[实用新型]采用给水节流的一次调频控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及火电厂控制系统的技术领域，特别涉及一种采用给水节流的一次调频控制系统。

背景技术

火电机组的一次调频是在电网频率下降时发电机组自动增加自身负荷、在电网频率升高时自动减少自身负荷，从而限制电网频率的变化。火电机组必须具有机炉协调控制系统对锅炉、汽轮机及其相关辅助设备进行整体协调，满足电网负荷指令，使机组满足调频调峰要求。为了快速响应机组负荷变化需要，机组大多选择炉跟机的协调方式，即当机组负荷变化时，汽轮机主汽调节阀快速开闭，同时负荷变化量送至锅炉主控回路，增减锅炉燃烧率，直至机组能量和负荷需求达到新的平衡。通过锅炉、汽轮机的协调控制响应电网频率变化，燃料增减会对锅炉燃烧产生过多扰动，此外机组制粉系统存在较大惯性和延迟而无法快速响应负荷变化；同时汽轮机为了保证调节裕量，主汽调节阀也无法保证全开状态，降低了机组效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供能够快速响应电网频率下降的一种一次调频控制系统。

具体地说，本实用新型的实施方式提供了一种采用给水节流的一次调频控制系统，此系统包括：加热段，包括串联的多级高压加热器；进水段，包括除氧器，除氧器连接于加热段的上游，用于向加热段提供给水；供水段，包括省煤器，省煤器连接于加热段的下游，用于向锅炉提供给水；给水旁路控制回路，包括串联的调节阀和隔离阀，控制回路的一端连接于最靠近除氧器的高压加热器的给水出口，控制回路的另一端连接与最靠近锅炉的高压加热器的给水出口；输入端，包括汽轮机转速信号、机组负荷信号、省煤器入口给水温度信号和电网实时频率信号；计算单元，与输入端相连并用于根据输入端的所有信号计算调节阀的开度设定值；和调节阀开度切换模块，连接于计算单元和给水旁路控制回路之间，用于根据开度设定值切换调节阀的开度。

优选地，计算单元包括：汽轮机转速测量模块、负荷测量模块和温度测量模块，其中，汽轮机转速测量模块连接于汽轮机，用于测量汽轮机转速信号；负荷测量模块连接于发电机，用于测量机组负荷信号和电网实时频率信号；温度测量模块连接于省煤器的给水入口，用于测量省煤器入口给水温度信号；其中，机组负荷信号包括发电机的机组实际负荷。

优选地，加热段包括：依次串联第一、第二、第三和第四高压加热器，以及第四高压加热器的外置蒸汽冷却器，外置蒸冷器与第一高加并联连接，第一高压加热器位于加热段的下游并且第四高压加热器位于加热段的上游，省煤器连接在第一高压加热器和外置蒸汽冷却器的给水出口，第四高加连接在除氧器的给水出口。

优选地，给水旁路控制回路包括串联连接的多个隔离阀和调节阀，控制回路的一端连接在第四高压加热器的给水出口，控制回路的另一端连接在省煤器的给水入口。

优选地，开度切换模块与所调节阀相连，用于从计算单元接收开度设定值调节调节阀的开度。

优选地，计算单元包括第一、第二、第三和第四修正模块，其中，第一修正模块用于根据汽轮机转速偏差产生机组调频负荷设定值；第二修正模块用于根据汽轮机转速偏差产生调节阀的开度理论值；第三修正模块用于根据机组实际负荷产生开度理论值的第一修正值；第四修正模块用于根据省煤器入口给水温度产生开度理论值的第三修正值。

优选地，计算单元还包括预第一修正模块相连的PID控制器，用于根据机组调频负荷设定值和机组实际负荷的变化量产生开度理论值的第二修正值。

优选地，计算单元还包括第一、第二和第三乘法器，其中，

第一乘法器与第二和第三修正模块相连，用于将开度理论值与第一修正值相乘并得到第一修正结果；

第二乘法器与第一乘法器和PID控制器相连，用于将第一修正结果与第二修正值相乘并得到第二修正结果；

第三乘法器与第二乘法器和第四修正模块相连，用于将第二修正结果与第三修正值相乘并得到开度设定值；

其中，第三乘法器直接与调节阀开度切换模块相连，用于将开度设定值输入到调节阀开度切换模块。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施方式中的采用给水节流的一次调频控制系统的结构示意图。

图2是本实用新型的一个实施例中的一次调频控制系统的输入端、计算单元和调节阀切换模块的结构示意图。

图3是本实用新型的一个实施例中的一次调频控制系统的结构示意图。