[实用新型]一种火电机组燃煤热值观测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤热值监测装置，特别是关于一种应用于自动控制领域的火电机组燃煤热值观测器。

背景技术

随着我国电力事业的不断发展，现在单元火力发电机组的发电容量也有了很大的提高，由原来的300MW亚临界机组向600MW超临界、1000MW超超临界转变。随着机组参数的提高，对电厂的自动控制也提出了更高的要求。在电厂自动化控制中，燃料控制是一个最基本的控制部分，燃料控制的效果直接影响了整个机组的控制水平。而发电机组的高能耗和煤炭开采之间形成了一个现行的供需矛盾，有的电厂选址在一个煤资源不是很丰富的地方，为了满足运行生产的需要，就要使用各个地方的煤，造成了煤质的大幅度变化。这种现状使得进入炉膛的煤质不稳定，严重影响了机组运行的稳定性和调节品质，使得机组运行不是很稳定，这影响了电厂和电网的安全运行。为此在热工自动控制领域出现了对煤的热值在线检测这一新的课题。如图1所示，现行方法的原理是：煤量进入炉膛经燃烧释放能量这一过程为一带有纯迟延的惯性环节，用三个惯性发生器代替。经函数发生器折算为锅炉输入的能量，由能量守恒定律该能量和锅炉的输出能量(即主蒸汽流量)相等。当两者不相等时，说明进入锅炉的煤质发生了变化，则需要经积分器把煤量折算为标准煤量。该方法存在的不足是：煤进入炉膛到燃烧是一个带有纯迟延的高阶惯性环节，它的迟延时间和惯性时间是随着锅炉的燃烧工况的不同而变化的，用三阶惯性环节很难很好的表现锅炉燃烧的动态特性，这在现实操作中存在着很大的困难。还有就是该方法只是计算了锅炉的输出能量，而没有考虑锅炉的畜热能量。因此该方法存在一定的不足之处，在实际运用中不能很好的得到实施和应用。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种应用于自动控制领域的火电机组燃煤热值观测器。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种火电机组燃煤热值观测器，其特征在于：它是基于火电机组的动态特性，运用能量守恒定律建立起来的，其包括一机组模型和一热值修正回路，所述机组模型包括一组函数发生器(1～6)，所述函数发生器(1)的输入端连接一乘法器(a)，它的输出端经过四个惯性环节后连接一减法器(a)的+输入端，所述乘法器(a)的一个输入端连接所述热值修正回路，另一个输入端为煤量；所述函数发生器(2)的输入端连接一减法器(b)的输出端，它的输出端分别连接所述减法器(a)的-输入端和一减法器(c)的+输入端，所述减法器(a)的输出端连接一积分器(a)，所述积分器(a)的输出端连接所述减法器(b)的+输入端，所述减法器(c)的输出端连接一积分器(b)，所述积分器(b)的输出端分别连接所述减法器(b)的-输入端；所述函数发生器(3)的输入端连接所述积分器(b)输出端，它的输出端连接一乘法器(b)的输入端，所述乘法器(b)的输出端连接所述减法器(c)的-输入端；所述函数发生器(4)的输出端连接所述乘法器(b)输入端，它的输入端为汽机调门开度；所述函数发生器(5)的输入端连接所述乘法器(b)的输出端，它的输出端经一惯性环节后连接所述函数发生器(6)，所述函数发生器(6)连接一惯性环节；所述热值修正回路包括另一组函数发生器(7～10)，所述函数发生器(7)的输入端连接一减法器(d)的输出端，它的输出端连接一加法器(g)，所述减法器(d)的-输入端连接所述积分器(a)的输出端，它的+输入端为实际汽包或分离器出口压力；所述函数发生器(8)的输入端连接一减法器(e)的输出端，它的输出端连接所述加法器(g)，所述减法器(e)的-输入端连接所述积分器(b)的输出端，它的+输入端为实际机前压力；所述函数发生器(9)的输入端连接一减法器(f)的输出端，它的输出端连接一积分器(c)，所述减法器(f)的-输入端连接所述函数发生器(6)的输入端，它的+输出端为实际一级压力，所述积分器(c)的输出端连接一加法器(h)的输入端；所述函数发生器(10)的输入端连接所述加法器(g)的输出端，它的输出端连接所述加法器(h)的输入端，所述加法器(h)的输出端连接一切换块的N端，所述切换块的Y端为目前热值信号，所述切换块的输出端连接所述乘法器(a)的输入端。

所述函数发生器(7)和函数发生器(8)是一个带有小偏差切除的函数。

采用一个热值校正投入的脉冲信号作为所述切换块的切换信号。