[发明专利]一种高压电极锅炉功率的动态调节方法

说明书

本发明公开一种高压电极锅炉功率的动态调节方法，设备初始投运时，为保证高压电极锅炉能够快速达到负荷功率，伺服电机快速的按照设定的功率要求打开保护盾，从而使高压电极能够在设定的功率下工作，通过三通阀调整旁路的循环水流量，初始阶段，循环水管道旁路完全打开。随着循环水温度逐渐上升，电导率变大，则锅炉功率越大，温度随之快速上升，从而达到快速升温的目的。本发明方法采用斜坡函数分段阶梯式调节功率值，结合三通阀阶梯式调节旁路开度值，能够快速调节功率值，响应调峰命令，功率调节速度快，且不会引起系统震荡。

技术领域

本发明涉及一种高压电极锅炉功率的动态调节方法，尤其涉及一种应用于电网调峰供热的高压电极直热锅炉功率的动态调节方法。

背景技术

目前供热机组灵活性改造主要技术路线主要有汽机抽汽蓄热改造技术和采用电蓄热锅炉调峰等技术。电蓄热锅炉调峰已有技术路线主要有蓄热式电锅炉和熔岩储热装置等。蓄热式电锅炉主要是采用固体蓄热的方式。其采用高压固体蓄热技术，由高压电发热体、高温蓄能体、高温热交换器、热输出控制器、耐高温保温外壳和自动控制系统等组成。固体蓄热式电锅炉需要配置大容量的蓄热系统，因此其占地面积极大且造价较高。固体蓄热式电锅炉的应用周期较短，其效率和可靠性仍有待进一步测算和观察。熔岩电储热装置也几乎存在同样的问题，且造价更高，可靠性更低。两者调峰特性由于自身的固有原因，存在经常无法满足电力调度部门的调峰品质需求的可能性，且存在系统长期运行后整体效率下降、固体蓄热材料不环保等不利问题。

高压电极式锅炉一般采用除盐水做为内部循环水，除盐水的导电率（25℃时）一般为＜0.3μs/cm，该水属于不导电体（此时水的电阻性接近于无限大），此时可以理解为电极之间不导通，因此电极锅炉处于不做功状态。为使锅炉正常做功加热电解水进行供热，锅炉内必须加入一定的电解质，使炉内循环水具有合理的电阻，才能使其导电。

高压电极式热水锅炉技术在国外主要应用于民用采暖供热。通过控制通过高压电极的电流将电能99%转化成热量。电压采用6-35kV。负荷调节范围是1~100%。由于是利用水的电阻性直接对水进行加热，高压电直接对做为电阻的锅炉内部电解质循环水进行加热，不存在能量转化损失，电能100%转化成热量，基本没有热损失。当锅炉缺水时，电极间相互独立，通过电解质水导通的电流通道被切断。不存在类似常规锅炉那样因缺水烧坏的现象。未有将高压电极式锅炉使用到电网调峰供热之中，如何在电网调峰供热系统中控制高压电极锅炉功率，使其能够在最短的时间内响应调峰命令达到设定目标，也关系到调峰运行的效率及效果。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种高压电极锅炉功率的动态调节方法，能够快速、稳定地响应调控命令。

技术方案：本发明所述高压电极锅炉功率的动态调节方法，包括如下步骤：

（1）接收调峰系统的负荷功率指令后，设定锅炉的功率和出水温度目标值，根据设定的功率、出水温度目标值，系统自动计算并得出回水温度值和斜率切换温度值，控制三通调节阀旁路完全打开；

（2）当出水温度低于斜率切换温度值时，由功率PID控制调节，调整功率PID参数，使功率值在设定的速率及偏差范围内增加；

（3）当出水温度高于斜率切换温度值时，由出水温度PID控制调节，调整出水温度PID参数，使出水温度在设定的速率及偏差范围内增加；

（4）当回水温度达到系统计算得出的目标值时，由回水温度PID控制调节，使回水温度在设定的速率及偏差范围内增加；调整三通调节阀的开度，逐步减小旁路开度增大换热器通路开度；

（5）最终使出水温度稳定在设定的目标值，回水温度保持稳定，并且锅炉功率到达设定锅炉功率值后，系统进入稳态。

优选地，步骤（2）中，当出水温度低于斜率切换温度时，实时监测每一秒的功率增加值，当增加值偏离设定的速率偏差范围时，调整速率函数。