基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法与流程

1.本发明属于电站锅炉技术领域，特别涉及一种基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法。


背景技术：

2.现有的尾部三烟道布置的二次再热锅炉，其尾部通常布置有三个烟道，三个烟道中分别布置一次低再、二次低再和低过三种受热面，且三个烟道出口处分别布置一组烟气挡板。这三组烟气挡板通常是独立工作的，调整挡板开度改变烟道烟气量使一次再热汽温和二次再热汽温达到设定值。在实际工程应用中，这三组烟气挡板追踪两个目标值，即一次高再出口温度和二次高再出口温度，其中某一个挡板开度变化会同时影响另外两路烟道的烟气流量，导致追踪的两个目标值一直处于耦合变化状态，三个自变量两个因变量，导致调节困难。已投运机组的运行状况也表明，三挡板调温逻辑不清晰，互相影响大，难以快速收敛到稳态，为了保证再热汽温达标，往往在再热汽温达到稳态的过程中需要采用喷水减温的方式进行辅助调节，降低了电厂的发电效率。为了提高两级再热汽温的调节速度、提高电厂经济性，需要寻求一种调节性能更优越的汽温控制方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够使一个自变量对应一个因变量，解除多变量之间的耦合，降低两级再热汽温的控制难度，提高被控汽温收敛速度的基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法。
4.本发明是通过下述技术方案来实现：一种基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法，所述二次再热锅炉的尾部烟道分隔为三个相互独立且并列的烟道，分别为一次低再烟道、二次低再烟道和低过烟道，在所述一次低再烟道的出口处布置有一次低再烟道挡板，在所述二次低再烟道的出口处布置有二次低再烟道挡板，在所述低过烟道的出口处布置有低过烟气挡板，其特征在于：设定一高再汽温t1，二高再汽温t2，则平均汽温为(t1 t2)/2，目标值为t0，低过烟气挡板开度α，α跟踪(t1 t2)/2的方式为：
5.设定一个δt，δt代表死区，即令挡板动作的最小温度偏差，
6.若-δt≤((t1 t2)/2-t0)≤δt，则低过烟气挡板开度α不动作，
7.若((t1 t2)/2-t0)＞δt，则低过烟气挡板开度α调大，
8.若((t1 t2)/2-t0)＜-δt，则低过烟气挡板开度α调小；
9.设定一低再烟气挡板开度β，二低再烟气挡板开度γ，β与γ之和为定值m，β跟踪(t1-t2)的方式为：
10.设定一个δt，δt代表死区，即令挡板动作的最小温度偏差，
11.若-δt≤(t1-t2)≤δt，则一低再烟气挡板开度β不变，
12.若(t1-t2)＞δt，则一低再烟气挡板开度β调小，二低再烟气挡板开度γ跟随一低再烟气挡板开度β调大，直到-δt≤(t1-t2)≤δt，
13.若(t1-t2)＜-δt，则一低再烟气挡板开度β调大，二低再烟气挡板开度γ跟随一低再烟气挡板开度β调小，直到-δt≤(t1-t2)≤δt。
14.本发明所述的基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法，其所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板用于调整一高再二高再蒸汽温度偏差，所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和为定值m，该定值m在不同的锅炉负荷区间取值不同。
15.本发明所述的基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法，其所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和定值m的取值趋势是锅炉负荷越高该定值m越小，且最大值不超过110％。
16.本发明所述的基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法，其当锅炉负荷≤50％bmcr时，所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和定值m＝110％；
17.当50％bmcr＜锅炉负荷≤75％bmcr时，所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和定值m＝90％；
18.当75％bmcr＜锅炉负荷时，所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和定值m＝70％。
19.本发明所述的基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法，其所述低过烟气挡板用于控制一高再二高再蒸汽温度平均值，所述低过烟气挡板的开度范围是10％～100％。
20.本发明所述的基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法，其所述三个相互独立且并列的烟道内的烟气离开各自烟气挡板后汇合。
21.本发明通过将三个挡板开度解耦，使得每一个挡板开度只对应一个目标值，自变量和因变量做到了一一映射，降低了控制系统的操作难度，提高了控制系统响应和收敛的速度。
附图说明
22.图1是本发明的结构示意图。
23.图中：1为一次低再烟道挡板，2为二次低再烟道挡板，3为低过烟气挡板，4为尾部烟道，5为尾部前烟道，6为尾部中烟道，7为尾部后烟道，8为一次低温再热器，9为前省煤器，10为二次低温再热器，11为中省煤器，12为低温过热器，13为后省煤器。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.实施例：一种基于烟气挡板调节的二次再热锅炉再热汽温控制方法，如图1所示，所述二次再热锅炉的尾部烟道4被包墙分隔为三个相互独立且并列的烟道，分别为一次低再烟道、二次低再烟道和低过烟道，烟道排列顺序不做要求。在本实施例中，所述三个相互独立且并列的烟道由炉前往后分别为尾部前烟道5、尾部中烟道6以及尾部后烟道7，即一次低再烟道为尾部前烟道5，二次低再烟道为尾部中烟道6，低过烟道为尾部后烟道7。
28.具体地，所述尾部前烟道5内沿烟气流动方向依次布置一次低温再热器8、前省煤器9和一次低再烟气挡板1，所述尾部中烟道6内沿烟气流动方向依次布置二次低温再热器10、中省煤器11和二次低再烟气挡板2，所述尾部后烟道7内沿烟气流动方向依次布置低温过热器12、后省煤器13和低过烟气挡板3。其中，在所述一次低再烟道的出口处布置的一次低再烟道挡板1以及在所述二次低再烟道的出口处布置的二次低再烟道挡板2用于调整一高再二高再蒸汽温度偏差，即一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板负责调整两级高再汽温偏差，所述一次低再烟道挡板1和二次低再烟道挡板2的开度之和为定值m，该定值m在不同的锅炉负荷区间取值不同，具体地，所述一次低再烟道挡板1和二次低再烟道挡板2的开度之和定值m的取值趋势是锅炉负荷越高该定值m越小，且最大值不超过110％；在所述低过烟道的出口处布置的低过烟气挡板3用于控制一高再二高再蒸汽温度平均值，即低过烟气挡板负责调整两级高再平均汽温，所述低过烟气挡板3的开度范围是10％～100％；所述三个相互独立且并列的烟道内的烟气离开各自烟气挡板后汇合。
29.本发明在汽温调节时，通过低过烟气挡板控制一高再二高再蒸汽温度平均值，低过烟气挡板开度范围是10％～100％；一低再二低再烟气挡板调整一高再二高再蒸汽温度偏差，一低再二低再烟气挡板开度之和是定值，该定值在不同的锅炉负荷区间有所不同，其是锅炉负荷的函数，可以直接由设计给定或通过试验确定，通过这种方法实现了解耦，自变量和因变量做到了一一映射。
30.本发明的再热汽温控制方法，具体为：设定一高再汽温t1，二高再汽温t2，则平均汽温为(t1 t2)/2，目标值为t0，低过烟气挡板开度α，α跟踪(t1 t2)/2的方式为：
31.设定一个δt，δt代表死区，即令挡板动作的最小温度偏差，在本实施例中，δt为3℃；
32.若-3≤((t1 t2)/2-t0)≤3，则低过烟气挡板开度α不动作，
33.若((t1 t2)/2-t0)＞3，则低过烟气挡板开度α调大，
34.若((t1 t2)/2-t0)＜-3，则低过烟气挡板开度α调小。
35.设定一低再烟气挡板开度β，二低再烟气挡板开度γ，β与γ之和为定值m，β跟踪(t1-t2)的方式为：
36.给定一高再汽温与二高再汽温偏差不能大于3℃，
37.若-3≤(t1-t2)≤3，则一低再烟气挡板开度β不变，
38.若(t1-t2)＞3，则一低再烟气挡板开度β调小，二低再烟气挡板开度γ跟随一低再烟气挡板开度β调大，直到偏差小于3℃，
39.若(t1-t2)＜-3，则一低再烟气挡板开度β调大，二低再烟气挡板开度γ跟随一低再烟气挡板开度β调小，直到偏差小于3℃。
40.其中，所述一次低再烟道挡板1和二次低再烟道挡板2的开度之和为定值m，该定值m在不同的锅炉负荷区间取值不同，具体地，当锅炉负荷≤50％bmcr时，所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和定值m＝110％；当50％bmcr＜锅炉负荷≤75％bmcr时，所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和定值m＝90％；当75％bmcr＜锅炉负荷时，所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和定值m＝70％。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。