[发明专利]提高中速磨煤机制粉系统发电机组响应负荷速率的方法

说明书

本发明涉及一种提高中速磨煤机制粉系统发电机组响应负荷速率的方法。根据电网负荷（有功功率）需求，通过中速磨煤机制粉系统的DCS预先控制给煤机、磨辊、旋转分离器、一次风调节阀的工作状态，进而达到提高中速制粉系统锅炉负荷响应速率，提高发电机组响应电网负荷需求的速率。

技术领域

本发明涉及一种提高中速磨煤机制粉系统发电机组响应负荷速率的方法。

背景技术

目前市场用户的用电需求变化非常快，尤其是大型电气设备的启停，对电网的冲击很大，为了既能及时满足用户的用电需求又能维持电网频率的稳定，要求入网的发电机组具有较快的负荷响应速率。火力发电厂中为了提高汽轮机机组电网负荷响应速率，主要手段就是提高锅炉负荷的响应速度，在锅炉负荷上升时及时增加总风量（氧量）与燃料量（煤粉），以及时提高锅炉的干饱和蒸汽量，提高锅炉负荷响应速率。

锅炉负荷的响应速度主要受风量和煤量这两大因素的影响。用于锅炉燃烧的送风量（氧量）在送风机出力调节作用下，直接被送入炉膛参与燃烧，能够快速响应负荷变化需求。但对于中速制粉系统锅炉，煤粉燃料指令作用于给煤机，给煤机将煤块送入磨煤机磨制成煤粉，再经过热一次风干燥、携带进入磨煤机顶部的出口旋转分离器，经磨煤机出口旋转分离器进行粗、细煤粉分离后，粗煤粉返回磨煤机进行二次碾磨而细煤粉经煤粉管道进入炉膛，以上过程耗时需要3-5分钟时间，煤粉进入炉膛的不及时性直接导致锅炉负荷响应速率慢，从而影响了发电机组的电网负荷响应速率，难以达到电网负荷响应速率的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高中速磨煤机制粉系统发电机组响应负荷速率的方法，该方法提高中速制粉系统锅炉负荷响应速率，进而提高发电机组响应电网负荷需求的速率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种提高中速磨煤机制粉系统发电机组响应负荷速率的方法，包括如下步骤：

S1、假设电网负荷在T1时刻需求为Q1，T2时刻需求为Q2，中速磨煤机制粉系统的DCS响应电网负荷需求下达锅炉燃烧室负荷Z，此时中速磨煤机制粉系统的锅炉燃烧室需要在T1时刻的Z1升高至T2时刻的Z2，锅炉负荷变化速率为（Z2-Z1）/（T2-T1），DCS通过给煤量与锅炉燃烧室负荷关系函数X(Z)计算出对应给煤量X，计算公式如下：

X(Z)=a*(kZ+i) +b[(Z2-Z1)/(T2-T1)]

k、i为拟合常数，由实验测定，a为煤种热值修正系数，b为前馈煤量修正系数；

S2、通过DCS内一次风量与给煤量正比例关系函数F1(X)计算出所需的一次风量，计算公式如下：

F1(X)=AX+B

A、B为拟合常数，由实验测定；由上式即可得在T1时刻的一次风量F1(X1)上升至T2时刻的一次风量F1(X2)的一次风量变化量；以此提前将磨煤机的缓冲煤粉吹入锅炉增强燃烧，加快磨煤机给锅炉提供煤粉的响应速度；

S3、通过DCS内旋转分离器转速与给煤量的反比例关系函数F2(X)计算出所需调节的旋转分离器转速，计算公式如下：

F2(X)=CX²-DX+E+c

C、D、E为拟合常数，由实验测定，c为煤粉细度修正系数；由上式即可得在T1时刻的旋转分离器转速F2(X1) 下降至T2时刻的旋转分离器转速F2(X2)的旋转分离器转速变化量；以此提前将磨煤机内部的缓冲煤粉释放、吹入锅炉增强燃烧，加快磨煤机给锅炉提供煤粉的响应速度；

S4、通过DCS内磨辊加载压力与给煤量的正比例关系函数F3（X）计算出所需的磨辊加载压力，计算公式如下：

F3(X)=d*[FX³+GX²-HX+Z]