[发明专利]一种火电机组煤层负荷自动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种火电机组集散控制技术，尤其涉及一种机组煤层负荷自动控制系统。

背景技术

对于燃煤火电机组，集散控制（DCS）中包括给煤机、磨煤机控制的煤层控制在炉膛安全控制系统（FSSS）中实现。目前国内DCS设计中考虑了煤层顺序控制，即由程序自动完成单层煤层的启停控制，但由于设备可靠性、设计完善性等因素影响，实际很少有用户经常使用。至于煤层负荷自动控制，即根据负荷指令情况自动投退煤层的功能，国内在这之前没有实用的实例。具体如下:

1.单层煤层顺控问题

单层煤层顺控包括：磨煤机系统密封风建立、通过一次风冷风门建立磨煤机启动风量、启动磨煤机、开启一次风热风门暖磨、启动给煤机系统、该层给煤量控制投自动。中间难点是顺序控制与模拟量控制的配合。磨煤机启动时，考虑到冷风控制磨煤机风量、热风控制磨煤机出口温度，但当煤层投运后，考虑安全、效率等因素，由热风控制磨煤机风量、冷风控制磨煤机出口温度比较好。所以在模拟量控制中需考虑冷、热风控制对象的切换和相互之间的耦合因素。另外给煤量控制投自动的过程对总煤量的燃料控制不能产生扰动。以往控制中，因为不考虑自动投切煤层控制，所以在启磨、停磨、跳闸磨、及煤层启动时，没有细致地考虑实测煤量和实际吹出磨煤机的煤粉量之间关系，在投切煤层时，对实际燃料控制有影响。

缺点：单层煤层顺控的不完善导致投切煤层运行时间增加，更重要的是会对燃料控制有干扰，这对于需要强调煤水比控制的超临界机组的影响更大。

2.煤层负荷控制

以往的燃料投切过程，往往由操作员根据当前的锅炉状况和负荷指令，手动选择投运、退出煤层。中间的难点一方面是要保证负荷指令与投运煤层数之间匹配，另一方面要尽量减少煤层投运对锅炉控制的干扰影响。

缺点：手动投、退煤层会影响负荷指令的响应速度，而且对系统运行的稳定性也有影响。同时煤层负荷手动控制，也是阻碍机组级的自动控制（APS）实现的关键难点之一。

随着我国高参数、大容量超临界机组的投运，对DCS控制提出越来越高的要求，一方面要求进入DCS控制的设备有所增加，例如电气控制进入DCS。另一方面对自动化控制要求越来越高。对机组级的自动控制（APS）提出了要求。同时超临界直流机组控制的复杂性要求尽可能减少操作员干预，提高DCS自动控制的水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤层负荷自动控制系统，该系统不仅能提高机组运行的安全性，而且对节能增效很有益处，同时可以大大减轻操作人员的劳动强度。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了1.  一种火电机组煤层负荷自动控制系统，包括：

六层煤层，满负荷运行需要投运五层煤层，一层为备用煤层；

处理模块：根据升负荷指令或降负荷指令及当前运行煤层情况发出增加一层煤层指令或减少一层煤层指令；

启动煤层次序模块：接受处理模块发出的增加一层煤层或接收自启停控制系统发出的增加煤层运行指令，根据当前设定的煤层启动顺序发出需投用煤层的顺控启动指令；

停运煤层次序模块：接受处理模块发出的减少一层煤层指令或接收自启停控制系统发出的减少煤层的指令，根据当前设定的煤层停运顺序发出相应煤层顺控的停运指令，其特征在于：

在升负荷过程中，处理模块通过四个负荷指令定值——N1、N2、N3、N4将满负荷指令数值分成五个负荷段，其中，N1<N2<N3<N4，当处理模块接收到的升负荷指令数值<N1时，需两层煤层投运，当N1<升负荷指令数值<N2时，将第三层煤层投运，当N2<升负荷指令数值<N3时，将第四层煤层投运，当升负荷指令数值>N3时，将第五层煤层投运，并且当出现以下三种工况中的任一条件时，即对机组指令闭锁加：第一种工况、两层煤层运行时，升负荷指令>N2；第二种工况、三层煤层运行时，升负荷指令>N3；第三种工况、四层煤层运行时，升负荷指令>N4；