[发明专利]旁路压力设定值的确定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃气-蒸汽联合循环机组技术领域，特别涉及一种旁路压力设定值的确定方法及装置。

背景技术

汽轮机旁路系统在改善机组启动性能、减少汽轮机热应力、提高机组负荷适应性及机组保护方面有着重要作用。

燃气-蒸汽联合循环机组具有启动准备时间短、启停快速等特点，肩负着电网调峰的重任，此时全自动旁路控制系统尤为重要。随着电厂热工自动化水平的提高，APS(自动启停控制系统)使燃气-蒸汽联合循环机组的启停变得更加高效便捷，大大降低了运行人员的操作强度，而汽轮机全自动旁路控制系统是实现APS的重要保障。燃气-蒸汽联合循环机组启动时，旁路控制系统开始介入，有效减少烟气旁路装置动作，加速汽水循环和缩短暖炉暖机时间；燃机低负荷运行时，旁路控制系统介入实现停汽机不停余热锅炉；当汽轮机甩负荷等突发事件发生时，包括机组启、停时，旁路控制系统介入进行泄压保护，防止向空排汽阀动作，减少噪音污染。

全自动旁路控制系统的控制难点在于机组启动初期旁路压力设定值如何给定，旁路压力设定值的给定是否恰当，将直接影响机组的启动时间及运行效率。

机组高、中、低压旁路控制策略基本相同，以机组高压旁路控制系统为例分析旁路的压力设定值给定。

在现有技术中，机组启动初期，旁路压力设定值为一个比较小的定值，随着锅炉主蒸汽压力参数提高，旁路压力设定值以一定速率跟随实际主蒸汽压力进行变化，跟随判据为实际主蒸汽压力大于旁路压力设定值。此时旁路压力控制方式为闭环自动控制方式，PID(校正单元)回路消除控制偏差。当机前压力达到汽轮机冲转压力后，旁路压力控制转为定压控制，维持冲转压力。在主蒸汽参数升温、升压过程中，为了防止旁路调门开度过大不利冲转参数提高，将旁路调门进行限幅。

上述旁路控制策略的最大缺点在于旁路压力设定值跟随判据单一、滞后，当机组工况发生变化时适应性差，无法根据机组的实际情况进行自适应调节，旁路压力设定值精确度低，进而延长了机组启动冲车时间，降低了机组运行效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种旁路压力设定值的确定方法，以提高旁路压力设定值的适应性、精确度。该方法包括：根据旁路控制系统的实时过程变量，采用状态观测器的预测算法来预测旁路控制系统的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率，主蒸汽温度的变化趋势和变化速率；根据预测的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率、主蒸汽温度的变化趋势和变化速率、旁路控制系统的实际运行情况以及旁路运行特性，计算旁路压力设定值给定函数；将预测的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率以及主蒸汽温度的变化趋势和变化速率，输入所述旁路压力设定值给定函数，计算旁路压力设定值。

在一个实施例中，所述旁路控制系统的实时过程变量包括：汽包压力、汽包温度、主蒸汽压力、主蒸汽温度、调节机构开度其中之一或其中任意组合。

在一个实施例中，还包括：根据预测的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率、主蒸汽温度的变化趋势和变化速率、旁路控制系统的实际运行情况以及旁路运行特性，计算旁路压力设定值给定速率函数；将预测的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率以及主蒸汽温度的变化趋势和变化速率，输入所述旁路压力设定值给定速率函数，预测机组在不同工况下运行的旁路压力设定值的变化率；根据所述旁路压力设定值的变化率调整计算得到的旁路压力设定值。

在一个实施例中，还包括：根据预测的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率、主蒸汽温度的变化趋势和变化速率、旁路控制系统的实际运行情况以及旁路运行特性，计算旁路压力设定值跟随判据函数；将预测的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率以及主蒸汽温度的变化趋势和变化速率，输入所述旁路压力设定值跟随判据函数，预测旁路压力设定值跟随主蒸汽压力变化而进行变化的参数；根据所述参数调整计算得到的旁路压力设定值。

在一个实施例中，还包括：根据预测的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率、主蒸汽温度的变化趋势和变化速率、旁路控制系统的实际运行情况以及旁路运行特性，计算旁路调门限幅给定函数；将预测的主蒸汽压力的变化趋势和变化速率以及主蒸汽温度的变化趋势和变化速率，输入所述旁路调门限幅给定函数，预测旁路调门限制开度。