一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其包括鍋爐主控控制器、燃料主控控制器和汽機(jī)主控控制器；所述的鍋爐主控控制器采用帶二階微分的汽包熱量信號和動、靜態(tài)前饋信號；所述動、靜態(tài)前饋信號包括機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的靜態(tài)前饋信號LSff、機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號LDff、機(jī)組壓力對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號PDff、床溫變化率對鍋爐主控的動態(tài)前饋VtDf和負(fù)荷指令對一次風(fēng)風(fēng)量的動、靜態(tài)前饋；鍋爐主控控制器根據(jù)不同負(fù)荷段采用PID變參數(shù)控制，燃料主控控制器采用煤質(zhì)校正控制回路。本發(fā)明的優(yōu)點是提高了循環(huán)流化床機(jī)組協(xié)調(diào)控制的能力，解決了機(jī)組在協(xié)調(diào)控制方式下主汽壓力波動大以及負(fù)荷響應(yīng)速率低的問題。
【專利說明】
一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及了一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其屬于循環(huán)流化床機(jī)組協(xié)調(diào)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，循環(huán)流化床機(jī)組由于具有高效、環(huán)保的特點使其在發(fā)電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，但是由于循環(huán)流化床機(jī)組具有強(qiáng)耦合性、非線性、大慣性、大延遲等特點使得循環(huán)流化床機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制效果很不理想，床溫和主蒸汽壓力波動很大，機(jī)組變負(fù)荷率很難滿足考核指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種安全穩(wěn)定、波動小、響應(yīng)速率高的用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明針對其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下:
一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其包括鍋爐主控控制器、燃料主控控制器和汽機(jī)主控控制器;所述的鍋爐主控控制器采用帶二階微分的汽包熱量信號和動、靜態(tài)前饋信號。所述二階微分的熱量信號較一階微分的熱量信號更能準(zhǔn)確表示鍋爐汽包的熱量信號，一定程度上提高了鍋爐主控控制器的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
[0005]所述動、靜態(tài)前饋信號包括機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的靜態(tài)前饋信號LSff、機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號LDff、機(jī)組壓力對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號TOff、床溫變化率對鍋爐主控的動態(tài)前饋VtDf和負(fù)荷指令對一次風(fēng)風(fēng)量的動、靜態(tài)前饋;所述鍋爐主控控制器根據(jù)不同負(fù)荷段采用PID變參數(shù)控制，所述燃料主控控制器采用煤質(zhì)校正控制回路。
[0006]進(jìn)一步的，所述帶二階微分的汽包熱量信號為所述直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中鍋爐主控控制器的被調(diào)量，通過調(diào)門開關(guān)試驗得到汽包的蓄熱系數(shù)?；诙A微分的鍋爐汽包熱量信號能夠在不同的工況下準(zhǔn)確表示汽包的蓄熱量，提高了機(jī)組所需燃料量的精度，準(zhǔn)確實現(xiàn)了電量與煤量的供需平衡。
[0007]進(jìn)一步的，所述機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的靜態(tài)前饋信號LSff是以兩倍的機(jī)組變負(fù)荷速率生成的鍋爐燃料負(fù)荷指令，所述的鍋爐主控控制器所需的負(fù)荷指令通過負(fù)荷與煤量的折線函數(shù)提前將給煤量增加或者減少到目標(biāo)負(fù)荷所需的給煤量，在一定程度上減小了循環(huán)流化床鍋爐的純遲延時間，提高了鍋爐的響應(yīng)速率。
[0008]進(jìn)一步的，所述機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號LDfT是實際機(jī)組負(fù)荷指令減去速率限制后實際機(jī)組負(fù)荷指令的微分，通過限制微分的上下限的幅度以及通過不同負(fù)荷變動幅度對應(yīng)不同微分時間的折線函數(shù)確定機(jī)組負(fù)荷指令的微分量;通過變負(fù)荷試驗確定負(fù)荷動態(tài)前饋的修正系統(tǒng)，負(fù)荷指令的微分量與微分修正系數(shù)的乘積即為負(fù)荷指令動態(tài)前饋。
[0009]進(jìn)一步的，所述機(jī)組壓力對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號roff是機(jī)組能量信號減去速率限制后機(jī)組能量信號的微分與主汽壓力設(shè)定值減去速率限制后主汽壓力設(shè)定值的微分之和。
[0010]進(jìn)一步的，所述機(jī)組能量信號減去速率限制后機(jī)組能量信號的微分、主汽壓力設(shè)定值減去速率限制后主汽壓力設(shè)定值的微分均是通過變負(fù)荷試驗確定微分的上下限、微分時間以及動態(tài)前饋的修正系數(shù)。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述床溫變化率對鍋爐主控的動態(tài)前饋VtDf是在滿足風(fēng)煤比的前提下根據(jù)床溫以及床溫的變化率來修正鍋爐主控指令。
[0012]進(jìn)一步的，當(dāng)所述床溫在合理范圍內(nèi)時，床溫變化率通過燃料量修正函數(shù)對應(yīng)的燃料修正量，同時根據(jù)主汽壓力的偏差值對應(yīng)的修正系數(shù)，兩者乘積為鍋爐主控需要修正的燃料量；當(dāng)床溫超出合理范圍時，鍋爐主控指令直接減少百分之二的指令，防止床溫超溫O
[0013]進(jìn)一步的，所述負(fù)荷指令對一次風(fēng)風(fēng)量的動、靜態(tài)前饋包括以三倍的機(jī)組變負(fù)荷速率生產(chǎn)的一次風(fēng)負(fù)荷指令通過折線函數(shù)對應(yīng)的一次風(fēng)量的靜態(tài)前饋和以機(jī)組負(fù)荷指令的微分作為一次風(fēng)量的動態(tài)前饋，動、靜態(tài)一次風(fēng)量指令之和即為一次風(fēng)量指令。該方法可以讓一次風(fēng)量較機(jī)組負(fù)荷和給煤量超前超調(diào)動作，充分利用鍋爐的蓄熱能力，加快鍋爐的響應(yīng)。在協(xié)調(diào)控制方式下使主汽壓力實際值能快速跟隨主汽壓力的給定值。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明提高了循環(huán)流化床機(jī)組協(xié)調(diào)控制的能力，減小了主蒸汽壓力的波動，解決了機(jī)組在協(xié)調(diào)控制方式下主汽壓力波動大以及負(fù)荷響應(yīng)速率低的技術(shù)問題，保證了機(jī)組在變負(fù)荷以及在穩(wěn)態(tài)時機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，滿足了機(jī)組對AGC控制的考核指標(biāo)。
[0015]本發(fā)明在一定程度上克服了循環(huán)流化床機(jī)組大遲延，大慣性的問題，提高了循環(huán)流化床機(jī)組在各種工況下主汽壓力的調(diào)節(jié)品質(zhì)，優(yōu)化了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，提高了機(jī)組的變負(fù)荷率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的鍋爐主控控制器的實現(xiàn)方框圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的燃料主控控制器的實現(xiàn)方框圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合圖1?圖2和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1?圖2所示，本實施例包括鍋爐主控控制器、燃料主控控制器和汽機(jī)主控控制器;所述的鍋爐主控控制器采用帶二階微分的汽包熱量信號和動、靜態(tài)前饋信號。所述二階微分的熱量信號較一階微分的熱量信號更能準(zhǔn)確表示鍋爐汽包的熱量信號，一定程度上提高了鍋爐主控控制器的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
[0020]所述動、靜態(tài)前饋信號包括機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的靜態(tài)前饋信號LSff、機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號LDff、機(jī)組壓力對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號roff、床溫變化率對鍋爐主控的動態(tài)前饋VtDf和負(fù)荷指令對一次風(fēng)風(fēng)量的動、靜態(tài)前饋;所述鍋爐主控控制器根據(jù)不同負(fù)荷段采用PID變參數(shù)控制，所述燃料主控控制器采用煤質(zhì)校正控制回路。
[0021]進(jìn)一步的，所述帶二階微分的汽包熱量信號為所述直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中鍋爐主控控制器的被調(diào)量，通過調(diào)門開關(guān)試驗得到汽包的蓄熱系數(shù)?；诙A微分的鍋爐汽包熱量信號能夠在不同的工況下準(zhǔn)確表示汽包的蓄熱量，提高了機(jī)組所需燃料量的精度，準(zhǔn)確實現(xiàn)了電量與煤量的供需平衡。
[0022]進(jìn)一步的，所述機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的靜態(tài)前饋信號LSfT是以兩倍的機(jī)組變負(fù)荷速率生成的鍋爐燃料負(fù)荷指令，所述的鍋爐主控控制器所需的負(fù)荷指令通過負(fù)荷與煤量的折線函數(shù)提前將給煤量增加或者減少到目標(biāo)負(fù)荷所需的給煤量，在一定程度上減小了循環(huán)流化床鍋爐的純遲延時間，提高了鍋爐的響應(yīng)速率。
[0023]進(jìn)一步的，所述鍋機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號LDfT是實際機(jī)組負(fù)荷指令減去速率限制后實際機(jī)組負(fù)荷指令的微分，通過限制微分的上下限的幅度以及通過不同負(fù)荷變動幅度對應(yīng)不同微分時間的折線函數(shù)確定機(jī)組負(fù)荷指令的微分量;通過變負(fù)荷試驗確定負(fù)荷動態(tài)前饋的修正系統(tǒng)，負(fù)荷指令的微分量與微分修正系數(shù)的乘積即為負(fù)荷指令動態(tài)前饋。
[0024]進(jìn)一步的，所述機(jī)組壓力對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號roff是機(jī)組能量信號減去速率限制后機(jī)組能量信號的微分與主汽壓力設(shè)定值減去速率限制后主汽壓力設(shè)定值的微分之和。
[0025]進(jìn)一步的，所述機(jī)組能量信號減去速率限制后機(jī)組能量信號的微分、主汽壓力設(shè)定值減去速率限制后主汽壓力設(shè)定值的微分均是通過變負(fù)荷試驗確定微分的上下限、微分時間以及動態(tài)前饋的修正系數(shù)。
[0026]進(jìn)一步的，所述床溫變化率對鍋爐主控的動態(tài)前饋VtDf是在滿足風(fēng)煤比的前提下根據(jù)床溫以及床溫的變化率來修正鍋爐主控指令。
[0027]進(jìn)一步的，當(dāng)所述床溫在合理范圍內(nèi)時，床溫變化率通過燃料量修正函數(shù)對應(yīng)的燃料修正量，同時根據(jù)主汽壓力的偏差值對應(yīng)的修正系數(shù)，兩者乘積為鍋爐主控需要修正的燃料量；當(dāng)床溫超出合理范圍時，鍋爐主控指令直接減少百分之二的指令，防止床溫超溫O
[0028]進(jìn)一步的，所述負(fù)荷指令對一次風(fēng)風(fēng)量的動、靜態(tài)前饋包括以三倍的機(jī)組變負(fù)荷速率生產(chǎn)的一次風(fēng)負(fù)荷指令通過折線函數(shù)對應(yīng)的一次風(fēng)量的靜態(tài)前饋和以機(jī)組負(fù)荷指令的微分作為一次風(fēng)量的動態(tài)前饋，動、靜態(tài)一次風(fēng)量指令之和即為一次風(fēng)量指令。該方法可以讓一次風(fēng)量較機(jī)組負(fù)荷和給煤量超前超調(diào)動作，充分利用鍋爐的蓄熱能力，加快鍋爐的響應(yīng)。在協(xié)調(diào)控制方式下使主汽壓力實際值能快速跟隨主汽壓力的給定值。
[0029]本實施例是一種以鍋爐系統(tǒng)為基礎(chǔ)的爐跟機(jī)(CCBF)式控制系統(tǒng)，該控制方式可對負(fù)荷要求做出快速響應(yīng)，能夠最大程度的提高AGC考核指標(biāo)，它與一般CCBF方式不同的地方在于，它是通過滿足熱量信號和能量信號的平衡，來實現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷和主蒸汽壓力的解耦控制，即把一個雙輸入雙輸出的多變量系統(tǒng)化解為一個以能量控制為內(nèi)環(huán)，以負(fù)荷控制為外環(huán)的雙回路串級控制系統(tǒng)。
[0030]DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是一種以汽輪機(jī)能量需求信號直接對鍋爐輸入熱量信號進(jìn)行控制的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在任何工況下均能保證汽輪機(jī)能量需求與鍋爐熱量的輸入相平衡。為了克服CFB鍋爐大遲延、強(qiáng)耦合的問題，提出了基于直接能量平衡的協(xié)調(diào)控制策略。DEB協(xié)調(diào)控制采用汽機(jī)調(diào)速級壓力(PD與汽機(jī)主汽門前壓力(Pt)之比乘以機(jī)前壓力設(shè)定值(Ps)作為汽機(jī)對鍋爐的能量需求信號，S卩(Pl/Pt) XPs;采用鍋爐汽包的熱量信號(P1+C*(dPd/dt))作為燃料的反饋信號。對鍋爐熱量信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以使鍋爐熱量信號在調(diào)門開度的擾動下，Pl的正微分面積與dPd/dt負(fù)微分面積基本相等，使(Pl+dPd/dt)在調(diào)門開度的擾動下基本不變，而僅反映燃料的變化。直接能量平衡系統(tǒng)就是利用Pl*Ps/Pt僅反映汽機(jī)對鍋爐能量需求的特點和(Pl+dPd/dt)僅反映燃料變化的特點，實現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷對燃料的需求，保證汽機(jī)和鍋爐總能保持能量供需平衡。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的特點，本發(fā)明提出了基于熱量信號為二階微分的DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。
[0031]鍋爐主控控制器優(yōu)化:鍋爐主控根據(jù)汽輪機(jī)能量需求信號與鍋爐輸入熱量信號的偏差生成鍋爐主控指令(LDC_B)，鍋爐主控指令通過改變?nèi)剂狭縼韺崿F(xiàn)汽輪機(jī)能量需求與汽包熱量的平衡，保證了主蒸汽壓力的穩(wěn)定。靜態(tài)過程中，主汽壓力靠PID調(diào)節(jié)實現(xiàn)主汽壓力的穩(wěn)定;動態(tài)過程中控制品質(zhì)主要依靠各種前饋控制:機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的靜態(tài)前饋(LSff )、機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的動態(tài)前饋(LDff )、壓力設(shè)定值對鍋爐燃料的動態(tài)前饋(PDff)、PID變參數(shù)控制等。
[0032]各個主要參數(shù)都需要在調(diào)試過程中，經(jīng)過大量的試驗來確定。在DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，汽包蓄熱系數(shù)對系統(tǒng)的控制品質(zhì)影響較大。蓄熱系數(shù)設(shè)置過小會低估鍋爐汽包的蓄熱能力，容易產(chǎn)生燃料量的過調(diào)。如果蓄熱系數(shù)設(shè)置較大，超出了鍋爐的實際蓄熱能力，則主蒸汽壓力會收斂的較慢，影響主蒸汽壓力的調(diào)節(jié)品質(zhì)。因此，在直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的調(diào)試和整定過程中，必須精確的確定蓄熱系數(shù)。
[0033]燃料主控控制回路優(yōu)化:燃料量控制系統(tǒng)的任務(wù)將鍋爐主控指令轉(zhuǎn)換為給煤量指令。根據(jù)風(fēng)煤比限制來確定燃料量，鍋爐主控計算出的燃料量與總風(fēng)量折算出的燃料量進(jìn)行比較來確定燃料主控的設(shè)定值，既保證了總風(fēng)量不低于燃料量，又加快了燃料控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度。為了克服循環(huán)流化床鍋爐的大遲延特性，燃料主控調(diào)節(jié)器根據(jù)給煤機(jī)自動投入臺數(shù)(N_feederS)自動進(jìn)行PID參數(shù)調(diào)整，加快燃料量對負(fù)荷變化的響應(yīng);為補(bǔ)償煤質(zhì)發(fā)熱量的變化，用熱值校正系數(shù)(CVC_c)對燃料主控調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)(BC_p、BC_i)進(jìn)行自動調(diào)整:煤質(zhì)較好時，自動降低燃料主控PID調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用，給煤機(jī)指令信號的變化就會相應(yīng)的減小;煤質(zhì)較差時，自動將燃料主控PID調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用增強(qiáng)，給煤機(jī)指令信號的變化就會相應(yīng)的增強(qiáng)，加快燃燒控制系統(tǒng)的響應(yīng)。
[0034]鍋爐燃料的靜態(tài)負(fù)荷指令前饋是以兩倍的機(jī)組變負(fù)荷速率生成的鍋爐燃料負(fù)荷指令，所述的鍋爐主控控制器所需的負(fù)荷指令通過負(fù)荷與煤量的折線函數(shù)能夠提前將給煤量增加或者減少到目標(biāo)負(fù)荷所需的給煤量，在一定程度上減小了循環(huán)流化床鍋爐的純遲延時間，提高了鍋爐的響應(yīng)速率。
[0035]鍋爐燃料的動態(tài)負(fù)荷指令前饋是實際機(jī)組負(fù)荷指令減去速率限制后實際機(jī)組負(fù)荷指令的微分，通過限制微分的上下限的幅度以及通過不同負(fù)荷變動幅度對應(yīng)不同微分時間的折線函數(shù)確定機(jī)組負(fù)荷指令的微分量;通過變負(fù)荷試驗確定負(fù)荷動態(tài)前饋的修正系統(tǒng)，負(fù)荷指令的微分量與微分修正系數(shù)的乘積即為負(fù)荷指令動態(tài)前饋。
[0036]機(jī)組壓力的動態(tài)前饋是機(jī)組能量信號減去速率限制后機(jī)組能量信號的微分與主汽壓力設(shè)定值減去速率限制后主汽壓力設(shè)定值的微分之和。二者均可以通過變負(fù)荷試驗來確定微分的上下限、微分時間以及動態(tài)前饋的修正系數(shù)。
[0037]所述床溫變化率Vt對鍋爐主控的動態(tài)前饋是在滿足風(fēng)煤比的前提下根據(jù)床溫以及床溫的變化率來修正鍋爐主控指令。床溫在合理范圍內(nèi)時，通過床溫變化率與燃料量修正函數(shù)對應(yīng)的燃料修正量，以及根據(jù)主汽壓力的偏差值對應(yīng)的修正系數(shù)，兩者乘積為鍋爐主控需要修正的燃料量;床溫超出合理范圍時，鍋爐主控指令直接變化百分之二指令，防止床溫超溫。(主汽壓力修正系數(shù)確定:Vt>0.I時，當(dāng)壓力偏差ΛΡ>-0.3，壓力修正系數(shù)為I，ΔΡ〈-0.5壓力修正系數(shù)為O ； Vt〈-0.I時，當(dāng)壓力偏差ΛΡ>0.5，壓力修正系數(shù)為O，ΔΡ<0.3壓力修正系數(shù)為I。)在鍋爐主控制器引入床溫變化率的前饋，在變負(fù)荷過程中由于煤量的變化會引起床溫的變化，如果沒有該前饋作用時由于主汽壓力的滯后，經(jīng)常出現(xiàn)鍋爐主控過調(diào)，導(dǎo)致煤量過多進(jìn)而引起主汽壓力的過大波動，引入該前饋控制可以使煤量在床溫變化量很大時及時回調(diào)鍋爐主控，使鍋爐給煤量的變化在可控范圍內(nèi)，實現(xiàn)主汽壓力的穩(wěn)定控制，進(jìn)而實現(xiàn)機(jī)組穩(wěn)定控制。
[0038]一次風(fēng)風(fēng)量控制的任務(wù)是保證鍋爐的燃燒和流化用風(fēng)。一次風(fēng)量和二次風(fēng)量通過煤量-一次風(fēng)量函數(shù)、煤量-總風(fēng)量函數(shù)形成各自的風(fēng)量指令，總風(fēng)量指令與30%最小風(fēng)量取大后形成最終的總風(fēng)量指令，一次風(fēng)量和二次風(fēng)量按照鍋爐說明4:5的比例進(jìn)行配比。鍋爐燃料指令經(jīng)過折線函數(shù)得到一次風(fēng)量的理論值再乘以氧量修正得到一次風(fēng)量的設(shè)定值。在一次風(fēng)量指令回路中增加了負(fù)荷指令對一次風(fēng)量的動靜態(tài)前饋，負(fù)荷指令對一次風(fēng)風(fēng)量的動靜態(tài)前饋是用以三倍的機(jī)組變負(fù)荷速率生產(chǎn)的一次風(fēng)負(fù)荷指令通過折線函數(shù)對應(yīng)的一次風(fēng)量的靜態(tài)前饋，以及機(jī)組負(fù)荷指令的微分作為一次風(fēng)量動態(tài)前饋，動靜態(tài)一次風(fēng)量指令之和即為一次風(fēng)量指令。該方法可以讓一次風(fēng)量較機(jī)組負(fù)荷指令和給煤量超前超調(diào)動作，充分利用鍋爐的蓄熱能力，加快鍋爐的響應(yīng)。在協(xié)調(diào)控制方式下使主汽壓力實際值能快速跟隨主汽壓力的給定值。由于一次風(fēng)負(fù)荷指令大于鍋爐燃料負(fù)荷指令，使得升降負(fù)荷時一次風(fēng)總是較給煤量提前變化，一定程度上可以減少變負(fù)荷時床溫的波動，不僅提高了機(jī)組的響應(yīng)速率，還提高了鍋爐的穩(wěn)定性。
[0039]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:其包括鍋爐主控控制器、燃料主控控制器和汽機(jī)主控控制器;所述的鍋爐主控控制器采用帶二階微分的汽包熱量信號和動、靜態(tài)前饋信號;所述動、靜態(tài)前饋信號包括機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的靜態(tài)前饋信號LSff、機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號LDff、機(jī)組壓力對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號roff、床溫變化率對鍋爐主控的動態(tài)前饋VtDf和負(fù)荷指令對一次風(fēng)風(fēng)量的動、靜態(tài)前饋;所述鍋爐主控控制器根據(jù)不同負(fù)荷段采用PID變參數(shù)控制，所述燃料主控控制器采用煤質(zhì)校正控制回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述帶二階微分的汽包熱量信號為所述直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中鍋爐主控控制器的被調(diào)量，通過調(diào)門開關(guān)試驗得到汽包的蓄熱系數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的靜態(tài)前饋信號LSfT是以兩倍的機(jī)組變負(fù)荷速率生成的鍋爐燃料負(fù)荷指令，所述的鍋爐主控控制器所需的負(fù)荷指令通過負(fù)荷與煤量的折線函數(shù)提前將給煤量增加或者減少到目標(biāo)負(fù)荷所需的給煤量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)組負(fù)荷指令對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號LDff是實際機(jī)組負(fù)荷指令減去速率限制后實際機(jī)組負(fù)荷指令的微分，通過限制微分的上下限的幅度以及通過不同負(fù)荷變動幅度對應(yīng)不同微分時間的折線函數(shù)確定機(jī)組負(fù)荷指令的微分量;通過變負(fù)荷試驗確定負(fù)荷動態(tài)前饋的修正系統(tǒng)，負(fù)荷指令的微分量與微分修正系數(shù)的乘積即為負(fù)荷指令動態(tài)前饋。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)組壓力對鍋爐燃料的動態(tài)前饋信號PDfT是機(jī)組能量信號減去速率限制后機(jī)組能量信號的微分與主汽壓力設(shè)定值減去速率限制后主汽壓力設(shè)定值的微分之和。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述機(jī)組能量信號減去速率限制后機(jī)組能量信號的微分、主汽壓力設(shè)定值減去速率限制后主汽壓力設(shè)定值的微分均是通過變負(fù)荷試驗確定微分的上下限、微分時間以及動態(tài)前饋的修正系數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述床溫變化率對鍋爐主控的動態(tài)前饋VtDf是在滿足風(fēng)煤比的前提下根據(jù)床溫以及床溫的變化率來修正鍋爐主控指令。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)所述床溫在合理范圍內(nèi)時，床溫變化率通過燃料量修正函數(shù)對應(yīng)的燃料修正量，同時根據(jù)主汽壓力的偏差值對應(yīng)的修正系數(shù)，兩者乘積為鍋爐主控需要修正的燃料量;當(dāng)床溫超出合理范圍時，鍋爐主控指令直接減少百分之二的指令，防止床溫超溫。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型循環(huán)流化床機(jī)組的直接能量平衡協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述負(fù)荷指令對一次風(fēng)風(fēng)量的動、靜態(tài)前饋包括以三倍的機(jī)組變負(fù)荷速率生產(chǎn)的一次風(fēng)負(fù)荷指令通過折線函數(shù)對應(yīng)的一次風(fēng)量的靜態(tài)前饋和以機(jī)組負(fù)荷指令的微分作為一次風(fēng)量的動態(tài)前饋，動、靜態(tài)一次風(fēng)量指令之和即為一次風(fēng)量指令。
【文檔編號】F22B35/00GK105927976SQ201610398153
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】任素龍
【申請人】河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗所, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院