ein einziges Ventilsteuersignal ermitteln muss, selbst wenn zwei Ventile zu steuern sind.
  • 4 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 400 zur Steuerung eines Dampferzeugungskesselsystems, wie etwa Dampferzeugungskesselsystem 100 von 1. Das Verfahren 400 kann auch in Verbindung mit dem Steuersystem oder Steuerschema 300 von 3 betrieben werden. Beispielsweise kann das Verfahren 400 durch eine oder mehrere Komponenten des Regelkreises 330 oder der Steuerung 120 durchgeführt werden. Aus Gründen der Klarheit wird das Verfahren 400 im Folgenden unter gleichzeitiger Bezugnahme auf Kessel 100 von 1 und das Steuersystem oder das Schema 300 von 3 beschrieben.
  • Bei Block 480 kann eine erste Temperatur 243 (oder ein Steuerwert, der damit verbunden ist) des ersten Eingangsdampfs erhalten oder empfangen werden. Der erste Eingangsdampf kann einem Dampfausgang aus der ersten Überhitzerkomponente 204 entsprechen und als Eingang in die Endüberhitzerkomponente 206 verwendet werden. Bei Block 482 kann eine zweite Temperatur 244 (oder ein Steuerwert, der damit verbunden ist) des zweiten Eingangsdampfs erhalten oder empfangen werden. Der zweite Eingangsdampf kann einem Dampfausgang aus der zweiten Überhitzerkomponente 205 entsprechen und ebenfalls als Eingang in die Endüberhitzerkomponente 206 verwendet werden. Bei Block 484 kann eine Ausgangstemperatur 228 (oder ein Steuerwert, der damit verbunden ist) erhalten oder empfangen werden. Die Ausgangstemperatur 228 kann der Temperatur des Dampfausgangs von Endüberhitzerkomponente 206 entsprechen.
  • Bei Block 486 kann ein Versatzwert 252 basierend auf der ersten Temperatur 243 und der zweiten Temperatur 244 ermittelt oder berechnet werden. Insbesondere kann der Regelkreis 330 oder die Steuerung 120 den Versatzwert 252 basierend auf einer Differenz zwischen der ersten Temperatur 243 und der zweiten Temperatur 244 berechnen, wobei der Versatzwert 252 in einigen Fällen eine Differenz bei Steuerungssignalen darstellen kann, die jeweils Sprühgeräte steuern, die jeweils auf Dampf mit der ersten Temperatur 243 und der zweiten Temperatur 244 einwirken. Es versteht sich, dass andere Berechnungen für den Versatzwert 252 eingesetzt werden können. Bei Block 488 kann ein Eingangsdampfsteuersignal 253 zum Steuern der ersten Temperatur 243 und der zweiten Temperatur 244 basierend auf der Ausgangstemperatur 228 und einem Ausgangstemperatursollwert 233 erzeugt, ermittelt oder berechnet werden. Das Eingangsdampfsteuersignal 253 kann ein Wert sein, der ein erstes Ventilsteuersignal 245 und ein zweites Ventilsteuersignal 246 darstellt, die jeweils den ersten Sprühabschnitt 210 und den zweiten Sprühabschnitt 11 steuern und daher die erste Temperatur 243 und die zweite Temperatur 244.
  • Bei Block 490 kann ein erstes Steuersignal 255 basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal 253 erzeugt, ermittelt oder berechnet werden. Bei Block 492 kann ein zweites Steuersignal 257 basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal 253 erzeugt, ermittelt oder berechnet werden. Insbesondere kann ein Ausgleichsmodul 254 das erste Steuersignal 255 und das zweite Steuersignal 257 basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal 253 ermitteln, wobei das erste Steuersignal 255 und das zweite Steuersignal 257 ähnlich oder gleich sein können, oder sonst die selben oder gleichen Stellungen für das entsprechende Ventil A 222 und Ventil B 224, die die jeweiligen Spritzgeräte 210, 211 für Dampf steuern, der jeweils von der ersten Überhitzerkomponente 204 und der zweiten Überhitzerkomponente 205 ausgegeben wird, angeben können.
  • Bei Block 494 kann das erste Steuersignal 255 basierend auf dem Versatzwert 252 modifiziert werden. Insbesondere kann der Versatzwert 252 auf das erste Steuersignal 255 angewendet werden (z.B. addiert, subtrahiert oder dergleichen). Bei Block 496 kann das erste modifizierte Steuersignal 259 einer ersten Feldvorrichtung 210 bereitgestellt werden, um die erste Temperatur 243 zu steuern. Bei Block 498 kann das zweite Steuersignal 257 einer zweiten Feldvorrichtung 211 bereitgestellt werden, um die zweite Temperatur 244 zu steuern. Jede von der ersten Feldvorrichtung 210 und der zweiten Feldvorrichtung 211 ist ein Ventil für eine Sprühkomponente (z.B. Ventil A 222 und Ventil B 224), obwohl es sich versteht, dass andere Feldvorrichtungen zum Steuern der Temperaturen 243, 244 vorgesehen sind.
  • Die hier beschriebenen Steuerschemata, Systeme und Verfahren können jeweils auf Dampferzeugungssysteme angewendet werden, die andere Arten von Konfigurationen für Überhitzerabschnitte verwenden als hier dargestellt oder beschrieben. Während 1–3 drei Überhitzerabschnitte darstellt, kann das hier beschriebene Steuerschema also mit Kesselsystemen mit mehr oder weniger Überhitzerabschnitten und die innerhalb der einzelnen Überhitzerabschnitte eine beliebige andere Art der Konfiguration nutzen, verwendet werden.
  • Darüber hinaus sind die hier beschriebenen Steuerschemata, Systeme und Verfahren nicht auf die Steuerung nur einer Ausgangsdampftemperatur des Dampferzeugungskesselsystem beschränkt. Andere abhängige Prozessgrößen des Dampferzeugungskesselsystems können zusätzlich oder alternativ durch eines der hier beschriebenen Steuerschemata, Systeme und Verfahren gesteuert werden. Zum Beispiel können die hier beschriebenen Steuerschemata, Systeme und Verfahren jeweils auf die Steuerung einer Ammoniakmenge zur Stickoxidsenkung, der Trommelpegel, des Brennkammerdrucks, des Drosseldrucks und anderer abhängiger Prozessgrößen des Dampferzeugungskesselsystems angewendet werden.
  • Obwohl der vorstehende Text eine detaillierte Beschreibung von zahlreichen unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung darlegt, versteht es sich, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die Worte der am Ende dieses Patents dargelegten Ansprüche festgelegt wird. Die detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft auszulegen, und sie beschreibt nicht jede mögliche Ausführungsform der Erfindung, da ein Beschreiben jeder möglichen Ausführungsform unpraktisch, wenn nicht unmöglich wäre. Es könnten zahlreiche alternative Ausführungsformen implementiert werden, entweder unter Verwendung der gegenwärtigen Technologie oder Technologie, die nach dem Anmeldedatum dieses Patents entwickelt wird, die noch innerhalb des Schutzumfangs der die Erfindung festlegenden Ansprüche fallen würde.
  • Somit können viele Modifikationen und Variationen an den hier beschriebenen und dargestellten Techniken und Strukturen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend versteht es sich, dass die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich veranschaulichend sind und den Schutzbereich der Erfindung nicht einschränken.
  • Es folgen weitere Ausführungsbeispiele:
  • Ausführungsbeispiel 1. Verfahren zum Steuern eines Dampferzeugungskesselsystem mit zwei Primärüberhitzerabschnitten, die eine Parallelschaltung zu einem Endüberhitzerabschnitt ausbilden, umfassend:
    Erhalten 1) einer ersten Temperatur eines ersten Eingangsdampfs des Dampferzeugungskesselsystems, 2) eine zweite Temperatur eines zweiten Eingangsdampfs des Dampferzeugungskesselsystems, und 3) eine Ausgangstemperatur des Ausgangsdampfs, der unter Verwendung des ersten Eingangsdampfs und des zweiten Eingangsdampfs erzeugt wurde, wobei der Ausgangsdampf zur Abgabe an eine Turbine bestimmt ist;
    Ermitteln durch eine Steuerung eines Versatzwerts basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur;
    Erzeugen basierend auf der Ausgangstemperatur und einem Ausgangstemperatursollwert eines ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Temperatur und eines zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Temperatur;
    Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert;
    Steuern der ersten Temperatur entsprechend dem ersten Steuersignal, das modifiziert wurde; und
    Steuern der zweiten Temperatur entsprechend dem zweiten Steuersignal.
  • Ausführungsbeispiel 2. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 1, wobei Steuern der ersten Temperatur Bereitstellen des ersten Steuersignals, das modifiziert wurde, an eine erste Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems umfasst, um die erste Temperatur zu steuern; und wobei Steuern der zweiten Temperatur Bereitstellen des zweiten Steuersignals an eine zweite Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems umfasst, um die zweite Temperatur zu steuern.
  • Ausführungsbeispiel 3. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 1, wobei Ermitteln des Versatzwerts Verwenden einer Proportional-Integral-Differential-(PID)-Steuerung umfasst, um den Versatzwert zu ermitteln.
  • Ausführungsbeispiel 4. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 1, wobei Ermitteln des Versatzwerts Verwenden einer dynamischen Matrixsteuerung (DMC) umfasst, um den Versatzwert zu ermitteln.
  • Ausführungsbeispiel 5. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 1, wobei Ermitteln des Offsetwerts Ermitteln eines Differenzwerts basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur umfasst.
  • Ausführungsbeispiel 6. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 5, wobei Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert Anwenden des Differenzwerts auf ein Niveau, das mit dem ersten Steuersignal verbunden ist, umfasst.
  • Ausführungsbeispiel 7. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 1, wobei Erzeugen basierend auf der Ausgangstemperatur des ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Temperatur und des zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Temperatur umfasst:
    Erzeugen durch eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) eines Eingangsdampfsteuersignals basierend auf der Ausgangstemperatur und des Ausgangstemperatursollwerts; und
    Erzeugen basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals.
  • Ausführungsbeispiel 8. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 7, wobei Erzeugen des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals Aufteilen des Eingangsdampfsteuersignals derart umfasst, dass das erste Steuersignal das gleiche Niveau für eine erste Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems angibt, wie das zweite Steuersignal für eine zweite Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems angibt.
  • Ausführungsbeispiel 9. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 1, wobei Erhalten 1) der ersten Temperatur des ersten Eingangsdampfs und 2) der zweiten Temperatur des zweiten Eingangsdampfs Erhalten 1) eines ersten Steuerwerts entsprechend der ersten Temperatur und 2) eines zweiten Steuerwerts entsprechend der zweiten Temperatur umfasst.
  • Ausführungsbeispiel 10. Steuersystem zur Verwendung in einem Dampferzeugungskesselsystem mit einem ersten Eingangsüberhitzerabschnitt und einem zweiten Eingangsüberhitzerabschnitt, die eine Parallelschaltung mit einem Ausgangsüberhitzerabschnitt ausbilden, wobei das Steuersystem kommunikativ mit einer ersten Feldvorrichtung und mit einer zweiten Feldvorrichtung verbunden sind und das Steuersystem umfasst:
    ein Steuermodul, enthaltend:
    einen ersten Eingang, um eine erste Temperatur des ersten Eingangsdampfs des ersten Eingangsüberhitzerabschnitts zu empfangen,
    einen zweiten Eingang, um eine zweite Temperatur des zweiten Eingangsdampfs des zweiten Eingangsüberhitzerabschnitts zu empfangen,
    einen dritten Eingang, um eine Ausgangstemperatur von Ausgangsdampf zu empfangen, der durch den Ausgangsüberhitzerabschnitt unter Verwendung des ersten Eingangsdampfs und des zweiten Eingangsdampfs erzeugt wurde,
    einen vierten Eingang, um einen Ausgangssollwert zu empfangen,
    Verarbeitungslogik, die konfiguriert ist, um einen Versatzwert basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur zu ermitteln,
    ein Steuerprogramm, das konfiguriert ist zum:
    Erzeugen basierend auf der Ausgangstemperatur und des Ausgangstemperatursollwerts eines ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Temperatur und eines zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Temperatur, und
    Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert,
    einen ersten Ausgang, um das erste Steuersignal, das modifiziert wurde, der ersten Feldvorrichtung bereitzustellen, um die erste Temperatur zu steuern, und
    einen zweiten Ausgang, um das zweite Steuersignal der zweiten Feldvorrichtung bereitzustellen, um die zweite Temperatur zu steuern.
  • Ausführungsbeispiel 11. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 10, wobei die Verarbeitungslogik als Proportional-Integral-Differential-(PID)-Steuerung implementiert ist.
  • Ausführungsbeispiel 12. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 10, wobei die Verarbeitungslogik als dynamische Matrixsteuerung (DMC) implementiert ist.
  • Ausführungsbeispiel 13. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 10, wobei die Steuerroutine als eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) implementiert ist.
  • Ausführungsbeispiel 14. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 10, wobei zur Bestimmung des Versatzwerts die Verarbeitungslogik einen Differenzwert basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur ermittelt.
  • Ausführungsbeispiel 15. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 14, wobei das Steuerprogramm ein Summationsmodul enthält, um das erste Steuersignal zu modifizieren, wobei das Summationsmodul den Differenzwert auf ein Niveau anwendet, das mit dem ersten Steuersignal verbunden ist.
  • Ausführungsbeispiel 16. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 10, wobei das Steuerprogramm eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) und ein Ausgleichsmodul enthält, wobei die DMC ein Eingangsdampfsteuersignal basierend auf der Ausgangstemperatur und dem Ausgangstemperatursollwert erzeugt, und wobei das Ausgleichsmodul basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal erzeugt.
  • Ausführungsbeispiel 17. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 16, wobei das erste Steuersignal das gleiche Niveau für die erste Feldvorrichtung angibt, wie das zweite Steuersignal für die zweite Feldvorrichtung angibt.
  • Ausführungsbeispiel 18. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 10, wobei zum Empfangen der ersten Temperatur des ersten Eingangsdampfs der erste Eingang einen ersten Steuerwert empfängt, der der ersten Temperatur entspricht, und wobei zum Empfangen der zweiten Temperatur des zweiten Eingangsdampfs der zweite Eingang einen zweiten Steuerwert empfängt, der der zweiten Temperatur entspricht.
  • Ausführungsbeispiel 19. Steuersystem nach Ausführungsbeispiel 10, wobei jedes von der ersten Feldvorrichtung und der zweiten Feldvorrichtung ein Ventil zum Steuern einer Sprühkomponente ist.
  • Ausführungsbeispiel 20. Dampferzeugungskesselsystem, umfassend:
    einen Kessel;
    eine erste Feldvorrichtung und eine zweite Feldvorrichtung; und
    eine Steuerung, die kommunikativ mit dem Kessel, mit der ersten Feldvorrichtung und mit der zweiten Feldvorrichtung gekoppelt ist, wobei die Steuerung ein Programm enthält, das:
    1) eine erste Temperatur des ersten Eingangsdampfs in den Kessel, 2) eine zweite Temperatur des zweiten Eingangsdampfs in den Kessel, und 3) eine Ausgangstemperatur des Ausgangsdampfs, der durch den Kessel unter Verwendung des ersten Eingangsdampfs und des zweiten Eingangsdampfs erzeugt wird, erhält,
    einen Versatzwert basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur bestimmt,
    basierend auf der Ausgangstemperatur und einem Ausgangstemperatursollwert ein erstes Steuersignal zum Steuern der ersten Temperatur und ein zweites Steuersignal zum Steuern der zweiten Temperatur erzeugt,
    das erste Steuersignal basierend auf dem Versatzwert modifiziert,
    das erste Steuersignal, das modifiziert wurde, der ersten Feldvorrichtung bereitstellt, um die erste Temperatur zu steuern, und
    das zweite Steuersignal der zweiten Feldvorrichtung bereitstellt, um die zweite Temperatur zu steuern.
  • Ausführungsbeispiel 21. Dampferzeugungskesselsystem nach Ausführungsbeispiel 20, wobei jede von der ersten Feldvorrichtung und der zweiten Feldvorrichtung ein Ventil zum Steuern einer Sprühkomponente ist.
  • Ausführungsbeispiel 22. Dampferzeugungskesselsystem nach Ausführungsbeispiel 20, wobei die Steuerung unter Verwendung einer Proportional-Integral-Differential-(PID)-Steuerung und einer dynamischen Matrixsteuerung (DMC) implementiert ist.
  • Ausführungsbeispiel 23. Dampferzeugungskesselsystem nach Ausführungsbeispiel 20, wobei der Versatzwert auf einem Differenzwert basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur basiert.
  • Ausführungsbeispiel 24. Dampferzeugungskesselsystem nach Ausführungsbeispiel 23, wobei die Steuerung ein Summationsmodul enthält, und wobei das Summationsmodul, um das erste Steuersignal zu modifizieren, den Differenzwert auf ein Niveau anwendet, das mit dem ersten Steuersignal verbunden sind.
  • Ausführungsbeispiel 25. Dampferzeugungskesselsystem nach Ausführungsbeispiel 20, wobei die Steuerung eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) enthält, und wobei die DMC ein Eingangsdampfsteuersignal basierend auf der Ausgangstemperatur und dem Ausgangstemperatursollwert erzeugt.
  • Ausführungsbeispiel 26. Dampferzeugungskesselsystem nach Ausführungsbeispiel 25, wobei die Steuerung ein Ausgleichsmodul enthält, und wobei das Ausgleichsmodul das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal erzeugt.
  • Ausführungsbeispiel 27. Dampferzeugungskesselsystem nach Ausführungsbeispiel 26, wobei das erste Steuersignal das gleiche Niveau für die erste Feldvorrichtung angibt wie das zweite Steuersignal für die zweite Feldvorrichtung angibt.
  • Ausführungsbeispiel 28. Dampferzeugungskesselsystem nach Ausführungsbeispiel 20, wobei, um 1) die erste Temperatur des ersten Eingangsdampf und 2) die zweite Temperatur des zweiten Eingangsdampfs zu erhalten, die Steuerung 1) einen ersten Steuerwert, der der ersten Temperatur entspricht und 2) einen zweiten Steuerwert, der der zweiten Temperaturentspricht, erhält.
  • Ausführungsbeispiel 29. Verfahren zum Steuern eines Systems mit zwei parallel angeordneten Strömen, die mit einem Ausgangsstrom verbunden sind, umfassend:
    Erhalten 1) einer ersten Messung, die mit einem ersten Eingangsstrom des Systems verbunden ist, 2) eine zweite Messung, die mit einem zweiten Eingangsstrom des Systems verbunden ist, und 3) eine Ausgangsmessung eines Ausgangsstroms, der unter Verwendung des ersten Eingangsstroms und des zweiten Eingangsstrom erzeugt wird;
    Ermitteln durch eine Steuerung eines Versatzwerts basierend auf der ersten Messung und der zweiten Messung;
    Erzeugen basierend auf der Ausgangsmessung und eines Ausgangsmessungssollwert eines ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Messung und ein zweites Steuersignals zum Steuern der zweiten Messung;
    Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert;
    Steuern der ersten Messung entsprechend dem ersten Steuersignal, das modifiziert wurde; und
    Steuern der zweiten Messung gemäß dem zweiten Steuersignal.
  • Ausführungsbeispiel 30. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 29, wobei Steuern der ersten Messung Bereitstellen des ersten Steuersignals, das modifiziert wurde, einer ersten Feldvorrichtung des Systems umfasst, um die erste Messung zu steuern; und wobei Steuern der zweiten Messung Bereitstellen des zweiten Steuersignals einer zweiten Feldvorrichtung des Systems umfasst, um die zweite Messung zu steuern.
  • Ausführungsbeispiel 31. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 29, wobei Ermitteln des Versatzwerts Verwenden einer Proportional-Integral-Differential-(PID)-Steuerung umfasst, um den Versatzwert zu ermitteln.
  • Ausführungsbeispiel 32. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 29, wobei Ermitteln des Versatzwerts Verwenden einer dynamischen Matrixsteuerung (DMC) umfasst, um den Versatzwert zu ermitteln.
  • Ausführungsbeispiel 33. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 29, wobei Ermitteln des Offsetwerts Ermitteln eines Differenzwerts basierend auf der ersten Messung und der zweiten Messung umfasst.
  • Ausführungsbeispiel 34. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 33, wobei Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert Anwenden des Differenzwerts auf ein Niveau, das mit dem ersten Steuersignal verbunden ist, umfasst.
  • Ausführungsbeispiel 35. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 29, wobei Erzeugen basierend auf der Ausgangsmessung des ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Messung und des zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Messung umfasst:
    Erzeugen durch eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) eines Eingangssteuersignals basierend auf der Ausgangsmessung und des Ausgangsmessungssollwerts; und
    Erzeugen basierend auf dem Eingangssteuersignal des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals.
  • Ausführungsbeispiel 36. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 35, wobei Erzeugen des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals Aufteilen des Eingangssteuersignals derart umfasst, dass das erste Steuersignal das gleiche Niveau für eine erste Feldvorrichtung des Systems angibt, wie das zweite Steuersignal für eine zweite Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems angibt.
  • Ausführungsbeispiel 37. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 29, wobei Erhalten 1) der ersten Messung, die mit dem ersten Eingangsstrom verbunden ist, und 2) der zweiten Messung, die mit dem zweiten Eingangsstrom verbunden ist, Erhalten 1) eine von einer ersten Temperatur und einer ersten Strömungsgeschwindigkeit und 2) eine von einer zweiten Temperatur oder in einer zweiten Strömungsgeschwindigkeit umfasst.
  • Ausführungsbeispiel 38. Verfahren nach Ausführungsbeispiel 29, wobei Erhalten 1) der ersten Messung, die mit dem ersten Eingangsstrom verbunden ist, und 2) der zweiten Messung, die mit dem zweiten Eingangsstrom verbunden ist, Erhalten 1) eines ersten Steuerwerts, der der ersten Messung entspricht, und 2) eines zweiten Steuerwerts, der der zweiten Messung entspricht, umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6445963 [0038, 0038]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Qin, S. Joe und Thomas A. Badgwell, „An Overview of Industrial Model Predictive Control Technology”, AIChE Konferenz, 1996 [0037]

Claims (26)

  1. Verfahren zum Steuern eines Dampferzeugungskesselsystem mit zwei Primärüberhitzerabschnitten, die eine Parallelschaltung zu einem Endüberhitzerabschnitt ausbilden, umfassend: Erhalten 1) einer ersten Temperatur eines ersten Eingangsdampfs des Dampferzeugungskesselsystems, 2) einer zweiten Temperatur eines zweiten Eingangsdampfs des Dampferzeugungskesselsystems, und 3) einer Ausgangstemperatur eines Ausgangsdampfs, der unter Verwendung des ersten Eingangsdampfs und des zweiten Eingangsdampfs erzeugt wurde, wobei der Ausgangsdampf zur Abgabe an eine Turbine bestimmt ist; Ermitteln durch eine Steuerung eines Versatzwerts basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur; Erzeugen, basierend auf der Ausgangstemperatur und einem Ausgangstemperatursollwert, eines ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Temperatur und eines zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Temperatur; Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert; Steuern der ersten Temperatur entsprechend dem ersten Steuersignal, das modifiziert wurde; und Steuern der zweiten Temperatur entsprechend dem zweiten Steuersignal.
  2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, wobei Steuern der ersten Temperatur Bereitstellen des ersten Steuersignals, das modifiziert wurde, an eine erste Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems umfasst, um die erste Temperatur zu steuern; und wobei Steuern der zweiten Temperatur Bereitstellen des zweiten Steuersignals an eine zweite Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems umfasst, um die zweite Temperatur zu steuern; und/oder wobei Erhalten 1) der ersten Temperatur des ersten Eingangsdampfs und 2) der zweiten Temperatur des zweiten Eingangsdampfs Erhalten 1) eines ersten Steuerwerts entsprechend der ersten Temperatur und 2) eines zweiten Steuerwerts entsprechend der zweiten Temperatur umfasst; und/oder wobei Ermitteln des Offsetwerts Ermitteln eines Differenzwerts basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur umfasst.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, wobei Erzeugen basierend auf der Ausgangstemperatur des ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Temperatur und des zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Temperatur umfasst: Erzeugen durch eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) eines Eingangsdampfsteuersignals basierend auf der Ausgangstemperatur und des Ausgangstemperatursollwerts; und Erzeugen basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, wobei Erzeugen des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals Aufteilen des Eingangsdampfsteuersignals derart umfasst, dass das erste Steuersignal das gleiche Niveau für eine erste Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems angibt, wie das zweite Steuersignal für eine zweite Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems.
  5. Steuersystem zur Verwendung in einem Dampferzeugungskesselsystem mit einem ersten Eingangsüberhitzerabschnitt und einem zweiten Eingangsüberhitzerabschnitt, die eine Parallelschaltung mit einem Ausgangsüberhitzerabschnitt ausbilden, wobei das Steuersystem kommunikativ mit einer ersten Feldvorrichtung und mit einer zweiten Feldvorrichtung verbunden ist und das Steuersystem umfasst: ein Steuermodul, enthaltend: einen ersten Eingang, um eine erste Temperatur eines ersten Eingangsdampfs des ersten Eingangsüberhitzerabschnitts zu empfangen, einen zweiten Eingang, um eine zweite Temperatur eines zweiten Eingangsdampfs des zweiten Eingangsüberhitzerabschnitts zu empfangen, einen dritten Eingang, um eine Ausgangstemperatur von einem Ausgangsdampf zu empfangen, der durch den Ausgangsüberhitzerabschnitt unter Verwendung des ersten Eingangsdampfs und des zweiten Eingangsdampfs erzeugt wurde, einen vierten Eingang, um einen Ausgangstemperatursollwert zu empfangen, Verarbeitungslogik, die konfiguriert ist, um einen Versatzwert basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur zu ermitteln, eine Steuerroutine, die konfiguriert ist zum: Erzeugen basierend auf der Ausgangstemperatur und des Ausgangstemperatursollwerts eines ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Temperatur und eines zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Temperatur, und Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert, einen ersten Ausgang, um das erste Steuersignal, das modifiziert wurde, der ersten Feldvorrichtung bereitzustellen, um die erste Temperatur zu steuern, und einen zweiten Ausgang, um das zweite Steuersignal der zweiten Feldvorrichtung bereitzustellen, um die zweite Temperatur zu steuern.
  6. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, wobei die Verarbeitungslogik als Proportional-Integral-Differential-(PID)-Regler implementiert ist.
  7. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 5, wobei die Verarbeitungslogik als dynamische Matrixsteuerung (DMC) implementiert ist; und/oder wobei die Steuerroutine als eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) implementiert ist; und/oder wobei zur Bestimmung des Versatzwerts die Verarbeitungslogik einen Differenzwert basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur ermittelt.
  8. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, wobei die Steuerroutine ein Summationsmodul enthält, um das erste Steuersignal zu modifizieren, wobei das Summationsmodul den Differenzwert auf ein Niveau anwendet, das mit dem ersten Steuersignal in Beziehung steht.
  9. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, wobei die Steuerroutine eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) und ein Ausgleichsmodul enthält, wobei die DMC ein Eingangsdampfsteuersignal basierend auf der Ausgangstemperatur und dem Ausgangstemperatursollwert erzeugt, und wobei das Ausgleichsmodul basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal erzeugt.
  10. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, wobei das erste Steuersignal das gleiche Niveau für die erste Feldvorrichtung angibt, wie das zweite Steuersignal für die zweite Feldvorrichtung.
  11. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, wobei zum Empfangen der ersten Temperatur des ersten Eingangsdampfs der erste Eingang einen ersten Steuerwert empfängt, der der ersten Temperatur entspricht, und wobei zum Empfangen der zweiten Temperatur des zweiten Eingangsdampfs der zweite Eingang einen zweiten Steuerwert empfängt, der der zweiten Temperatur entspricht; und/oder wobei jedes von der ersten Feldvorrichtung und der zweiten Feldvorrichtung ein Ventil zum Steuern einer Sprühkomponente ist.
  12. Dampferzeugungskesselsystem, umfassend: einen Kessel; eine erste Feldvorrichtung und eine zweite Feldvorrichtung; und eine Steuerung, die kommunikativ mit dem Kessel, mit der ersten Feldvorrichtung und mit der zweiten Feldvorrichtung gekoppelt ist, wobei die Steuerung eine Routine enthält, die: 1) eine erste Temperatur eines ersten Eingangsdampfs in den Kessel, 2) eine zweite Temperatur eines zweiten Eingangsdampfs in den Kessel, und 3) eine Ausgangstemperatur eines Ausgangsdampfs, der durch den Kessel unter Verwendung des ersten Eingangsdampfs und des zweiten Eingangsdampfs erzeugt wird, erhält, einen Versatzwert basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur bestimmt, basierend auf der Ausgangstemperatur und einem Ausgangstemperatursollwert ein erstes Steuersignal zum Steuern der ersten Temperatur und ein zweites Steuersignal zum Steuern der zweiten Temperatur erzeugt, das erste Steuersignal basierend auf dem Versatzwert modifiziert, das erste Steuersignal, das modifiziert wurde, der ersten Feldvorrichtung bereitstellt, um die erste Temperatur zu steuern, und das zweite Steuersignal der zweiten Feldvorrichtung bereitstellt, um die zweite Temperatur zu steuern.
  13. Dampferzeugungskesselsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, wobei jede von der ersten Feldvorrichtung und der zweiten Feldvorrichtung ein Ventil zum Steuern einer Sprühkomponente ist; und/oder wobei die Steuerung unter Verwendung eines Proportional-Integral-Differential-(PID)-Reglers und einer dynamischen Matrixsteuerung (DMC) implementiert ist; und/oder wobei der Versatzwert auf einem Differenzwert basierend auf der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur basiert.
  14. Dampferzeugungskesselsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 13, wobei die Steuerung ein Summationsmodul enthält, und wobei das Summationsmodul, um das erste Steuersignal zu modifizieren, den Differenzwert auf ein Niveau anwendet, das mit dem ersten Steuersignal in Beziehung steht.
  15. Dampferzeugungskesselsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, wobei die Steuerung eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) enthält, und wobei die DMC ein Eingangsdampfsteuersignal basierend auf der Ausgangstemperatur und dem Ausgangstemperatursollwert erzeugt.
  16. Dampferzeugungskesselsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 15, wobei die Steuerung ein Ausgleichsmodul enthält, und wobei das Ausgleichsmodul das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal basierend auf dem Eingangsdampfsteuersignal erzeugt.
  17. Dampferzeugungskesselsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 16, wobei das erste Steuersignal das gleiche Niveau für die erste Feldvorrichtung angibt wie das zweite Steuersignal für die zweite Feldvorrichtung.
  18. Dampferzeugungskesselsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 15, wobei, um 1) die erste Temperatur des ersten Eingangsdampfs und 2) die zweite Temperatur des zweiten Eingangsdampfs zu erhalten, die Steuerung 1) einen ersten Steuerwert, der der ersten Temperatur entspricht und 2) einen zweiten Steuerwert, der der zweiten Temperaturentspricht, erhält.
  19. Verfahren zum Steuern eines Systems mit zwei parallel angeordneten Strömen, die mit einem Ausgangsstrom verbunden sind, umfassend: Erhalten 1) einer ersten Messung, die mit einem ersten Eingangsstrom des Systems in Beziehung steht, 2) eine zweite Messung, die mit einem zweiten Eingangsstrom des Systems in Beziehung steht, und 3) eine Ausgangsmessung eines Ausgangsstroms, der unter Verwendung des ersten Eingangsstroms und des zweiten Eingangsstrom erzeugt wird; Ermitteln eines Versatzwerts durch eine Steuerung basierend auf der ersten Messung und der zweiten Messung; Erzeugen basierend auf der Ausgangsmessung und eines Ausgangsmessungssollwerts eines ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Messung und eines zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Messung; Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert; Steuern der ersten Messung entsprechend dem ersten Steuersignal, das modifiziert wurde; und Steuern der zweiten Messung gemäß dem zweiten Steuersignal.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 19, wobei Steuern der ersten Messung Bereitstellen des ersten Steuersignals, das modifiziert wurde, einer ersten Feldvorrichtung des Systems umfasst, um die erste Messung zu steuern; und wobei Steuern der zweiten Messung Bereitstellen des zweiten Steuersignals einer zweiten Feldvorrichtung des Systems umfasst, um die zweite Messung zu steuern.
  21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 19, wobei Ermitteln des Versatzwerts Verwenden eines Proportional-Integral-Differential-(PID)-Reglers umfasst, um den Versatzwert zu ermitteln; und/oder wobei Ermitteln des Versatzwerts Verwenden einer dynamischen Matrixsteuerung (DMC) umfasst, um den Versatzwert zu ermitteln; und/oder wobei Ermitteln des Offsetwerts Ermitteln eines Differenzwerts basierend auf der ersten Messung und der zweiten Messung umfasst.
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 21, wobei Modifizieren des ersten Steuersignals basierend auf dem Versatzwert Anwenden des Differenzwerts auf ein Niveau, das mit dem ersten Steuersignal in Beziehung steht, umfasst.
  23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 19, wobei Erzeugen basierend auf der Ausgangsmessung des ersten Steuersignals zum Steuern der ersten Messung und des zweiten Steuersignals zum Steuern der zweiten Messung umfasst: Erzeugen durch eine dynamische Matrixsteuerung (DMC) eines Eingangssteuersignals basierend auf der Ausgangsmessung und des Ausgangsmessungssollwerts; und Erzeugen basierend auf dem Eingangssteuersignal des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals.
  24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 23, wobei Erzeugen des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals Aufteilen des Eingangssteuersignals derart umfasst, dass das erste Steuersignal das gleiche Niveau für eine erste Feldvorrichtung des Systems angibt, wie das zweite Steuersignal für eine zweite Feldvorrichtung des Dampferzeugungskesselsystems.
  25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 19, wobei Erhalten 1) der ersten Messung, die mit dem ersten Eingangsstrom in Beziehung steht, und 2) der zweiten Messung, die mit dem zweiten Eingangsstrom in Beziehung steht, Erhalten 1) eine von einer ersten Temperatur oder einer ersten Flussrate und 2) eine von einer zweiten Temperatur oder in einer zweiten Flussrate umfasst; und/oder wobei Erhalten 1) der ersten Messung, die mit dem ersten Eingangsstrom in Beziehung steht, und 2) der zweiten Messung, die mit dem zweiten Eingangsstrom in Beziehung steht, Erhalten 1) eines ersten Steuerwerts, der der ersten Messung entspricht, und 2) eines zweiten Steuerwerts, der der zweiten Messung entspricht, umfasst.
  26. Computerlesbares Speichermedium, das ausführbare Instruktionen aufweist, welche einen Computer dazu veranlassen eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, 20–25 zu implementieren, wenn die Instruktionen ausgeführt werden.
DE201410115726 2013-10-29 2014-10-29 Dampftemperatursteuerung unter verwendung eines modellbasierten temperaturausgleichs Pending DE102014115726A1 (de)

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US14/066,186 US9841185B2 (en) 2013-10-29 2013-10-29 Steam temperature control using model-based temperature balancing
US14/066,186 2013-10-29

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