[发明专利]一种燃煤机组在煤质变化情况下水煤比的优化控制方法

说明书

本发明公开了一种燃煤机组在煤质变化情况下水煤比的优化控制方法，建立燃煤机组的煤质数据库，形成煤炭热值与各成分含量的拟合函数关系；在输煤皮带上利用煤质监测设备对入炉煤进行煤质分析，并计算出入炉煤的低位发热量，再将入炉煤的低位发热量加入水煤比的控制逻辑中；同时根据汽水分离器蒸汽过热度以及蒸汽压力的偏差，对水煤比进行多重修正。本发明方法可以使燃煤机组根据煤质变化情况与锅炉运行情况调整水煤比，更快的改变给煤速率，使机组尽快达到设定的运行状态。

技术领域

本发明涉及燃煤机组水煤比控制技术领域，具体涉及一种燃煤机组在煤质变化情况下水煤比的优化控制方法。

背景技术

电力是能源的主要利用形式之一。我国约70％的电力由燃煤电站提供，而且由于我国的能源结构和分布的独特性，煤电在未来很长一段时间内仍然是我国电力行业的重要组成部分。煤炭相比其他化石能源具有煤质复杂多变的特点，入炉煤质的波动是影响燃煤电站运行性能及能量利用效率的关键因素。然而，煤质难以避免的出现波动，由于矿点位置、开采深度、储存时间、气候条件等不同，即使是同一煤种的煤质也会存在波动。近年来，煤炭价格不稳定，火电企业为提高经济效益，采用混煤掺烧或改变燃煤种类等方式降低成本，这也进一步加剧了入炉煤质的波动。煤质的变化，会给燃煤电站运行带来诸多问题，尤其是对于大迟延大惯性燃煤机组，煤质的变化将降低机炉协调控制系统的实际控制效果，严重影响运行稳定性与经济性。在煤质发生变化时，水煤比的调控必须要考虑实时入炉煤的实际煤质参数，从而使燃煤机组能够更快的调整给煤速率，使机组尽快的达到设定运行状态。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种燃煤机组在煤质变化情况下水煤比的优化控制方法，旨在保证机组在煤质波动时能更快的调整给煤速率，使机组尽快达到设定的运行状态。

一种燃煤机组在煤质变化情况下水煤比的优化控制方法，包括如下步骤：

1)燃煤机组采用煤跟水控制方式，根据负荷指令计算出燃煤机组稳态运行、采用设计煤种时的水煤比，

WFR₀＝f₀(P₀)

式中，WFR₀是稳态运行、采用设计煤种时的水煤比；P₀是锅炉负荷指令，MW；f₀为设计工况下功率与水煤比的对应关系得出；

2)对水煤比进行初步修正，分以下三种情况：

(a)当电站采用非再热式燃煤机组时，根据汽水分离器入口蒸汽过热度，对水煤比进行初步修正，得到初步修正后的非再热式燃煤机组的水煤比WFR_1a：

WFR_1a＝WFR₀+f₁(T_sep-T₀(p_sep))

式中，T_sep是汽水分离器入口蒸汽的温度，℃；p_sep是汽水分离器入口蒸汽的压力，MPa；T₀是蒸汽压力对应的饱和温度，℃；f₁通过电站锅炉水煤比对汽水分离器蒸汽过热度的影响计算得出；

(b)当电站采用一次再燃煤热机组时，根据汽水分离器入口蒸汽过热度和高温再热器入口蒸汽温度对水煤比稳态值进行初步修正，得到初步修正后的一次再燃煤热机组的水煤比WFR_1b：

WFR_1b＝WFR₀+f₁(T_sep-T₀(p_sep))+f₂(ΔT_reheat)