[发明专利]基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制方法

说明书

技术领域

本发明属于火力发电机组自动控制技术领域，尤其涉及一种基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制方法。可用于火电机组在参与电网调频调峰时的一次风量自动控制，保证机组在调频调峰响应快速稳定的同时，自动将主要参数控制在合理范围内。

背景技术

调频调峰是电网公司维持电网频率稳定的重要手段。为了电网的安全、稳定、经济运行和提高供电电能质量，电网公司要求上网火力发电机组必须具备调频调峰功能，并提出了具体的技术指标和考核办法。火电机组协调控制系统是机组控制中的最高级控制器，负责协调汽轮机与锅炉间的能量平衡控制，保证机组参与电网调频调峰的调节品质。协调控制被控对象为多输入多输出系统，具有非线性、参数慢时变、以及大迟滞与大惯性的特点。尤其体现在制粉和燃烧系统的控制环节，从提高给煤机转速增加给煤量，到锅炉燃烧增强产生的蒸汽量增加，实现机组的实际负荷增加，整个过程环节较多，惯性较大，给调频调峰功能设计与实现带来许多困难。

近些年众多国内学者对火电机组协调控制系统的一次风量控制相关问题进行了研究与探讨，例如《发电设备》的《600MW机组锅炉一次风压运行逻辑优化研究》针对磨煤机冷、热风门动作互相干扰严重、磨煤机运行工况不稳定、电耗不可控等问题，将一次风机动叶由原来跟踪锅炉主控指令改为跟踪运行磨煤机中最大负荷的一台给煤量，由给煤量确定母管一次风压控制值。《风机技术》的《电站锅炉风烟系统节能技术研究》以理论分析与实践相结合的方法，从降低锅炉风烟系统运行参数及提高风机实际运行效率两个方面，提出了一系列降低电站锅炉风机能耗的技术和措施。《热力发电》的《600MW机组掺烧褐煤设备改造应用实践》针对火电厂掺烧大量褐煤会导致磨煤机干燥出力不足问题，通过改变空气预热器转向、扩大一次风风仓角度和安装软密封对磨煤机喷嘴环进行了扩容改造，提高磨煤机入口热一次风温度，磨煤机干燥出力和研磨出力明显增大，风机阻力减小。中国专利“锅炉一次风煤粉浓度在线测量装置”专利申请号CN201210027480.1，设计了一种煤粉浓度在线测量装置，解决现有的锅炉一次风煤粉浓度存在在线测量装置缺乏、造价高、测量精度低等问题。中国专利“一种煤粉锅炉燃烧前馈反馈复合优化控制方法”专利申请号CN201110376115.7，提出了一种煤粉锅炉燃烧前馈反馈复合优化控制方法，用于实现风与煤全工况全燃烧过程的动态精确配比，使锅炉燃烧效率和NO_X排放量处于最佳状态。中国专利“中储式钢球磨制粉系统运行优化和节能控制方法”专利申请号CN200810025331.5，提出了中储式钢球磨制粉系统运行优化和节能控制方法，通过建立制粉系统制粉单耗与各运行参数之间的非线性神经网络模型，确保制粉系统严格工作在最佳工况的附近，有效降低制粉单耗。

以上这些文献及专利主要从降低一次风机电耗、减少NO_X排放量以及一次风量测量准确性等方面进行了阐述，并提出了有利于节能减排的一次风量控制系统设计方法与应用实例，但对机组在调频调峰过程中不同工况下的一次风量控制没有进行有针对性的研究。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制方法，其目的是为了解决火电机组在参与电网调频调峰过程中的一次风量自动控制问题，充分发挥设备潜力，在满足电网调频调峰要求的同时，保证主要参数的稳定性。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制方法，包括以下步骤：

第一步：在原协调控制系统的逻辑组态一次风机出口热一次风母管压力和单台磨煤机一次风量控制回路中增加基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制回路接口；

第二步：进行基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制回路逻辑组态，并将其输出引入到基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制回路接口中作为一次风机出口热一次风母管压力和单台磨煤机一次风量控制的前馈信号；

第三步：控制系统投入实际运行，根据实时运行曲线，在线整定基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制回路相关参数，最终达到预期的控制效果。

所述的基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制回路包括判断机组的运行状态，依据机组不同的运行状态计算机组的一次风机出口热一次风母管压力和单台磨煤机一次风量前馈信号。