基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制方法
【專利說明】
[0001]
技術領域 本發(fā)明屬于火力發(fā)電機組自動控制技術領域，尤其設及一種基于電網(wǎng)調頻調峰的火電 機組一次風量控制方法?？捎糜诨痣姍C組在參與電網(wǎng)調頻調峰時的一次風量自動控制，保 證機組在調頻調峰響應快速穩(wěn)定的同時，自動將主要參數(shù)控制在合理范圍內。
【背景技術】
[0002] 調頻調峰是電網(wǎng)公司維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的重要手段。為了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng) 濟運行和提高供電電能質量，電網(wǎng)公司要求上網(wǎng)火力發(fā)電機組必須具備調頻調峰功能，并 提出了具體的技術指標和考核辦法?；痣姍C組協(xié)調控制系統(tǒng)是機組控制中的最高級控制 器，負責協(xié)調汽輪機與鍋爐間的能量平衡控制，保證機組參與電網(wǎng)調頻調峰的調節(jié)品質。協(xié) 調控制被控對象為多輸入多輸出系統(tǒng)，具有非線性、參數(shù)慢時變、W及大遲滯與大慣性的特 點。尤其體現(xiàn)在制粉和燃燒系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)，從提高給煤機轉速增加給煤量，到鍋爐燃燒增 強產(chǎn)生的蒸汽量增加，實現(xiàn)機組的實際負荷增加，整個過程環(huán)節(jié)較多，慣性較大，給調頻調 峰功能設計與實現(xiàn)帶來許多困難。
[0003] 近些年眾多國內學者對火電機組協(xié)調控制系統(tǒng)的一次風量控制相關問題進行了 研究與探討，例如《發(fā)電設備》的《600MW機組鍋爐一次風壓運行邏輯優(yōu)化研究》針對磨煤 機冷、熱風口動作互相干擾嚴重、磨煤機運行工況不穩(wěn)定、電耗不可控等問題，將一次風機 動葉由原來跟蹤鍋爐主控指令改為跟蹤運行磨煤機中最大負荷的一臺給煤量，由給煤量確 定母管一次風壓控制值?！讹L機技術》的《電站鍋爐風煙系統(tǒng)節(jié)能技術研究》W理論分析與 實踐相結合的方法，從降低鍋爐風煙系統(tǒng)運行參數(shù)及提高風機實際運行效率兩個方面，提 出了一系列降低電站鍋爐風機能耗的技術和措施?！稛崃Πl(fā)電》的《600麗機組滲燒褐煤 設備改造應用實踐》針對火電廠滲燒大量褐煤會導致磨煤機干燥出力不足問題，通過改變 空氣預熱器轉向、擴大一次風風倉角度和安裝軟密封對磨煤機噴嘴環(huán)進行了擴容改造，提 高磨煤機入口熱一次風溫度，磨煤機干燥出力和研磨出力明顯增大，風機阻力減小。中國 專利"鍋爐一次風煤粉濃度在線測量裝置"專利申請?zhí)朇N201210027480. 1，設計了一種煤 粉濃度在線測量裝置，解決現(xiàn)有的鍋爐一次風煤粉濃度存在在線測量裝置缺乏、造價高、測 量精度低等問題。中國專利"一種煤粉鍋爐燃燒前饋反饋復合優(yōu)化控制方法"專利申請?zhí)?CN201110376115.7,提出了一種煤粉鍋爐燃燒前饋反饋復合優(yōu)化控制方法，用于實現(xiàn)風與 煤全工況全燃燒過程的動態(tài)精確配比，使鍋爐燃燒效率和N0、排放量處于最佳狀態(tài)。中國 專利"中儲式鋼球磨制粉系統(tǒng)運行優(yōu)化和節(jié)能控制方法"專利申請?zhí)朇N200810025331.5,提 出了中儲式鋼球磨制粉系統(tǒng)運行優(yōu)化和節(jié)能控制方法，通過建立制粉系統(tǒng)制粉單耗與各運 行參數(shù)之間的非線性神經(jīng)網(wǎng)絡模型，確保制粉系統(tǒng)嚴格工作在最佳工況的附近，有效降低 制粉單耗。
[0004] W上運些文獻及專利主要從降低一次風機電耗、減少NO、排放量W及一次風量測 量準確性等方面進行了闡述，并提出了有利于節(jié)能減排的一次風量控制系統(tǒng)設計方法與應 用實例，但對機組在調頻調峰過程中不同工況下的一次風量控制沒有進行有針對性的研 究。

【發(fā)明內容】

[0005] 針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一 次風量控制方法，其目的是為了解決火電機組在參與電網(wǎng)調頻調峰過程中的一次風量自動 控制問題，充分發(fā)揮設備潛力，在滿足電網(wǎng)調頻調峰要求的同時，保證主要參數(shù)的穩(wěn)定性。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的： 基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制方法，包括W下步驟： 第一步：在原協(xié)調控制系統(tǒng)的邏輯組態(tài)一次風機出口熱一次風母管壓力和單臺磨煤機 一次風量控制回路中增加基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路接口； 第二步：進行基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路邏輯組態(tài)，并將其輸出 引入到基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路接口中作為一次風機出口熱一次 風母管壓力和單臺磨煤機一次風量控制的前饋信號； 第Ξ步：控制系統(tǒng)投入實際運行，根據(jù)實時運行曲線，在線整定基于電網(wǎng)調頻調峰的火 電機組一次風量控制回路相關參數(shù)，最終達到預期的控制效果。
[0007] 所述的基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路包括判斷機組的運行狀 態(tài)，依據(jù)機組不同的運行狀態(tài)計算機組的一次風機出口熱一次風母管壓力和單臺磨煤機一 次風量前饋信號。
[0008] 所述的機組的運行狀態(tài)，包括一次調頻動作、二次調頻動作、機組處于低谷期調 峰、機組處于高峰期調峰、機組的蓄能與機組的調頻調峰方向一致、機組的蓄能與機組的調 頻調峰方向相反、磨煤機出力能力滿足調頻調峰的要求、磨煤機出力能力達到安全邊界不 滿足調頻調峰的要求。
[0009] 所述的機組的一次風機出口熱一次風母管壓力和單臺磨煤機一次風量前饋信號， 是由多個基于機組運行狀態(tài)的修正量，和多個基于機組運行狀態(tài)的修正系數(shù)組成，包括一 次調頻修正量、二次調頻修正量、機組的蓄能充足修正量、機組蓄能不足修正量，機組處于 低谷期調峰修正系數(shù)、機組處于高峰期調峰修正系數(shù)、磨煤機出力能力滿足調頻調峰的要 求修正系數(shù)、磨煤機出力能力不滿足調頻調峰的要求修正系數(shù)。
[0010] 所述的基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路相關參數(shù)的整定方法為， 將系統(tǒng)投入實際運行，根據(jù)機組調頻調峰控制運行曲線和一次風量控制曲線，反復在線整 定相關參數(shù)，保證機組在調頻調峰響應快速穩(wěn)定的同時，自動將主要參數(shù)控制在合理范圍 內。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是： (1)通過對機組運行狀態(tài)的判斷，準確控制機組不同運行狀態(tài)時的一次風機出口熱一 次風母管壓力和單臺磨煤機一次風量，保證機組在參與調頻調峰時的一次風量控制穩(wěn)定性 和準確性，從而實現(xiàn)充分發(fā)揮設備潛力，在滿足電網(wǎng)調頻調峰要求的同時，保證主要參數(shù)的 穩(wěn)定性。
[0012] (2)可有效降低運行人員的勞動強度，且控制效果不依賴于運行人員的技術水平。
[0013] (3)實時性好，現(xiàn)場調試過程簡單，便于工程實現(xiàn)。
[0014]
【附圖說明】： 下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0015] 圖1是本發(fā)明算法邏輯圖； 圖2是本發(fā)明的工作流程框圖。
【具體實施方式】
[0016] 本發(fā)明是一種基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制方法，如圖2所示，本 發(fā)明工作流程包括如下步驟： 第一步：在原協(xié)調控制系統(tǒng)的邏輯組態(tài)一次風機出口熱一次風母管壓力和單臺磨煤機 一次風量控制回路中增加基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路接口； 第二步：進行基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路邏輯組態(tài)，并將其輸出 引入到基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路接口中作為一次風機出口熱一次 風母管壓力和單臺磨煤機一次風量控制的前饋信號； 第Ξ步：控制系統(tǒng)投入實際運行，根據(jù)實時運行曲線，在線整定基于電網(wǎng)調頻調峰的火 電機組一次風量控制回路相關參數(shù)，最終達到預期的控制效果。
[0017] 所述的基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制方法，其特征在于：所述的基 于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路包括判斷機組的運行狀態(tài)，依據(jù)機組不同的 運行狀態(tài)計算機組的一次風機出口熱一次風母管壓力和單臺磨煤機一次風量前饋信號。
[0018] 所述的基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制方法，其特征在于：所述的機 組的運行狀態(tài)，包括一次調頻動作、二次調頻動作、機組處于低谷期調峰、機組處于高峰期 調峰、機組的蓄能與機組的調頻調峰方向一致、機組的蓄能與機組的調頻調峰方向相反、磨 煤機出力能力滿足調頻調峰的要求、磨煤機出力能力達到安全邊界不滿足調頻調峰的要 求。
[0019] 所述的基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制方法，其特征在于：所述的機 組的一次風機出口熱一次風母管壓力和單臺磨煤機一次風量前饋信號，是由多個基于機組 運行狀態(tài)的修正量，和多個基于機組運行狀態(tài)的修正系數(shù)組成，包括一次調頻修正量、二次 調頻修正量、機組的蓄能充足修正量、機組蓄能不足修正量，機組處于低谷期調峰修正系 數(shù)、機組處于高峰期調峰修正系數(shù)、磨煤機出力能力滿足調頻調峰的要求修正系數(shù)、磨煤機 出力能力不滿足調頻調峰的要求修正系數(shù)。
[0020] 所述的基于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制方法，其特征在于：所述的基 于電網(wǎng)調頻調峰的火電機組一次風量控制回路相關參數(shù)的整定方法為，將系統(tǒng)投入實際運 行，根據(jù)機組調頻調峰控制運行曲線和一次風量控