[发明专利]基于动态功煤比的超临界机组燃料热值校正控制方法

说明书

本发明涉及一种基于动态功煤比的超临界机组燃料热值校正控制方法，包括：利用机组稳态运行的判断条件，对功煤比回路进行运算，得出机组稳态功煤比系数，通过将稳态功煤比系数与当前负荷指令进行乘积运算，得出机组当前燃煤热值情况下的基础煤量；机组燃煤热值发生变化时，通过功煤比校正触发判断、单次校正煤量锁存、校正煤量叠加、功煤比校正煤量的锅炉主控反向补偿，对机组动态功煤比进行校正。本发明基于功煤比取代常规负荷对应煤量的f(x)函数功能，能够保证负荷变化时，煤量跟随变化的精准性，同时煤热值校正过程中的扰动性也能够避免。

技术领域

本发明属于发电技术领域，尤其涉及一种基于动态功煤比的超临界机组燃料热值校正控制方法。

背景技术

随着新能源发电的逐步推广，新能源发电的比例逐年增加，而且受季节、日照、降雨量等多方面的影响，新能源发电量还未能稳定。这些因素无疑将对火电机组的调峰、调频能力提出了更高的要求，同时对机组负荷调整的快速性及稳定性的要求也更加严格。随着机组运行年限的增长，设备老化、故障率增高等因素将不可避免，这些都将对火电机组的安全稳定运行造成更大的影响，加之火电机组的燃料供应仍处于卖方市场，电厂供应的燃煤无法保证为设计煤种。入炉煤种的不固定性及随机性将对机组协调控制系统造成极大的干扰，机组传统的基础煤量指令为负荷指令对应的折线函数，而且现有的燃煤热值校正技术的校正时间为2h左右，无法满足机组自动控制系统的需求，燃煤热值变化后，随着机组煤量波动，机组各主要参数也处于波动状态，特别是蒸汽温度温升率变化较大时容易造成金属疲劳，加剧氧化皮的产生，超温严重时导致爆管，低温严重时将导致汽轮机进水。所以现在迫切需要一种控制方法，能够满足机组负荷变化后，燃煤量配比的精准性，燃煤热值校正的校正时间能够达到分钟级，使机组协调系统不受或少受煤种变化的影响。

传统的功煤配比方式为：协调状态下的基础煤量值为机组负荷指令加供热负荷后经f(x)折线函数得出，函数关系的确定，根据建厂初期的设计煤种热值状态下，得出的机组负荷对应的静态燃料量，此数值为负荷对应的基础燃料量，此函数必须准确，才能保证锅炉主控系统进行较小的煤量校正，才能保证机组燃料量、给水流量、总风量等参数的稳定。若现有煤种偏离设计煤种，则无法保证此f(x)函数的准确性，也就无法保证基础煤量的准确性。为解决以上问题，通过燃煤热值校正技术(BTU)实现煤种差异下的煤质校正。具体实现逻辑为：实际负荷对应的标准煤量作为热值校正PID的设定值，实际值为当前校正的燃料量，两者相减之后的差值进入一个纯积分(8000s)pid进行运算，输出值为燃料热值校正系数，此热值校正系数乘以实际燃料量作为校正后的燃料量，校正后的燃料量再次作为热值校正PID的实际值，进行循环校正。同时校正后的燃料量作为最终的实际燃料量同步进入燃料主控的闭环控制。例如当校正系数为1.1时，说明设计煤种的热值是当前燃料量热值的1.1倍，若当前负荷下需要设计煤种100t/h，那么当前热值的燃煤需要100×1.1＝110t/h。通过这样的换算关系，完成燃煤的热值校正。

机组总负荷对应的基础煤量函数f(x)，此函数为设计煤种煤量关系式，当煤种发生较大变化、各辅机特性变化、锅炉大修等因素产生后，此f(x)函数关系式将不再准确，煤量偏差较大时，将给燃煤热值校正功能造成很大的扰动。