[发明专利]一种适用于135MW全烧煤气发电机组的协调控制方法

说明书

本发明公开一种适用于135MW全烧煤气发电机组的协调控制方法，先进行煤气气压平衡控制和高炉煤气热值波动控制，再进行协调控制，具体是负荷指令加上汽压修正，送入汽机主控PID控制器，再加入负荷补偿，控制汽机调门开度，直接响应机组负荷；锅炉主控控制主汽压力，采用直接能量平衡控制方式，目标汽压与实际汽压加上汽压修正，送入PID控制器，再加上机组负荷指令作为前馈，产生锅炉指令，对比燃料热值和流量计算出锅炉实际热量，控制燃烧器投用的燃料量，满足目标汽压。采用本发明的方法，能快速适应煤气热值和压力变化对锅炉的影响，且汽机调门能快速响应负荷需求指令；有效保证后续发电量的稳定。

技术领域

本发明涉及全烧煤气发电技术领域，尤其是一种适用于135MW全烧煤气发电机组的协调控制方法。

背景技术

钢铁企业在生产过程中会产生大量煤气，包括高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气，这些煤气是高炉炼铁、焦炉炼焦和转炉炼钢产生的副产品。为使二次能源利用，减少煤气排放，同时为控制燃煤，减少环境污染，产生了全烧煤气的发电机组。

作为主燃料的高炉煤气具有热值低，不易着火，燃烧不稳定的特点，受高炉炉况和高炉煤气其他用户的影响，高炉煤气热值、流量、压力波动大，造成锅炉主蒸汽压力不稳定，导致全烧煤气发电机组的锅炉主控无法投自动，所以现役全烧煤气135MW机组协调控制方式无法投入，多以汽机主控投自动，锅炉主控投手动的汽机跟随控制（TF）方式运行；如此，容易出现机组负荷抓不准，会随热值变化而负荷变化的问题，导致后续发电不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于135MW全烧煤气发电机组的协调控制方法，能快速适应高炉煤气热值和压力变化，保证发电量稳定。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种适用于135MW全烧煤气发电机组的协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：煤气气压平衡控制：在煤气母管前设立压力式储气罐，调节高炉煤气压力平衡。

S2：高炉煤气热值波动控制：通过设置在高炉煤气母管上的煤气热值仪和煤气流量计获取煤气热值和流量，计算得出实时煤气热量，与锅炉主控给定的热量做比较，根据比较结果控制调节燃烧器的调门开度，调节煤气量，使计算出来的煤气热量跟踪锅炉主控给定的指令热值。

当高炉煤气热值出现大幅波动时，加入汽压反馈调节，具体流程如下：A.当高炉煤气热值大幅度上扬时,锅炉的汽压随着大幅变化，按如下步骤控制解决：第一，锅炉主控加入汽压调整逻辑，调整PID能快速调整燃料，适应主蒸汽压力变化；第二，参与PID调节给汽机主控指令，实现调整汽机阀位，控制汽压变化；第三，汽压修正是主汽压偏差比例放大，加上高汽压修正，输入到汽机、锅炉主控PID，便于快速跟踪主汽压。

B.当高炉煤气热值大幅度下降时，锅炉汽温的变化敏感，按如下步骤控制解决：过热器汽温通过及时调整减温水量控制汽温，再热器汽温通过烟气挡板，调节烟气的通流量控制再热汽温。

S3：协调控制：负荷指令加上汽压修正，送入汽机主控PID控制器，再加入负荷补偿，控制汽机调门开度，直接响应机组负荷；锅炉主控控制主汽压力，采用直接能量平衡控制方式，目标汽压与实际汽压加上汽压修正，送入PID控制器，再加上机组负荷指令作为前馈，产生锅炉指令，对比燃料热值和流量计算出锅炉实际热量，控制燃烧器投用的燃料量，满足目标汽压。

进一步地，将煤气热值限定在3400-4500kJ/Nm³，当所述煤气热值仪采集到的数值大于4500kJ/Nm³时，按4500kJ/Nm³处理；当所述煤气热值仪采集到的数值小于3400kJ/Nm³时，按3400kJ/Nm³处理。

进一步地，所述压力式储气罐设有两个，每个30万m³。