[发明专利]干熄焦余热锅炉主汽温优化控制方法

说明书

本发明涉及一种干熄焦余热锅炉主汽温优化控制方法，该方案引入了干熄焦余热锅炉入口惰性气体温度作为前馈量，并根据入口惰性气体温度的变化趋势强弱修正前馈增益系数K；根据减温水出口温度的变化趋势与减温水调门指令变化的趋势，判断是否调门处在流量不连续变化区域，如果调门处在流量变化不灵敏的区域，副调PID的比例系数与积分时间参数自适应变化，快速通过调门不灵敏区域；根据主汽温测量值与设定值的偏差，判断主汽温偏差是否超过预设定的阈值，主汽温偏差超过阈值且主汽温过高时，闭锁副调PID前馈数值减小，汽温偏差超过阈值且主汽温过低时，闭锁副调PID前馈数值增加，仅保留反馈调节功能，让主汽温尽快回稳定到设定值。

技术领域

本发明涉及一种控制方法，特别涉及干熄焦余热锅炉主汽温变参数自适应优化控制方法，属于干熄焦余热发电机组余热锅炉主汽温控制技术领域。

背景技术

干熄焦余热锅炉通过惰性气体吸收红焦热量，将热量传递给干熄焦余热锅炉用于发电。干熄焦余热锅炉主汽温调节过程是典型的大延迟的过程环节，受热对象为多容、大惯性系统，受控系统存在严重的非线性和时变特性；干熄焦余热锅炉热量变化、减温水调门的流量非线性等，给主汽温调节带来很多的困难。目前干熄焦余热锅炉主汽温控制系统中广泛采用以主汽温为主调、减温水调门出口温度为副调的串级PID控制策略，虽然相比于手动控制大部分时间内取得了一定的控制效果，但是在干熄焦余热锅炉热量波动、减温水调门流量不连续等复杂工况下，主汽温控制往往达不到理想效果，需要运行人员手动干预。

为了克服干熄焦余热锅炉主汽温控制对象大滞后、时变非线性的特性导致的主汽温波动较大，主汽温自动调节回路不能够在相对复杂的工况下长期安全稳定投运，国内外自动调试工作人员尝试将多种控制方法引入到主汽温控制中。近年来，有学者提出了基于遗传算法和神经网络的PID控制、模糊自适应预测函数控制、状态变量_预测控制、神经免疫反馈控制等复合控制方法，在仿真系统平台上，获得了较好的控制效果，这些研究对于探索复杂工况下的主汽温控制方法具有一定的促进作用，但都存在着结构复杂、参数整定规则繁多等缺点，使其在实际运用中难以得到有效的软硬件方面支持，导致现场在实际各种工况变化下，难以大规模推广运用。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种干熄焦余热锅炉主汽温变参数自适应优化控制方法，该方法适用于DCS分散控制系统，可降低现场运行人员的工作强度，提高主汽温的调节品质，提高机组运行的经济性和安全性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种干熄焦余热锅炉主汽温优化控制方法，所述控制方法如下：

步骤1：实时获取干熄焦余热锅炉入口惰性气体温度，采用数值分析算法，计算干熄焦余热锅炉入口惰性气体温升率；

步骤2：判断步骤1中，干熄焦余热锅炉入口惰性气体温升率是否超过预先设定值a0，或者低于预先设定值a1；如果超过预先设定值a0，选择前馈增益系数Kmax，如果入口惰性气体温升率低于预先设定值a1，选择前馈增益系数Kmin，否则选择前馈增益系数Knor，最终得到前馈增益系数K；

步骤3：将干熄焦余热锅炉入口惰性气体温度乘以前馈增益系数K，作为副调PID的前馈信号，与串级PID运算结果相加，共同作用于减温水调门的控制输出;

步骤4：获取减温水出口温度T和减温水调门指令OP，采用数值分析算法，计算减温水调门指令阶跃变化时，减温水出口温度变化的幅度：∣ΔT/ΔOP∣；

步骤5：判断步骤4中∣ΔT/ΔOP∣是否低于预先设定值a2，如果低于预先设定值a2，表明该调门指令范围内，流量不太连续，宜选择一组比例系数和积分时间较大的PID参数（Kp1，Ki1），快速通过调门流量不灵敏区域；如果∣ΔT/ΔOP∣高于预先设定值a2，表明该调门指令范围内，流量较为连续，宜选择一组比例系数和积分时间相对较小的PID参数（Kp2，Ki2）；