一种用于电厂锅炉的微量喷水控制方法与流程

本发明涉及电厂锅炉控制
技术领域：
，尤其是涉及一种用于电厂锅炉的微量喷水控制方法。
背景技术：
：对于大多数电厂而言，锅炉再热器减温水较多一直是存在的一个重大问题，主要还是锅炉的设计结构导致不合理这个问题的产生。一般的锅炉为四角切圆，而它会使炉膛出口烟气因残余旋转导致过热器/再热器管排沿炉膛宽度吸热偏差问题是四角切向燃烧∏型炉所固有的一种特性，随着机组容量的增大而显得更为突出。炉膛气流为顺时针方向旋转，造成炉膛出口残余的旋转能量在离心力的作用下将烟气集中流向靠左侧的烟道中，使这一区域内的烟气热容量大、烟温高、对流强，导致了高温再热器壁温超温。同时低温再热器和高温再热器连接方式不合理，低再各管屏出来的蒸汽没能进行充分的混合，也造成高再超温。再热器减温水有多个原因产生，锅炉本身在结构上导致缺陷，而这个缺陷也就导致了对于不同磨煤机组合以及高负荷导致再热器容易超温的原因。同时，由于再热器事故减温水的喷水位置比较靠前也是导致再热器事故喷水效果不佳，即使减温水量多，也难以避免再热器容易超温。在之前的运行操作中，发现再热器超温后，是通过开大微喷来降低再热器的温度的，同时，微喷有多个阀门，在操作中是多个同时开启的，给它们发送同一个开度指令，所有调门在收到同一个指令后就进行开大，达到降温的效果。如果发生高再管壁超温的话，则需要通过继续开大微喷调门来进行控制，如果效果还不佳的话，则要把微喷的前一级减温水进行开大，也就是再热器事故减温水，通常称之为大喷。可是，在以前的运行操作中发现，当发生高再管壁发生超温后，通过同时开大多个微喷和事故减温水并不能对高再管壁超温起到很好的降温效果。技术实现要素：本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于电厂锅炉的微量喷水控制方法，作为更加有针对性的技术方案来降低高再管壁超温。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于电厂锅炉的微量喷水控制方法，该方法包括以下步骤：步骤1：于电厂锅炉对应的dcs控制系统中确定各个微喷喷嘴与高再管壁的对应关系；步骤2：分别设计微喷和事故减温水各自对应的控制逻辑，使得微喷的对应控制逻辑依据各个微喷喷嘴与高再管壁的对应关系进行控制；步骤3：将步骤2中微喷和事故减温水各自经过设计的对应的控制逻辑应用于电厂锅炉对应的dcs控制系统中以实现微量喷水自动化控制。进一步地，所述的步骤2中微喷对应的控制逻辑包括对微喷自动开启以及关闭速率进行输出限制的控制逻辑、微喷投自动时调节对象改为对应高再管壁温度最大值的控制逻辑、可开启最小开度的控制逻辑、微喷强关的控制逻辑以及用于与原有控制逻辑相切换的逻辑切换开关。进一步地，所述可开启最小开度的控制逻辑的对应控制过程包括：当高再管壁温度大于第一设定温度，且升速率大于设定量时或当高再管壁温度大于第二设定温度时，触发微喷可开启并有最小开度。进一步地，所述微喷强关的控制逻辑的对应控制过程包括：当高再管壁温度小于第三设定温度且再热汽温小于第四设定温度或当高再管壁温度小于第五设定温度时，触发微喷自动强关。进一步地，所述第一设定温度为615℃，所述设定量为4℃/分钟，所述第二设定温度为620℃。进一步地，所述第三设定温度为595℃，所述第四设定温度为555℃，所述于第五设定温度为605℃。进一步地，所述的步骤2中事故减温水对应的控制逻辑包括：当再热器出口平均温度小于第六设定温度时，触发原事故减温水减去微喷流量转换的开度后再输出；当再热器出口平均温度大于第七设定温度时，触发原事故减温水不进行任何操作直接输出。进一步地，所述微喷流量转换的开度由各微喷流量乘以各自对应系数后求和汇总并经过速率限制形成。进一步地，所述的第六设定温度为560℃，所述的第七设定温度为563℃。与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明通过对把多个微喷与高再管壁各个温度相对应起来进行单独控制，相对比以前根据再热器出口温度的整体控制针对性更强，因为如果高再管壁发生超温的话一定是伴随着再热器出口温度变高，在高再发生超温后直接开相对应的微喷阀门后就降低其管壁温度，这样既降低了高再管壁的温度，也降低了再热器出口温度，起到了一举两得的作用。2、本发明使用多个微喷针对高再管壁的方案后，对比没用该方案的前一年，高再管壁超温时间统计相比之前超温时间降低了70％，很大程度上减少了高再管壁因超温而发生爆管的恶性事故的可能性，提高了锅炉的运行可靠性；3、本发明也把微喷的自动逻辑进行改善优化，根据和高再管壁对应的关系，进行超温自动逻辑控制，一定程度上减少了值班员的工作强度。附图说明图1为本发明用于电厂锅炉的微量喷水控制方法中的微喷控制逻辑简化示意图；图2为本发明用于电厂锅炉的微量喷水控制方法中的微喷控制逻辑详细示意图；图3为本发明用于电厂锅炉的微量喷水控制方法中的事故减温水控制逻辑简化示意图；图4为本发明用于电厂锅炉的微量喷水控制方法中的事故减温水控制逻辑详细示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明的发明原理如下：通过日常观察，对再热器减温水量进行统计，再热器减温水由再热器微量喷水减温器，即微喷，以及再热器事故喷水减温器，即大喷构成。通过调取2018年4月时，2号机组不同负荷下，再热器减温水总量、各微量喷水开度、通过数据更加直观的对本发明中的技术问题进行分析。负荷415.9mw(当月平均负荷)300mw400mw500mw减温水量(t/h)32.214.827.146.9从上表中可以看出，2号机组再热器减温水量，随着负荷的升高而增加。月平均减温水量32.2t/h大于400mw时的减温水量27.1t/h，符合月平均负荷所在的区间对应的减温水量。于是，需要深度探究从哪里下手可以进一步减低再热器减温水量。再热器减温水量与再热器减温水开度正相关。也就是说随着再热器减温水调门开度的增加，再热器减温水量也会增加。所以将该月各个负荷下的微量喷水开度，微量喷水流量做了统计，如下表所示：调门开度1号微喷2号微喷3号微喷4号微喷300mw0.0500.810.970.035400mw0.4913.174.490.041500mw2.32013.6115.970.367流量1号微喷2号微喷3号微喷4号微喷300mw3.523.411.383.66400mw4.265.506.494.05500mw6.289.8012.014.70同样，可以看出，1、2、3号微量喷水调门，随着负荷的增加，开启的更加频繁，使得平均开度明显提高，减温水流量随之提高。而4号微量喷水开度变化不大，流量变化也不明显。将微量减温水流量进行累计后发现，在现在的运行方式中，微量减温水流量占据减温水总流量的绝大部分，但是随着负荷的增加，微量减温水占总减温水的比重随之减小，如下表所示：微喷对再热汽温降低的效果较事故喷水明显，加上有对高再管壁超温也有抑制的效果，因此，当负荷低的时候高再管壁超温后，就直接开启微喷达到降温的效果，而到负荷高的时候，此时微喷已经开很大，作用有限，就只能开启事故减温水来降低进入低再进口的再热汽温。具体实施例该技术方案的实现主要步骤如下：1、根据实验通过数据确定各个微喷与高再管壁的关系2、在逻辑上进行梳理和调整，使在画面上显示出各个微喷所对应的温度3、优化原有的微喷逻辑，使得它能根据高再管壁温度进行控制，同时优化事故减温水的逻辑控制。具体地：步骤1、确定微喷和高再管壁的关系通过对单个喷嘴进行开大，然后通过数据统计，确定了每个喷嘴所对应的管壁，从而能根据高再管壁超温的测点有针对性喷水。1号炉微量减温水总结如下：1号炉高再1-10屏高再出口管屏1号微喷1～151～6,8,9,112号微喷15～237,10，12～183号微喷24～3716，18～244号微喷38～4525～332号炉微量减温水总结如下：2号炉高再1-10屏高再11-24屏高再24-33屏高再出口管屏1号微喷1～53无影响无影响1～92号微喷54,551～7无影响10～183号微喷无影响8～591,219～264号微喷无影响无影响2～5425～33对于以上各微量减温水对应的高再管壁温度总结，当发现高再管壁超温后就能有针对性开大相应的微量减温水，从而对于超温的高再管壁能够精准降温，降低一定的减温水量。2、在逻辑上进行梳理和调整，使在画面上显示出各个微喷所对应的温度通过第一部分所得出的对应关系，在dcs的逻辑中，把他们最终通过逻辑判断，在每个微喷的下方，显示出相对应的最高温度以及其温度的升速率，使得能够直观的判断出哪个微喷下的温度最高和相应的温度上升速度，从而可以这些数据来进行判读把相应的微喷阀门开出。3、优化原有的微喷逻辑，使得它能根据高再管壁温度进行控制，同时优化事故减温水的逻辑控制微喷和事故减温水逻辑制定如下：3.1微喷，具体如图1和图2所示：针对微喷控制高再壁温的措施，同时结合当前运行人员对于微喷调门的操作，本发明制定了微喷的控制逻辑如下：(1)微喷投自动时调节对象改为对应高再管壁温度最大值，自动控制温度默认为620度，能进行设定，同时在画面上能显示。(2)在逻辑上对微喷自动开启、关闭速率进行输出限制，≯10％/min。(3)可开启最小开度逻辑：(3a)当vxmax＞615度，且管壁温度升速率连续2秒都大于4，对应的微喷自动开至最小开度5％。(3b)或者当vxmax＞620度，对应的微喷自动开至最小开度5％。(3c)或者调门输出指令大于5％后，对应的微喷自动开至最小开度5％。(3d)这些条件也同样是强关的释放条件。(3e)最小开度5％能在dcs上可以根据调门实际特性进行修改。(4)微喷强关逻辑：(4a)当vxmax＜605度且再热器出口温度(燃烧器摆角控制画面中的再热器温度)<555度，对应的微喷自动状态下强制全关。(4b)或者当vxmax＜595度，对应的微喷自动状态下强制全关。(4c)这些条件也同样是最小开度的释放条件。(5)增加逻辑切换开关，能与原有的逻辑切换，以便在效果不理想时切换回原有逻辑。3.2事故减温水，具体如图3和图4所示：对于事故减温水增加逻辑如下：(1)此逻辑有投入与退出操作开关。(2)在原有再热器输出的指令下减去由已开微喷流量转换为的事故减温水开度值(画面上增加此开度显示，方便监视)，再输出到a侧和b侧，由原来的再热器事故减温水调门指令减去该指令。(3)在微喷流量对应的开度参与原有再热器减温水相减前，需要对这个流量开度指令增加速率限制，防止快速开大与关小，≯5％/min，且该对应的开度最高限制在10％。(4)在投入状态时且再热器温低于560度时减去微喷流量转换的开度，再热器温度取自v6画面中再热器出口温度的两侧平均值，大于560度时则不减去微喷流量转换的开度。(考虑到有超温的风险，增加此逻辑)(5)每个微喷流量乘以相应的系数，再把四个结果相加后变为需要减去的事故减温水开度。(5a)1号微喷流量系数为0.2(5b)2号微喷流量系数为0.1(5c)3号微喷流量系数为0.1(5d)4号微喷流量系数为0.2由于1号和4号微喷对再热器出口温度影响比2号和3号大，因此系数相应增加。举例说明：如果1号～4号微喷流量都是10t，则流量转换的开度为10*0.2 10*0.1 10*0.1 10*2＝5，如此时再热器出口低于560度则经过指令速率限制，a侧和b侧再热器的指令分别在原有逻辑上减去5％，如果高于563度则不用减去5％。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页12