[发明专利]火电机组协调控制系统中燃料热值自校正系统及方法

权利要求书

1.火电机组协调控制系统中燃料热值自校正系统，火电机组协调控制中锅炉主控回路通过三个子回路输出在加法器(5)中求和，形成最终的锅炉燃料需求指令BM；这三个求和叠加的子回路分别是：第一，机组负荷需求信号经实际微分环节(4)形成负荷指令需求变化的动态过程燃料微分指令；第二，机组负荷需求信号经主蒸汽压力函数发生器(2)形成主汽压力设定值，与实际主蒸汽压力测量信号经偏差模块后输出主蒸汽压力控制偏差，送入锅炉主控指令比例积分控制器(3)，形成主蒸汽压力偏差控制指令；第三，机组负荷需求经燃料量基准函数发生器(1)换算为燃料量基准信号；当锅炉燃料需求指令BM生成后，还需要通过燃料热值校正，首先，实际燃料量与热值校正系数BTU经乘法器输出经过校正的燃料量，校正燃料量与机组负荷需求经燃料量基准函数发生器(1)换算的燃料量基准信号共同送入偏差模块，输出二者的偏差经热值校正切换器(9)，送入积分器(6)，输出新的热值校正系数BTU；经校正回路输出的热值校正系数BTU经乘法器校正实际燃料量后，将输出的校正燃料量与锅炉燃料需求指令BM共同经偏差模块计算偏差后送入燃料指令比例积分控制器(7)；其特征在于：将火电机组协调控制系统中的偏差与积分模块为主的热值校正回路替换为除法器(8)与热值校正切换器(9)的串联回路；将燃料量作为除数，机组负荷需求经燃料量基准函数发生器(1)换算的燃料量基准信号作为被除数，共同送入除法器(8)，输出的商经热值校正切换器(9)，输出新的燃料热值校正系数BTU；其中，当热值校正切换器(9)处于非校正状态N时，其输入采用热值校正切换器(9)输出的燃料热值校正系数BTU，自动维持该系数保持不变；

在锅炉主控指令比例积分控制器(3)和燃料指令比例积分控制器(7)的输出信号线上，分别增加一个热值校正跟踪切换器(10)，热值校正跟踪切换器(10)用于当热值校正切换器(9)处于非校正状态N时自动切换为非校正状态N输入；当热值校正切换器(9)处于校正状态Y时自动切换为校正状态Y输入；其中，锅炉主控指令比例积分控制器(3)输出端连接的热值校正跟踪切换器(10)的校正状态Y输入为数值0，而燃料指令比例积分控制器(7)输出的热值校正跟踪切换器(10)的校正状态Y输入为当前输出的燃料指令FM。

2.权利要求1所述的火电机组协调控制系统中燃料热值自校正系统的燃料热值自校正方法，其特征在于：当火电机组协调控制系统处于可校正的稳态过程时，热值校正切换器(9)处于校正状态Y，此时热值校正回路输出的燃料热值校正系数BTU＝基准燃料量/燃料量；此时，热值校正跟踪切换器(10)同时切换为校正状态Y，锅炉主控指令比例积分控制器(3)的输出自动跟踪为热值校正跟踪切换器(10)的输入，从而等于0；这样因为稳态过程中实际微分环节(4)输出为0，锅炉燃烧需求指令BM将与燃料量基准函数发生器(1)输出的基准燃料量相等；此时，燃料指令比例积分控制器(7)的输入偏差将变为锅炉燃料需求指令BM与校正燃料量的偏差；由前述过程可知，当热值校正切换器(9)处于校正状态Y时，燃料热值校正系数BTU＝基准燃料量/燃料量，因此经乘法器校正后的校正燃料量＝燃料热值校正系数BTU×燃料量＝基准燃料量，而锅炉燃料需求指令BM＝基准燃料量；因此，燃料指令比例积分控制器(7)的输入偏差为0，由于输出的热值校正跟踪切换器(10)切换为跟踪保持当前的燃料指令FM输出，因此，燃料指令比例积分控制器(7)的输出保持当前的燃料指令FM输出不变，从而在校正过程中不会输出扰动；

上述校正过程持续时间较短，设置为1-5s；当校正结束后，热值校正切换器(9)处于非校正状态N，热值校正跟踪切换器(10)同时切换为非校正状态N，火电机组协调控制系统恢复为与原系统回路，完成常规协调控制作用；

热值校正切换器(9)处于校正状态Y需同时满足以下切换条件：a)机组负荷稳定；b)压力控制偏差不大，小于热工控制标准要求的压力控制偏差；c)机组处于协调控制方式；d)前述条件下，每持续一定的时间，自动触发校正状态；切换时间间隔时间和校正持续时间根据实际调试情况人工调整。