[发明专利]一种供热机组滑压曲线DCS系统及应用方法

说明书

本发明是基于抽汽点与抽汽量变化的供热机组滑压曲线DCS系统及应用方法，具体涉及火力发电领域。本发明为了解决现有技术电厂分散控制系统DCS中滑压运行模块未考虑抽汽点及抽汽量变化的滑压曲线设计造成供热机组未在最佳工况下工作，导致热损耗偏差较大的问题，而提出了基于抽汽点与抽汽量变化的供热机组滑压曲线DCS系统及应用方法。本发明滑压曲线DCS系统包括：用于输入负荷值的输入模块；用于获得滑压运行曲线的运算模块；用于输入DCS数据，判断抽汽点位置，修正滑压和限幅主蒸汽压力的叠加模块；用于输出最优主蒸汽压力的输出模块。本发明通过滑压曲线DCS系统获得修正的最优主蒸汽压力。本发明适用于供热机组。

技术领域

本发明涉及火力发电领域，具体涉及一种供热机组滑压曲线DCS系统及应用方法。

背景技术

火电机组中滑压运行相比于定压运行在经济性、安全性方面都得到了不同程度的改善，是目前公认的提高机组部分负荷运行工况经济性和安全性的最有效方式之一。对于国内大容量高参数的机型来讲，采用滑压运行方式较定压运行方式可平均降低发电煤1～4g/kW·h，全年可节约成本所产生的经济效益十分显著。滑压运行已普遍应用于火电机组实际运行当中。

随着经济的发展和人民生活质量的提高，城市集中供热系统得到迅速发展，其中热电联产能源转换效率具有明显优势，因此，政府对热电联产生产方式非常重视，这也使抽汽供热机组得到了大力的发展。随着热电联产生产方式的发展，各热电厂都在挖掘机组的节能潜力，以达到降低发电煤耗、节约发电成本。然而，火电机组目前普遍采用的滑压运行曲线，一般是将机组的负荷作为自变量来确定机组的主蒸汽压力，机组负荷发生变化，机组的主蒸汽压力便随之改变。由于机组负荷的影响因素较多，例如抽汽热电联产机组，当抽汽量改变时会使机组电负荷发生显著的变化。并且，热电联产机组在非采暖期采用的滑压运行曲线一般都是机组出厂时的原始设计曲线，或者机组在非采暖期进行试验获得。所以，机组非抽汽供热工况时的滑压运行曲线，已经不再适用于抽汽供热工况的经济运行；甚至，在一些低负荷区域不能满足抽汽供热需求而不得不放弃自动滑压运行方式，而采用手动定压方式运行。这对机组的最优经济性就会产生很大的影响，因此，热电联产机组在采暖期的滑压运行方式的研究就显得非常重要。

如今的大部分供热机组，很少甚至几乎不考虑供热变化、环境温度的变化，即使有些考虑了热负荷变化，但是仍然没有考虑热负荷变化对汽轮机滑压运行曲线造成的影响。以某些热电联产机组为例，纯凝工况的滑压运行曲线在采暖期就会偏离最优主蒸汽压力运行工况，经济性会严重下降；此外，在某些负荷点还可能出现抽汽量不能满足供热需求的问题。

图1为目前电厂分散控制系统DCS中的滑压运行模块。当供热机组的负荷通过系统输入滑压运行模块中时，在纯凝工况给定的滑压运行曲线中进行插值，即可得到纯凝工况下的主蒸汽压力值。以供热机组电负荷作为自变量来确定机组的最优滑压值只适用于纯凝工况工作，当实际机组进行抽汽供热时，该主蒸汽压力值已非最优。目前电厂分散控制系统DCS中插值用的函数框利用修正系数对机组滑压运行曲线进行静态修正。但该方法只适用于二维图，对于三维图就只能当做二维来处理。针对供热机组抽汽点调整以及抽汽量大范围变化的特点，传统的滑压运行曲线设计方法及实现方式存在着一定的局限性。

由于传统的滑压运行曲线设计方法的每一确定负荷点对应一个机组主蒸汽压力。当以供热机组热负荷即机组抽汽量作为自变量来确定滑压曲线时，就会出现一个抽汽量对应一条滑压曲线的情况。因此，滑压曲线必为一组而非一条，曲线图就变成了二维图。给以负荷作为自变量查图来确定最优滑压值带来不便。

如图2所示，以负荷点M为例，不同抽汽量下对应的三个最优滑压运行压力点A、B、C差异性很大，所以目前的滑压曲线为负荷的单值函数设计方法存在着一定的缺陷。对于供热机组DCS系统中滑压曲线的静态修正已经不能满足供热机组抽汽点调整以及抽汽量大范围变化的工况。

目前的供热机组DCS系统中并没有将供热机组由于抽汽点以及抽汽量变化对于滑压运行曲线的影响考虑在内，也没有针对其进行滑压曲线的优化设计。

发明内容