[发明专利]基于电厂DCS系统的机组变负荷下给煤量的控制方法

摘要

本发明公开了一种基于电厂DCS系统的机组变负荷下给煤量的控制方法，通过DCS平台对电厂实时负荷、给煤量、煤耗值的计算，得到实时入炉煤的热值，为变负荷下实时给煤量的控制提供参考依据，该控制方案可以在入炉煤煤种多变、热值难以确定的情况下，给出机组变负荷下的给煤量控制策略，减缓负荷变化时因为给煤量变化引起的负荷波动现象，提升电厂机组自动化运行管理水平。

主权项

1.一种基于电厂DCS系统的机组变负荷下给煤量的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(一)实时入炉煤热值计算入炉煤热值计算式充分考虑到热量平衡、能量转换效率及单位换算系数，如下所示：其中，k₀为标煤的热值，同时包含了单位换算的系数，单位为：kJ/kg；f(W_e)是煤耗基于机组负荷的函数，设定为曲线，单位为：g/kWh；W_e为机组负荷，单位为：MW；B为实时给煤量，单位为：t/h；(二)入炉煤热值Q_new；实时热值通过逻辑判断及信号处理，获得稳定、有代表性且可用于控制系统的热值Q_new；①信号处理1：获得目标热值Q_MB；按公式1实时计算最新的实时入炉煤热值Q_SS；根据实时入炉煤热值Q_SS计算T₁时间内的入炉煤最大热值Q_ZD、入炉煤最小热值Q_ZX、入炉煤平均热值Q_PJ；鉴于大容量锅炉将燃料的化学能转化为工质的内能，其热惯性时间T；当控制过程时间T₁大于T时，该时间区间内的Q_ZD与Q_ZX的差值的绝对值小于某一值时，认为燃烧控制进入稳定状态，把该区间内的Q_PJ赋值给目标热值Q_MB；②信号处理2：获得热值Q_new；机组协调控制系统投入自动控制后，经信号处理1获得目标热值Q_MB后，Q_MB按一定的变化速率把Q_MB赋值给Qnew，要求该变化速率产生的热值变化引起的给煤量变化量与协调控制系统调节器产生的给煤量变化量相比，须保证忽略不计，并且其赋值过程中应满足以下控制要求：A.Q_MB赋值给Q_new过程中，如实时主汽压力P_T与其主汽压力给定值P₀的差值的绝对值小于△P以内时，其中△P按控制系统的稳态偏差绝对值的十分之一，停上赋值，Q_new保持当前值；B.当Q_MB大于Q_new时,进行赋值使Q_new不断增大的过程中,如此时发生了主汽压力P_T大于主汽压力给定值P₀且其差值超出△P时,因调节系统已经控制给煤量减小,而Q_new不断增大相应要求控制系统前馈环节的给煤量相应减少,其控制给煤量的方向与调节系统的控制方向同向,增强控制作用,可保持当前的赋值作用；C.当Q_MB大于Q_new时,进行赋值使Q_new不断增大的过程中,如此时发生了主汽压力P_T小于主汽压力给定值P₀且其差值超出－△P时,因调节系统已经控制给煤量增大,而Q_new不断增大相应要求控制系统前馈环节的给煤量相应减少,其控制给煤量的方向与调节系统的控制方向相反,减弱调节系统的控制作用,应立即停止赋值，Q_new保持当前值；D.当Q_MB小于Q_new时,进行赋值使Q_new不断减少的过程中,如此时发生了主汽压力P_T大于主汽压力给定值P₀且其差值超出△P时,因调节系统已经控制给煤量减小,而Q_new不断减少相应要求控制系统前馈环节的给煤量相应增加,其控制给煤量的方向与调节系统的控制方向相反,减弱调节系统的控制作用,应立即停止赋值，Q_new保持当前值；E.当Q_MB小于Q_new时,进行赋值使Q_new不断减少的过程中,如此时发生了主汽压力P_T小于主汽压力给定值P₀且其差值超出－△P时,因调节系统已经控制给煤量增大,而Q_new不断减少相应要求控制系统前馈环节的给煤量相应增加,其控制给煤量的方向与调节系统的控制方向同向,增强控制作用,可保持当前的赋值作用；③实时确定机组在新负荷下的燃煤量的调整目标值根据各电厂的性能试验或设计参数，给出该机组相对于设计煤种热值的煤耗修正系数G(Q)，即考虑热值对煤耗的影响，那么在目标负荷W下的入炉煤量目标值如下式：其中，B_goal为目标给煤量，Q_new为经过上述逻辑判断后的当前最新入炉煤热值。