[发明专利]一种超临界直流锅炉机组煤质变化协调控制方法

说明书

技术领域

本发明属于煤电技术领域，尤其涉及一种超超临界直流锅炉机组煤质变化协调控制方法。

背景技术

目前我们国家由于发电用煤因为经济利益造成煤质变化很大，不能按照设计煤种用煤，有烟煤无烟煤混烧，甚至到了有煤就不错的地步。而我国电网对上网机组的考核指标是电网负荷的响应幅度与速率和一次调频能力，因而机组协调控制方式主要采用以锅炉跟随为基础的协调控制，即锅炉控制机前压力，汽机通过调门控制机组的负荷。现在随着电力技术的发展，我们国家为了节能减排，以大代小大量建设了超超临界的直流锅炉。超超临界机组都采用直吹式制粉系统，直吹式制粉系统比中储式要慢的多。直流锅炉由于没有汽包，在热态时需要维持一定的过热度，这样就存在过热度与主汽压力的相互耦合的问题，具体体现在水与煤的相互耦合问题。理论分析及试验都证明水与煤的耦合导致锅炉汽压响应缓慢，主汽压差超标，最终的表象为“机快炉慢”，整个机组既不能满足电网负荷的控制精度的要求，又不能保证机组锅炉的安全性，危及到发电机组的安全运行。

现在超临界机组采用的协调控制方案多采用TF下的协调控制，即汽机调门调节压力，锅炉调节功率，这种方法对主汽压力起到了绝对的掌控能力，但锅炉对功率的调节则不能满足电网的要求，一次调频的作用受到较大的限制。

而我国的电网考核的标准是AGC下，机组的变动速率为机组额定功率的2％即2％Pe/min，其变动幅度为机组额定功率的10％Pe，这样采用TFCCS的协调控制方案远远不能满足电网的调度要求，为了满足电网的调度要求必须采用BFCCS，即汽机调节功率，锅炉调节压力。

现在的机组普遍存在“机快炉慢”的问题，锅炉的动作远慢于汽机的需求。尤其是现在燃煤煤质的变化呈随即频繁的变化，其过热度受到很大的影响，煤质变化的问题没有得到有效及时的解决，给电厂、电网带来了很大的安全隐患。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种超超临界直流锅炉机组煤质变化协调控制方法，旨在解决现在的机组普遍存在“机快炉慢”的问题，锅炉的动作远慢于汽机的需求；尤其是现在燃煤煤质的变化呈随即频繁的变化，其过热度受到很大的影响，煤质变化的问题没有得到有效及时的解决，给电厂、电网带来了很大的安全隐患的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种超超临界直流锅炉机组煤质变化协调控制方法，构建间接能量平衡的锅炉主控：通过折线函数实现以负荷定煤量，负荷与煤量的比例关系为2∶1、以煤量定一次风量，煤量与一次风量的比例关系为1∶2、以煤量定二次风量，煤量与二次风量的比例关系为1∶2.5、以煤量定给水流量，煤量与给水流量的比例关系为1∶3.5；确立锅炉主控指令的主导地位，联调风、水、煤比保证锅炉的过热度符合要求，同时确保机组机前压力的控制精度，进而满足的满足电网需求的符合变化的幅度与速率；

锅炉主控由静态前馈和动态前馈构成；

1)静态前馈的构成：用目标负荷通过对该机组的额定功率的2％为基本的变负荷速率(如600MW的机组其2％的变负荷速率为12MW/min)，经过对机组升负荷、降负荷两种变负荷工况的区分判断，区分在不同的负荷段进行放大处理，在升负荷时为2倍的基本负荷速率，在降负荷时为4倍的基本变负荷速率，达到先于负荷动作的目的，克服锅炉的迟延与滞后；同时考虑到煤质的变化，过热度调节器联调水、煤，调整水煤比，当过热度偏高，过热度调节器输出的系数增大，增加给水的指令，同时过热度调节器的输出通过折线函数反向修正给煤指令(0.5∶1.5～1.5∶0.5)，当煤指令变化了其一次风量及二次风量则相应变化调节，因此随着煤质的变化，电、煤比也发生变化，过热度调节器的输出通过折线函数反向修正电煤经验曲线；

2)负荷动态前馈的提速与量值的修正：目标负荷与机组负荷指令之差的负荷变动幅度的微分，构成变负荷的时间和量值的基本参考点(变负荷的时间取决于变负荷的幅度与实际的变负荷的速率，变负荷量值的基本参考点是微分后的输出值的限幅，一般定为+5～-5之间)，区分不同的负荷区间、不同的升降负荷工况构成不同，在升负荷时为2倍的基本值，在降负荷时为4倍的基本值，从而形成不同的动态前馈，形成真正意义上的负荷动态前馈，确保AGC各种工况的需求，满足各种指标；