[发明专利]一种超临界循环流化床机组输出功率预测系统及方法

说明书

本发明涉及电站锅炉机组控制技术领域，提供了一种超临界循环流化床机组输出功率预测系统及方法，该系统建立CFB锅炉实时燃烧热量释放模型、机组汽水侧工质热量吸收模型、机组汽轮机做功模型，并确定各模型中的参数；辨识机组关键参数之间的函数关系；进而建立循环流化床机组输出功率预测模型，根据机组实时运行的输入数据及煤质数据预测出动态机组功率。本发明解决了超临界CFB机组的多变量强耦合特性造成的在机炉两侧的控制调节相互影响、且机炉动态特性差异较大的技术问题；建立了系统控制模型，明确输入输出关系，在已知当前及未来几个时刻输入量的基础上预测输出功率，提前预知输出量的变化趋势；本发明方法预测精度高，适于推广应用。

技术领域

本发明涉及电站锅炉机组控制技术领域，特别涉及一种超临界循环流化床机组输出功率预测系统及方法。

背景技术

在全球范围内能源企业节能减排的推动下，中国淘汰落后产能，推进煤电机组综合节能规划和改造的压力愈发严峻。相比于煤粉炉而言，循环流化床(CirculatingFluidized Bed，CFB)锅炉技术具有范围较广燃料适应性和较低的其大气污染控制成本，已发展成为实用化最成功的洁净煤燃烧技术之一。目前我国CFB机组绝大部分为过热器出口蒸汽额定表压在14-22.2Mpa的亚临界参数，其在达到较低的供电煤耗方面未具有明显的优越性。据测算，超临界机组(过热器出口蒸汽额定表压为22.2-31Mpa)比亚临界参数机组的供电效率提高2.0％～2.5％，先进的超临界机组供电效率已达到45％～47％。CFB燃烧技术及超(超)临界燃煤发电技术均较为成熟，二者的结合具有低成本污染控制及高供电效率两个优势。我国超临界CFB技术正处于迅速发展阶段，世界首台600MW超临界CFB机组在白马电厂的良好运行，起到示范目的，同时，平煤和罗马尼亚正在建设相同参数的超临界机组。350MW超临界CFB机组形成巨大市场，已投运14台，50余台处于订货或安装中。

随着大容量机组的不断增加和电网调度自动化程度的日益提高，要求大容量机组须按自动发电控制(Automatic Generation Control；AGC)方式运行，这就对电厂机组快速变负荷系统提出了新的要求。运行控制系统的性能是目前工业CFB机组存在的主要问题之一。超临界CFB机组的多变量强耦合特性集中体现在机炉两侧的控制调节相互影响，且机炉动态特性差异较大。若能建立超临界CFB机组协调系统控制模型，明确输入输出关系，在已知当前及未来几个时刻输入量的基础上预测输出功率，提前预知输出量的变化趋势，有利于机组控制逻辑、算法的设计，提升机组的运行控制水平。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种超临界循环流化床机组输出功率预测系统及方法，能够提前预知超临界CFB机组协调控制系统输出功率的变化趋势，改善利于机组负荷控制逻辑。

本发明一种超临界循环流化床机组输出功率预测系统，包括超临界CFB机组功率预测模型模块、数据库模块、数据选取与预处理模块、燃烧热量计算模型模块、汽水侧模型模块、汽轮机模型模块、子函数辨识模块；

所述燃烧热量计算模型模块，用于建立CFB锅炉实时燃烧热量释放模型，并确定模型中的参数；

所述汽水侧模型模块，用于建立CFB机组汽水侧工质热量吸收模型，并确定模型中的稳态参数；

所述汽轮机模型模块，用于建立CFB机组汽轮机做功模型，并确定模型中的稳态参数；

所述子函数辨识模块，用于辨识CFB机组关键参数之间的函数关系；

所述数据库模块，将机组运行的实时数据、历史数据及煤质数据传输给所述数据选取与预处理模块；