[发明专利]母管制锅炉负荷协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及到电站锅炉的负荷控制方法，具体涉及到母管制锅炉的负荷协调控制方法。 

背景技术

母管制锅炉运行方式是指多台锅炉并列运行，同时向同一蒸汽母管供汽，以满足发电和热网的负荷需求的运行方式。母管制运行方式具有机组配置灵活、调度方便、投资小、见效快和可靠性高等优点，在我国石油、化工、冶金、造纸、煤炭、制药等行业的自备热电厂(兼顾发电、生产供热)及集中供热等行业广泛应用。在现有技术中，母管制锅炉运行时，通常设置一台锅炉负责调节母管中的蒸汽压力(以下简称“母管压力”)，该锅炉亦称为“调压锅炉”，操作的司炉为调压司炉，其它锅炉带额定负荷。当母管中的汽机发电负荷或供热负荷发生变化时，调压司炉根据“调度长”的命令，手动调节“调压锅炉”的负荷，以满足母管中的负荷需求，维持“母管压力”稳定。在母管制运行方式的发电厂，维持“母管压力”的稳定对于提高机组热效率和下游生产厂的产品质量具有非常重要的意义。因此，电厂运行人员总是千方百计地控制“母管压力”接近额定压力，亦称“压红线”运行，提高机组运行的安全性、稳定性和经济性。现有的这种人工调整母管压力的方法，不能根据实际情况对母管压力进行实时调节，而且调整的效果与调度长和调压司炉两个人的经验有着很大的关系，不能可靠的保证母管压力的稳定，这会导致以下问题的发生： 

(1)各台锅炉之间的负荷相互干扰严重，一台锅炉的负荷波动，会对其它锅炉的主蒸汽压力及负荷造成扰动，严重时会导致所有锅炉运行不稳定，发生震荡。 

(2)当外界负荷需求发生较大幅度变化时，一台调压锅炉不能满足要求，必须多台锅炉同时调压。但是，由于各台锅炉特性不同以及司炉操作的差异，必然造成各台锅炉之间的负荷转移，有的锅炉负荷很高，有的则很低，需反复多次调整才能达到新的稳定状态，“母管压力”波动在±1.0MPa以上，机组运行的稳定性、安全性、经济性无法保证。 

因此，母管制运行锅炉稳定工作的控制难点在于如何根据外界负荷的变化，快速、准确、平稳、统一地调整各台锅炉的负荷，共同控制“母管压力”的稳定。 

现有母管制锅炉系统中的每台锅炉的燃料控制有三种控制模式，即“本炉负荷”、“主汽压力”和“负荷协调”。其中： 

“本炉负荷”模式是指通过调节燃料量，控制本台锅炉的负荷满足负荷给定值。所述的负荷给定值是由本台锅炉的司炉进行设定，这种运行方式的锅炉亦成为“定负荷运行锅炉”。 

“主汽压力”模式是指通过调节锅炉的燃料量，控制本台锅炉的主蒸汽压力满足其主蒸汽压力给定值。本炉的主蒸汽压力给定值由本炉的司炉进行设定。 

“负荷协调”模式是指通过调节锅炉的燃料量，控制本台锅炉的负荷满足协调DCS发送过来的的负荷给定值。 

控制模式为“主汽压力”或“负荷协调”的锅炉，亦称为“调压锅炉”。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的母管制锅炉人工调节所带来的母管压力不稳定的问题，提供一种母管制锅炉负荷协调控制方法。 

本发明所使用的DCS(Distributed Control System)是在现有的各台锅炉DCS的基础之上，增加一个“母管压力负荷协调控制DCS”，所述母管压力负荷协调控制DCS与各台锅炉的DCS连接，所述母管压力负荷协调控制DCS的工作过程为： 

步骤一：根据各台锅炉DC S送来的控制模式获得主蒸汽母管上所有锅炉的控制模式，并调整每台锅炉的控制模式，然后将调整后的控制模式发送给每台锅炉的DCS；然后执行步骤二； 

步骤二：根据母管压力设定值SPm与实际值Pm的偏差epm＝SPm-Pm，计算外界总负荷需求增量ΔSP_Dz，然后执行步骤三； 

步骤三：计算各台锅炉的负荷增量分配系数alfa[i]＝(Dq_h[i]-Dq_l[i])/∑(Dq_h[i]-Dq_l[i])，其中Dq_h[i]是第i号锅炉的负荷运 行上限值，Dq_l[i]是第i号锅炉的负荷运行下限值，∑(Dq_h[i]-Dq_l[i])是母管上所有锅炉的负荷运行上限值和下限值之差的总和，然后执行步骤四； 

步骤四：判断每台锅炉的主汽压力实际值是否超过其运行规定的上限值，如果超过，则将该台锅炉的压力超限标志P_high_flag[i]置1，否则将该台锅炉的压力超限标志P_high_flag[i]置0，然后执行步骤五；