一种补汽阀参与调节的锅炉主控前馈控制系统及方法与流程

1.本发明属于燃煤发电厂技术领域，具体涉及一种补汽阀参与调节的锅炉主控前馈控制系统及方法。


背景技术：

2.超(超)临界机组协调控制均采用以基础前馈量 闭环修正策略，其中负荷指令对应的煤量、给水、风量前馈函数是按照锅炉汽机计算而生成，是建立在机组设计效率的基础上，其精确性对于协调控制变负荷时保持锅炉汽机基本的能量平衡关系至关重要。
3.而设计有补汽阀的汽轮机(如上海汽轮机等产品)，能实现汽轮机在tha工况时通过取消高压调节阀的预节流设计，提高机组运行的经济性，又能在由于进汽参数不足而导致高调阀全开时，通过补汽阀增加进汽量，来满足汽轮机负荷需求；而由于进汽方式的不同，当补汽阀开启进行功率调节时，从补汽阀进入汽轮机内的蒸汽流动方向对原有轴向流动的蒸汽造成一定扰动，再加上两股汽流的温度、压力不同，导致汽轮机的高压缸效率会降低，热耗率会升高，严重降低了机组效率，在相同的负荷指令下锅炉提供的能量不能及时变化，造成锅炉侧和汽机侧能量失衡较多，常规的锅炉主控只能在主汽压力下降后进行被动调节，通常会造成主汽压力偏差较大，机组主要被控参数偏离额定值较多，导致机组带负荷能力下降，严重影响机组运行安全经济性及agc响应指标。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种补汽阀参与调节的锅炉主控前馈控制系统及方法，解决了现有技术中存在的上述不足。
5.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.本发明提供的一种补汽阀参与调节的锅炉主控前馈控制系统，包括第一函数折算模块和第二函数折算模块，其中，所述第一函数折算模块的输入端与模拟量补汽阀指令连接，用于对模拟量补汽阀指令进行折算；所述第二函数折算模块的输入端与模拟量负荷指令连接，用于对模拟量负荷指令进行折算；所述第一函数折算模块和第二函数折算模块的输出端与补汽阀指令影响锅炉主控前馈值连接。
7.优选地，所述第一函数折算模块的输出端和补汽阀指令影响锅炉主控前馈值之间设置有速率限制模块。
8.优选地，所述补汽阀指令影响锅炉主控前馈值的输入端还连接有乘法模块。
9.优选地，所述第一函数折算模块的输出端与乘法模块的输入一连接。
10.优选地，所述第二函数折算模块的输出端与乘法模块的输入二连接。
11.一种补汽阀参与调节的锅炉主控前馈控制方法，包括以下步骤：
12.分别对模拟量补汽阀指令和模拟量负荷指令进行折算，得到两个计算值；
13.将得到的两个计算值作为锅炉主控的补汽阀指令影响锅炉主控前馈值。
14.优选地，将得到的两个计算值作为锅炉主控的补汽阀指令影响锅炉主控前馈值的
具体方法是：
15.当负荷等于80％时，对补汽阀折算指令乘以系数1.2；
16.当负荷等于50％时，对补汽阀折算指令乘以系数1.0；
17.当负荷等于30％时，对补汽阀折算指令乘以系数0.8。
18.优选地，对模拟量补汽阀指令进行折算的函数为：
19.f(x,y)＝f(0,0；24,23；41,28；50,30；100,30)；
20.对模拟量负荷指令进行折算的函数为：
21.f(x,y)＝f(300,0.6；500,1；800,1.2；1000,1.2)。
22.优选地，模拟量补汽阀指令进行折算之后，对得到的计算值进行速率限制处理，具体地：
23.增速率限值为30；
24.减速率限值为20。
25.优选地，将得到的两个计算值作为锅炉主控的补汽阀指令影响锅炉主控前馈值之前应对其进行限值处理，具体地：
26.当输入值满足0-26时，则输出原来的输入值；
27.当输入值大于26时，则输出26；
28.当输入值小于0时，输出为0。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
30.本发明提供的一种补汽阀参与调节的锅炉主控前馈控制系统，通过增加由补汽阀指令折算后的计算值作为锅炉主控的前馈，超前补偿补汽阀开启后由于机组效率降低、热耗升高造成的能量损失，有效提高在补汽阀开启后汽压、汽温的调节品质，大幅提高补汽阀开启后机组运行稳定性及快速带负荷能力，通过提高agc响应指标减少了受电网考核次数，也间接提高了机组运行效益。
31.进一步的，通过设置速率限制模块，能够防止补汽阀突然开启或关闭造成的大幅度快速波动。
32.进一步的，根据不同的负荷，对补汽阀折算指令乘以对应的系数，能够实现前馈量的变增益控制，以适应不同负荷段的机组特性差异。
附图说明
33.图1为本发明的逻辑组态方案设计图。
具体实施方式
34.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
35.参考图1，本发明所述的一种补汽阀参与调节的锅炉主控前馈控制系统，通过使用函数折算模块、速率限制模块、乘法块、限幅模块等组合，对补汽阀指令与负荷指令的输入进行计算得出一个值作为锅炉主控前馈之一，超前补偿补汽阀开启后由于机组效率降低、热耗升高造成的能量损失，使机组主要受控参数保持稳定，提高锅炉主控的调节品质，保证机组安全稳定的运行。
36.本发明所述的一种补汽阀参与调节的锅炉主控前馈控制系统，包括：
37.模拟量输入：补汽阀指令(0-100)和负荷指令。
38.模拟量输出：补汽阀指令影响锅炉主控前馈值。
39.其中，模拟量补汽阀指令(0-100)与第一函数折算模块的输入连接，函数f(x,y)＝f(0,0；24,23；41,28；50,30；100,30)；第一函数折算模块的输出与速率限制模块的输入连接，设置增速率限值为30，减速率限值为20，对补汽阀指令开启速度设置一定速率目的是防止补汽阀突然开启或关闭造成的大幅度快速波动。前边几处也需要修改；速率限制模块的输出与乘法模块的输入一连接。
40.模拟量负荷指令与第二函数折算模块的输入连接，函数f(x,y)＝f(300,0.6；500,1；800,1.2；1000,1.2)；第二函数折算模块的输出与乘法模块的输入二连接，其中：当负荷等于80％的时候，对补汽阀折算指令乘以系数1.2；当负荷等于50％的时候，对补汽阀折算指令乘以系数1.0；当负荷等于30％的时候，对补汽阀折算指令乘以系数0.8。目的是实现前馈量的变增益控制，以适应不同负荷段的机组特性差异。
41.乘法模块的输出与限幅模块的输入连接，设置高限值为26，低限值为0，目的是当输入值为0到26之间时输出原来的输入值；当输入值大于26时，输出26；当输入值小于0时，输出为0；设置限幅模块的目的是防止补汽阀开度过大时造成前馈值过大，影响锅炉主控调节品质。
42.限幅模块的输出与模拟量补汽阀指令影响锅炉主控前馈值连接。
43.本发明在原有锅炉主控前馈控制系统正常使用的前提下，通过增加由补汽阀指令折算后的计算值作为锅炉主控的前馈，超前补偿补汽阀开启后由于机组效率降低、热耗升高造成的能量损失，有效提高在补汽阀开启后汽压、汽温的调节品质，大幅提高补汽阀开启后机组运行稳定性及快速带负荷能力，通过提高agc响应指标减少了受电网考核次数，也间接提高了机组运行效益。