[发明专利]一种考虑蓄热时空分布的燃煤机组控制方法

权利要求书

1.一种考虑蓄热时空分布的燃煤机组控制方法，其特征在于：通过省煤器进出口参数获得省煤器蓄热变化量，将省煤器蓄热变化量与单位再热蒸汽温度调节量变化引起的水冷壁或过热侧烟道内过热器换热量的变化量作商，作为再热蒸汽温度调节量的前馈，即将省煤器延迟变化的热量通过再热蒸汽温度调节量的改变由水冷壁或过热侧烟道内过热器吸热量补偿，完成了主、再热蒸汽温度的耦合调节，将再热蒸汽温度调节量前馈值与从燃煤机组控制系统中得到的再热蒸汽温度调节量指令相加，得到再热蒸汽温度调节量新值。

2.根据权利要求1所述的一种考虑蓄热时空分布的燃煤机组控制方法，其特征在于：所述省煤器蓄热变化量的计算方法如下：

测量省煤器的金属壁温T_m，省煤器金属的蓄热变化量计算如下：

式中：Q_m为金属面的蓄热量，kJ；M为金属的质量，kg；c_m为金属比热容，kJ/(kg·℃)；T_m为金属面的壁温，℃；t为时间，s；

测量省煤器进出口工质的温度和压力，通过水蒸气物性参数表查得对应热力学能u_s，密度ρ_s，省煤器工质的蓄热变化量计算如下：

式中：Q_s为省煤器工质蓄热量，kJ；u_s为工质的热力学能，kJ/kg；ρ_s为工质的密度，kJ/m³；V_s为工质的体积，kJ/m³；

故省煤器蓄热变化量为

式中：g(t)表示省煤器蓄热变化量，kJ/s。

3.根据权利要求2所述的一种考虑蓄热时空分布的燃煤机组控制方法，其特征在于：所述单位再热蒸汽温度调节量变化引起的水冷壁或过热侧烟道内过热器换热量的变化量的计算方法如下：

再热蒸汽温度调节量包括燃烧器摆角开度、烟气再循环量、烟气挡板开度；针对依靠燃烧器摆角调节再热蒸汽温度的机组，选择燃烧器摆角开度扰动；针对依靠烟气再循环调节再热蒸汽温度的机组，选用烟气再循环量扰动；针对依靠烟气挡板调节再热蒸汽温度的机组，选用烟气挡板开度扰动；具体如下：

(1)单位燃烧器摆角开度变化引起的水冷壁换热量的变化量的确定

不同稳态负荷下，进行燃烧器摆角扰动，测量、记录水冷壁进出口工质温度、流量和压力，通过水蒸气物性参数表得出对应焓值，得出单位燃烧器摆角开度变化时水冷壁吸热量的变化值，记为△Q₁:

ΔQ₁＝(G_out,b·h_out,b-G_in,b·h_in,b)-(G_out,a·h_out,a-G_in,a·h_in,a)/(BSA_b-BSA_a)

式中：△Q₁表示单位燃烧器摆角变化时水冷壁换热量的变化值；G代表工质流量，kg/s；h代表工质焓值，kJ/kg；BSA代表燃烧器摆角开度；下标in，out分别代表进出口，下标a，b分别代表燃烧器摆角变化前后；

将不同稳态负荷下的△Q₁与对应负荷拟合，记为f₁(x)；

(2)单位烟气再循环量变化引起的水冷壁换热量的变化量的确定

不同稳态负荷下，进行烟气再循环量扰动，测量、记录水冷壁进出口工质温度、流量和压力，通过水蒸气物性参数表得出对应焓值，得出单位烟气再循环量变化时水冷壁吸热量的变化值，记为△Q₂:

ΔQ₂＝(G_out,b·h_out,b-G_in,b·h_in,b)-(G_out,a·h_out,a-G_in,a·h_in,a)/(FGR_b-FGR_a)

式中：△Q₂表示单位烟气再循环量变化时水冷壁换热量的变化值；G代表工质流量，kg/s；h代表工质焓值，kJ/kg；FGR代表烟气再循环量；下标in，out分别代表进出口，下标a，b分别代表烟气再循环量变化前后；

将不同稳态负荷下的△Q₂与对应负荷值拟合，记为f₂(x)；

(3)单位烟气挡板开度变化时引起的过热侧烟道内过热器换热量的变化量的确定

不同稳态负荷下，进行烟气挡板开度扰动，测量、记录过热侧烟道内过热器进出口工质温度、流量和压力，通过水蒸气物性参数表得出对应焓值，得出单位烟气挡板开度变化时过热侧烟道内过热器吸热量的变化值，记为△Q₃:

ΔQ₃＝(G_out,b·h_out,b-G_in,b·h_in,b)-(G_out,a·h_out,a-G_in,a·h_in,a)/(FGB_b-FGB_a)

式中：△Q₃表示单位烟气挡板开度变化时过热侧烟道内过热器吸热量的变化值；G代表工质流量，kg/s；h代表工质焓值，kJ/kg；FGB代表烟气挡板开度；下标in，out分别代表进出口，下标a，b分别代表烟气挡板开度变化前后；

将不同稳态负荷下的△Q₃与对应负荷值拟合，记为f₃(x)。