流、提供給蒸汽鼓的給水的給水溫度、氣體燃料溫度和氣體燃料流，
處理器構(gòu)造成基于蒸汽流和鼓壓力，來確定蒸汽鼓中的期望水位，以及處理器構(gòu)造成選擇滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)和第一設(shè)定點(diǎn)中的一個(gè)，以基于滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)和第一設(shè)定點(diǎn)與期望水位的比較，來控制蒸汽鼓中的水位。
[0021]方案16:根據(jù)方案15的HRSG設(shè)備控制器，其中，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)初始狀態(tài)估計(jì)器模型，以及
處理器構(gòu)造成基于由初始狀態(tài)估計(jì)器模型產(chǎn)生的估計(jì)初始狀態(tài)來確定期望水位，初始狀態(tài)估計(jì)器模型基于來自燃?xì)鉁u輪的排氣的排氣溫度、鼓壓力和蒸汽鼓中的水位，來估計(jì)初始狀態(tài)。
[0022]方案17:根據(jù)方案15的HRSG設(shè)備控制器，其中，處理器構(gòu)造成選擇滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)和第一設(shè)定點(diǎn)中的一個(gè)，以通過考慮到下者來控制蒸汽鼓中的水位:燃?xì)鉁u輪和包括蒸汽鼓的HRSG設(shè)備中的一者或兩者的構(gòu)件隨時(shí)間的推移而退化。
[0023]方案18:根據(jù)方案13的HRSG設(shè)備控制器，其中，處理器構(gòu)造成計(jì)算進(jìn)入到提升管中的熱耗率，提升管加熱通往蒸汽鼓的水，以產(chǎn)生蒸汽，基于鼓壓力的變化速率、蒸汽流、旁通閥的位置和燃?xì)鉁u輪負(fù)載來計(jì)算進(jìn)入到提升管中的熱耗率。
[0024]根據(jù)結(jié)合附圖得到的以下描述，這些和其它優(yōu)點(diǎn)與特征將變得更加顯而易見。
【附圖說明】
[0025]在權(quán)利要求中特別指出和明確聲明了被視為本發(fā)明的主題。根據(jù)結(jié)合附圖得到的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其它特征與優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，其中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熱回收蒸汽發(fā)生系統(tǒng)；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制器；以及圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。
[0026]詳細(xì)描述參照附圖以示例的方式闡明了本發(fā)明的實(shí)施例，以及優(yōu)點(diǎn)與特征。
【具體實(shí)施方式】
[0027]熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)具有諸如流體壓力和溫度的屬性，其被監(jiān)測和控制，以產(chǎn)生具有期望特性的蒸汽。本發(fā)明的實(shí)施例涉及使用下者中的一者或兩者來控制HRSG:描述蒸汽鼓的物理特性的基于物理的模型和基于從蒸汽鼓接收的數(shù)據(jù)的基于數(shù)據(jù)的模型。
[0028]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)系統(tǒng)100。HRSG系統(tǒng)100包括鼓鍋爐110和控制器130。鼓鍋爐110包括蒸汽鼓111和蒸發(fā)器112。給水通過給水管113和控制閥114提供給蒸汽鼓111，控制閥114控制通過管的給水的流量，以控制液體水的水平，或者蒸汽鼓111中的水/蒸汽混合物121的水平。在本說明書中，參考標(biāo)號(hào)121表示液體水/蒸汽混合物121，它大部分由液體水構(gòu)成，不同于填充鼓111的未被液體水/蒸汽混合物121占據(jù)的部分的蒸汽，而且它也可稱為水121。蒸發(fā)器112被加熱氣體加熱，以將來自管115的液體水轉(zhuǎn)化成蒸汽。蒸汽通過提升部116提供給蒸汽鼓111。
[0029]蒸汽通過第一管節(jié)段117和第二管節(jié)段118從蒸汽鼓111輸出到蒸汽渦輪(未在圖1中顯示)，第一管節(jié)段117和第二管節(jié)段118具有選擇性地連接第一管節(jié)段117和第二管節(jié)段118的旁通閥119。旁通閥119的一個(gè)出口連接到管120上，管120繞過蒸汽渦輪，并且將蒸汽傳輸?shù)絺溥x目的地，諸如冷凝器，以使蒸汽在系統(tǒng)100中再循環(huán)。
[0030]蒸汽鼓111中的液體水位和蒸汽壓力由控制器130控制或調(diào)整。特別地，控制器130可命令閥114位置調(diào)節(jié)進(jìn)入到蒸汽鼓111中的給水流?？刂破?30還可命令旁通閥119位置調(diào)節(jié)進(jìn)入到管118和管120中的一者或兩者中的蒸汽流量。另外，控制器130可命令通往蒸發(fā)器112的熱輸入，諸如通過調(diào)節(jié)供應(yīng)到燃燒器的燃料、風(fēng)機(jī)、導(dǎo)葉或葉片，以控制或調(diào)整通往蒸發(fā)器112的加熱氣體的溫度或流量。
[0031]控制器130基于傳感器信號(hào)133來命令通往蒸發(fā)器的給水流、蒸汽流和熱輸入。傳感器信號(hào)133由傳感器(未顯示)產(chǎn)生，傳感器測量流體流、蒸汽流、鼓壓力、鼓溫度和旁通位置。控制器還可基于燃?xì)鉁u輪負(fù)載來控制通往蒸發(fā)器的給水流、蒸汽流和熱輸入。例如，蒸汽鼓111可包括水位傳感器和蒸汽壓力傳感器，管113可包括流體流傳感器，蒸發(fā)器112或傳輸用以加熱蒸發(fā)器的加熱氣體的氣體流導(dǎo)管可包括溫度傳感器，并且管117、118和120可包括流量和壓力傳感器。
[0032]控制器130包括基于數(shù)據(jù)的模型131和基于物理的模型132?；跀?shù)據(jù)的模型131和基于物理的模型132用來產(chǎn)生控制信號(hào)，以控制鼓111中的水/蒸汽混合物121的設(shè)定點(diǎn)?；跀?shù)據(jù)的模型131使用鼓鍋爐110的傳感器數(shù)據(jù)來產(chǎn)生控制信號(hào)?；跀?shù)據(jù)的模型131可為滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)模型，滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)模型基于鼓111中的水位來產(chǎn)生隨鼓鍋爐110特性(諸如蒸汽流、鼓壓力、旁通閥位置和燃?xì)鉁u輪負(fù)載)改變的設(shè)定點(diǎn)。基于物理的模型132對鼓鍋爐110的物理特性建模，并且基于鼓鍋爐110的建模物理特性來產(chǎn)生用于控制鼓中的水位的設(shè)定點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器130使用混合模型來產(chǎn)生控制信號(hào)，混合模型包括基于數(shù)據(jù)的模型131和基于物理的模型132兩者。在其它實(shí)施例中，控制器130可包括基于數(shù)據(jù)的模型131和基于物理的模型132中的僅一個(gè)或另一個(gè)。
[0033]在本發(fā)明的實(shí)施例中，基于數(shù)據(jù)的模型131和基于物理的模型132中的一者或兩者構(gòu)造成預(yù)計(jì)鼓111中的瞬變，其中，瞬變是鼓111中的水121水平(或水/蒸汽混合物121水平)或壓力中的一者或兩者的變化?；跀?shù)據(jù)的模型131和基于物理的模型132中的一者或兩者還構(gòu)造成基于預(yù)計(jì)瞬變來調(diào)節(jié)水121的設(shè)定點(diǎn)。例如，如果旁通閥119打開，將蒸汽提供給蒸汽渦輪，則可預(yù)料到鼓111收縮，并且水121水平升高。因此，可調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)，以補(bǔ)償鼓的收縮、鼓壓力變化、給水流量變化等。
[0034]控制器130包括至少一個(gè)處理器和存儲(chǔ)器，并且基于數(shù)據(jù)的模型131和基于物理的模型132可包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且在處理器上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器接收從鍋爐110測得的數(shù)據(jù)，并且用基于數(shù)據(jù)的模型131分析測得數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)或控制信號(hào)，以控制鼓111中的水/蒸汽混合物121的水位或水平。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器130進(jìn)一步訪問關(guān)于鍋爐110的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)和特性的預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和關(guān)于因素諸如蒸汽流、鼓壓力、旁通位置和燃?xì)鉁u輪負(fù)載的歷史數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生設(shè)定點(diǎn)控制信號(hào)。
[0035]控制器130可為單個(gè)元件(IE)控制器、三元件(3E)控制器，或者用于控制鍋爐110的運(yùn)行(包括鼓111中的水/蒸汽混合物121水平)的任何其它類型的控制器。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，基于數(shù)據(jù)的模型131產(chǎn)生隨蒸汽流和鼓111壓力而改變的滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)或水/蒸汽混合物121的水平。也可基于旁通閥位置、燃?xì)鉁u輪負(fù)載或任何其它有關(guān)因素來確定設(shè)定點(diǎn)?？苫陬A(yù)計(jì)瞬變來產(chǎn)生滑動(dòng)設(shè)定點(diǎn)，預(yù)計(jì)瞬變是與鼓111中的預(yù)計(jì)瞬變相關(guān)聯(lián)的鼓111中的水121 (或水/蒸汽混合物121)水平的變化。
[0037]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的設(shè)定點(diǎn)控制系統(tǒng)200的體系結(jié)構(gòu)的框圖。系統(tǒng)200包括用以計(jì)算設(shè)定點(diǎn)的控制器210