專利名稱：火電機組智能化的協(xié)調控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及火電廠的控制技術領域，且特別涉及一種火電機組智能化的協(xié)調控制方法。
背景技術：
傳統(tǒng)協(xié)調控制系統(tǒng)主要有爐跟機(BF)、機跟爐(BF)、協(xié)調(CC)三種控制方式。如 圖1所示，BM是控制鍋爐燃燒的指令，TM是控制汽機調節(jié)汽門的指令。當Kl = K4 = 1，K2 = K3 = 0時，系統(tǒng)為“爐跟機(BF) ”方式，此時汽機調門調節(jié) 機組功率，鍋爐燃燒率調節(jié)汽壓，這種方式變負荷性能好，但機組汽壓、汽溫變化較大，運行 穩(wěn)定性差，有利于電網(wǎng)。當Kl = K4 = 1，K2 = K3 = 0時，系統(tǒng)為“爐跟機(TF) ”方式，此時汽機調門調節(jié) 汽壓，鍋爐燃燒率調節(jié)機組功率，這種方式變負荷性能差，但機組汽壓、汽溫變化較小，運行 穩(wěn)定性好，有利于電廠。目前一般采用協(xié)調(CC)控制方式，此時汽機調門和鍋爐燃燒率調節(jié)機組功率和 汽壓的綜合偏差。Kl K4不同的設置，可以產(chǎn)生不同的協(xié)調效果，K1/K2大說明汽機側重 調節(jié)負荷，反之說明汽機側重調節(jié)主汽壓力；K4/K3大說明鍋爐側重調節(jié)主汽壓力，反之說 明鍋爐側重調節(jié)負荷。可見，TF和BF是二種特殊的情況。不管哪種協(xié)調方式，都設計了負荷指令到鍋爐指令(BM)的前饋，使鍋爐燃燒率正 確、快速地隨負荷指令變化，由于鍋爐蒸汽熱負荷對燃料量響應較慢，在變負荷時鍋爐燃燒 率應有適當?shù)某{，一方面加快機組的變負荷速率，同時補償鍋爐的蓄熱變化。K5是為了變 負荷時加快調門的變化，提高機組功率的調節(jié)性能。隨著國內電力裝備制造業(yè)的跨越式發(fā)展，大量600麗及以上等級超臨界機組投 產(chǎn)，這些機組都為直流鍋爐，由于直流鍋爐是強制循環(huán)且受熱區(qū)段之間無固定界限，參數(shù)間 存在有大量的耦合現(xiàn)象，而超臨界參數(shù)的直流鍋爐因調峰范圍內熱力特性變化更大，其動 態(tài)特性所表現(xiàn)出的滯后、時變和非線性就更強；同時由于超臨界鍋爐蓄能能力相對更小，發(fā) 電負荷控制與鍋爐參數(shù)控制的矛盾就更為突出。汽包爐的給水對蒸汽汽壓和溫度、機組發(fā)電功率基本上沒有影響，所以汽包爐機 組的協(xié)調控制系統(tǒng)可以簡化成鍋爐燃燒率和汽機調門二個輸入，機組功率和蒸汽壓力二個 輸出的對象。而直流爐的給水對蒸汽汽壓和溫度、機組發(fā)電功率功都有顯著的影響，所以它 起碼是一個鍋爐燃燒率、給水量和汽機調門三個輸入，機組功率、蒸汽壓力和溫度(或焓) 三個輸出的對象。但目前超臨界機組仍沿用著主要適用于汽包爐機組的傳統(tǒng)協(xié)調控制系 統(tǒng)，難以滿足超臨界機組運行要求。直流爐的鍋爐蒸發(fā)量隨給水量同步變化，控制給水能快速變化機組發(fā)電功率。汽 溫對給水的響應也比燃料快，尤其是配直吹式制粉系統(tǒng)的機組，由于原煤磨成煤粉需要1 分鐘左右的時間，燃燒率調節(jié)汽溫有 較長的延遲，所以目前直流爐機組一般采用給水調節(jié) 分離溫度(或焓)，變負荷時為了維持汽溫，要求給水隨鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣熱量同步變化，則給水必須滯后于燃料量變化，這樣這類發(fā)電機組的變負荷性能較差。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種火電機組智能化的協(xié)調控制方法，通過對傳統(tǒng)協(xié)調控制改進，提 高機組的變負荷性能，更好地滿足電網(wǎng)的變負荷要求，提高機組運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，減 小機組的變負荷成本，更好地協(xié)調廠網(wǎng)利益。為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種火電機組智能化的協(xié)調控制方法，包括進行機組智能化協(xié)調控制；進行直流爐智能化給水控制；進行智能化快速反向變負荷處理；進行智能化超調控制，其中所述智能化超調控制包括直流爐的智能化超調控制和 汽包爐的智能化超調控制。進一步的，所述機組智能化協(xié)調控制在加負荷過程中主汽壓力低于壓力定值，如 偏低在允許值內，此時汽機調門調節(jié)發(fā)電功率，機組功率與功率指令基本相等，機組有最好 的負荷調節(jié)性能，機組功率能快速跟隨功率指令變化；如果主汽壓力低于壓力定值超過允許值，此時汽機調門增加了主汽壓力的調節(jié)作 用，防止主汽壓力過低，此時機組功率會低于功率指令，如果主汽壓力繼續(xù)下降，則應閉鎖 汽機調門開大，保證機組安全。進一步的，所述機組智能化協(xié)調控制在減負荷過程中主汽壓力高于壓力定值，如 偏高在允許值內，此時汽機調門調節(jié)發(fā)電功率，機組功率與功率指令基本相等，機組有最好 的負荷調節(jié)性能，機組功率能快速跟隨功率指令變化；如果主汽壓力高于壓力定值超過允許值，此時汽機調門增加了主汽壓力的調節(jié)作 用，防止主汽壓力過高，此時機組功率會高于功率指令，如果主汽壓力繼續(xù)上升，則應閉鎖 汽機調門關小，保證機組安全。進一步的，所述智能化直流爐給水控制系統(tǒng)在變負荷時，適當放棄汽溫的控制，協(xié) 助汽機調門控制功率，使機組有較好的持續(xù)變負荷性能，完成變負荷后，給水平滑過渡到控 制汽溫，這樣即提高直流爐機組的負荷調節(jié)性能，汽溫的變化也控制在合理的范圍內。進一步的，在加負荷過程，給水提前增加，汽溫低于溫度定值，如分離器溫度偏低 在允許值內，則不會出現(xiàn)因汽溫下降而減小給水流量，使機組功率下降情況，此時給水主要 用于輔助調節(jié)機組功率，使機組有較好的持續(xù)加負荷性能；如果分離器溫度偏低超過允許值，則此時給水恢復調節(jié)分離器溫度，防止汽溫過 低，保證機組安全，加負荷性能會有所下降。進一步的，在減負荷過程，給水提前減小，汽溫高于溫度定值，如分離器溫度偏高 在允許值內，則不會出現(xiàn)因汽溫上升而增加給水流量，使機組功率上升情況，此時給水主要 用于輔助調節(jié)機組功率，使機組有較好的持續(xù)減負荷性能；如果分離器溫度偏高超過允許值，則此時給水恢復調節(jié)分離器溫度，防止汽溫過 高，保證機組安全，減負荷性能會有所下降。進一步的，所述智能化快速反向變負荷處理在加負荷過程中，如此時突然出現(xiàn)反 向減負荷要求，汽機組調門快速朝著關的方向變化，直流爐的給水快速朝著減小的方向變化，機組功率能隨電網(wǎng)要求同步變化，有效提高機組的變負荷性能。 進一步的，所述智能化快速反向變負荷處理在加負荷過程中突然反向減負荷，此 時機組功率低于功率指令，主汽壓力低于壓力定值，汽機調門變成調節(jié)汽壓，調門快速關 小，變負荷速率優(yōu)于電網(wǎng)要求，而且有助汽壓恢復。進一步的，所述智能化快速反向變負荷處理在加負荷過程中突然反向減負荷，此 時直流爐汽溫低于壓力定值，給水變?yōu)檎{節(jié)汽溫，給水量減小，加速機組功率下降，變負荷 性能提高，而且有助汽溫恢復。進一步的，所述直流爐的智能化超調控制在有加負荷要求時，系統(tǒng)觸發(fā)燃燒率和 給水量的超調，此時由于調門開大加負荷，而鍋爐熱負荷還沒有來得及增加，蒸汽壓力和溫 度下降，其中超調分為二部分，第一部分按煤水配比關系隨同步變化給水量和燃料量，第二 部分是燃料量的單獨超調，主要用于恢復由于給水提前變化引起的溫度變化；系統(tǒng)根據(jù)汽溫、汽壓的變化修正給水和燃燒率的超調幅度，由于燃燒率和給水的 超調，在加負荷過程的后期，鍋爐熱量會大于發(fā)電量，蒸汽壓力和溫度上升，當蒸汽壓力接 近其定值時復位第一部分超調，當蒸汽溫度接近其定值時，復位第二部分燃燒率超調，由于 鍋爐熱慣性最終使蒸汽壓力和溫度恢復至目標值。進一步的，所述汽包爐的智能化超調控制在加負荷時，調門開大，利用機組的蓄熱 使電負荷快速增加，主汽壓力下降；同時鍋爐燃燒率快速超調地變化，當鍋爐負荷超過電負 荷時，主汽壓力開始回升，當壓力回升接近其定值時結束超調，主汽壓力由鍋爐負荷的慣性 回升到其定值。本發(fā)明提出的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，使得火電廠通過協(xié)調控制系統(tǒng)實 現(xiàn)機組負荷控制，協(xié)調控制系統(tǒng)一般通過調節(jié)鍋爐燃燒率(及給水量)、汽機進汽量的調節(jié) 汽門，在保證機組安全的前提下盡快響應電網(wǎng)的負荷變化要求，并維持汽壓(汽溫)，使機 組經(jīng)濟和穩(wěn)定地運行。


圖1所示為傳統(tǒng)協(xié)調控制系統(tǒng)原理圖。圖2所示為本發(fā)明較佳實施例的火電機組智能化的協(xié)調控制方法流程圖。圖3所示為本發(fā)明較佳實施例的汽包爐智能協(xié)調控制系統(tǒng)原理圖。圖4所示為本發(fā)明較佳實施例的直流爐智能協(xié)調控制系統(tǒng)原理圖。
具體實施例方式為了更了解本發(fā)明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。請參考圖2，圖2所示為本發(fā)明較佳實施例的火電機組智能化的協(xié)調控制方法流 程圖。本發(fā)明提出一種火電機組智能化的協(xié)調控制方法，包括步驟SlOO 進行機組智能化協(xié)調控制；步驟S200 進行直流爐智能化給水控制；步驟S300 進行智能化快速反向變負荷處理；步驟S400 進行智能化超調控制，其中所述智能化超調控制包括直流爐的智能化 超調控制和汽包爐的智能化超調控制。
目前的協(xié)調控制系統(tǒng)采用如圖1所示的傳統(tǒng)固定控制方式，本智能化協(xié)調控制系 統(tǒng)根據(jù)功率指令的變化確定機組加負荷、減負荷、穩(wěn)定三種工況，機組在變負荷工況時切到 BF方式，此時汽機調門在保證機組安全的前提下控制功率，發(fā)揮出機組最快的變負荷性能， 及時滿足電網(wǎng)的AGC變負荷要求。完成變負荷后過渡到TF或有利于機組的協(xié)調方式，汽機 調門平滑地過渡為主要調節(jié)汽壓，使機組在穩(wěn)定工況下，處于最穩(wěn)定、最經(jīng)濟的運行方式。 較好地實現(xiàn)了廠網(wǎng)協(xié)調。 如圖3，PIDl構成的汽機調門調節(jié)系統(tǒng)是一個快速系統(tǒng)，使輸入偏差El為0。通 過協(xié)調方式控制模塊，使El有不同的模型，汽機調門承擔不同的調節(jié)任務。符號說明N 機組功率，N0 功率指令，N0i 加負荷時的功率指令，Nod 減負荷時的負荷指令。Pt 主汽壓力；P0 壓力定值；P0i 加負荷時的壓力定值；Pod 減負荷時的壓力定值， δ 允許的壓力偏差。加負荷時的功率指令Ncii = MAX (N。，N)式 1加負荷時的壓力定值P0i = MAX [ (P0- δ )，MIN (P0, P1)]式 2加負荷時的PIDl輸入偏差Eli = (N0i-N) -K(P0i-Pt)式 3由于加負荷過程中機組功率一般低于功率指令，由式1得到NQi = N。，主汽壓力一 般低于壓力定值，如偏低在允許值內，由式2得到ΡΜ = Pt,由式3得到El = (N0-N)式 4由式4可見，此時汽機調門調節(jié)發(fā)電功率，機組功率基本上與功率指令相等，機組 有最好的負荷調節(jié)性能，機組功率能快速跟隨功率指令變化，這是在加負荷過程中正常的 情況。如果主汽壓力低于壓力定值超過允許值(δ )，由式2得到PQi = Pq- δ，由式3得 到El = (N0-N)-K (P0- δ -Pt)式 5由式5可見，此時汽機調門增加了主汽壓力的調節(jié)作用，防止主汽壓力過低，此時 機組功率會偏低于功率指令，如果主汽壓力繼續(xù)下降，則應閉鎖汽機調門開大，保證機組安全。減負荷時的功率指令Ntld = MIN (N。，N)式 6減負荷時的壓力定值Pod = MIN [ (P0+ δ )，MAX (P0，Pt)]式 7減負荷時的PIDl輸入偏差Eld = (Nod-N)-K(Pod-Pt)式 8由于減負荷過程中發(fā)電功率一般高于功率指令，由式6得到NQd = NQ，主汽壓力一 般高于壓力定值，如偏高在允許值內，由式7得到=Ptld = Pt,由式8得到El = (N0-N)式 9
由式9可見，此時汽機調門調節(jié)發(fā)電功率，機組功率基本上與功率指令相等，機組 有最好的負荷調節(jié)性能，機組功率能快速跟隨功率指令變化，這是在減負荷過程中正常的 情況。如果主汽壓力高于壓力定值超過允許值(δ )，由式7得到PQd = PQ+ δ，由式8得 到El = (N0-N) -K (P0+ δ -Pt)式 10 由式10可見，此時汽機調門增加了主汽壓力的調節(jié)作用，防止主汽壓力過高，此 時機組功率會偏高于功率指令，如果主汽壓力繼續(xù)上升，則應閉鎖汽機調門關小，保證機組安全。在變負荷過程中，鍋爐側PID2，作相應的變化，Ε2—般為主汽壓力與壓力定值的偏差。從變負荷過渡到穩(wěn)態(tài)后，協(xié)調方式切回TF或較穩(wěn)定的協(xié)調方式。請參考圖4，超臨界機組沒有汽包爐那樣大的蓄熱，所以調門變化時機組功率變化 較小，只能滿足電網(wǎng)初期和很小幅度變負荷要求，不能滿足較大幅度持續(xù)的變負荷要求。直 流爐的鍋爐蒸發(fā)量隨給水量同步變化，控制給水能快速變化機組發(fā)電功率，這也是超臨界 機組儲能利用的主要途徑。汽溫對給水的響應遠比燃料快，通過給水調節(jié)負荷，變負荷性能 好，但汽溫偏差較大，反之給水調節(jié)汽溫，則汽溫變化較小，但變負荷性能差，可見直流爐機 組的負荷控制與汽溫控制是有矛盾的。本智能化給水控制系統(tǒng)在變負荷時，適當放棄汽溫的控制，協(xié)助汽機調門控制功 率，使機組有較好的持續(xù)變負荷性能，完成變負荷后，給水平滑過渡到控制汽溫，這樣即提 高超臨界機組的負荷調節(jié)性能，汽溫的變化也控制在合理的范圍內。符號說明T 分離器溫度；T0 溫度定值；T0i 加負荷時的溫度定值；Τ0d 減負荷時的溫度定 值，σ 允許的溫度偏差。加負荷時的溫度定值T0i = MAX [ (T0- σ )，MIN (T0, Τ)]式 11由于加負荷過程，給水提前增加，汽溫一般會低于溫度定值，如分離器溫度偏低在 允許值內，由式11得到=T0i = T，PID3的輸入為0，不會出現(xiàn)因汽溫下降而減小給水流量， 使機組功率下降情況，此時給水主要用于輔助調節(jié)機組功率，使機組有較好的持續(xù)變負荷 性能。如果分離器溫度偏低超過允許值，則由式11得到=T0i = T0-σ，此時給水恢復調節(jié)分離器溫度，防止汽溫過低，保證機組安全，變負荷性能會有所下降。減負荷時的溫度定值Tod = ΜΙΝ[(Τ0+σ )，MAX(T0，T)]式 12同樣減負荷過程，給水提前減小，汽溫一般會高于溫度定值，如分離器溫度偏高在 允許值內，由式12得到T0d = Τ, PID3的輸入為0，不會出現(xiàn)因汽溫上升而增加給水流量， 使機組功率上升情況，此時給水主要用于輔助調節(jié)機組功率，使機組有較好的持續(xù)變負荷 性能。如果分離器溫度偏高超過允許值，則由式12得到=T0i = T0+σ，此時給水恢復調節(jié)分 離器溫度，防止汽溫過高，保證機組安全，變負荷性能會有所下降。電網(wǎng)一個要求發(fā)電和用電及時平衡的系統(tǒng)，經(jīng)常會出現(xiàn)上下來回的變負荷要求，本專利具有使機組功率隨電網(wǎng)要求快速反向變負荷的功能。在加負荷過程中，如此時突然出現(xiàn)反向減負荷要求，在目前的協(xié)調控制系統(tǒng)下，由 于功率指令有速率限制，在一段時間內機組功率仍低于功率指令，所以汽機調門會朝著開 大方向變化，造成負荷反向變化的延遲，也浪費發(fā)電能源。在本專利中，出現(xiàn)由加轉減的變 負荷要求時，由式6得到Nq = N, PIDl功率指令由Ntl變?yōu)镹，汽機組調門快速朝著關的方 向變化?？梢姍C組功率能隨電網(wǎng)要求同步變化，有效地提高了機組的變負荷性能。在頻繁的變負荷過程中時常會出現(xiàn)加負荷時主汽壓力偏高于其定值和減負荷時 主汽壓力偏低于其定值，如加負荷過程中突然反向減負荷，此時不僅機組功率低于功率指 令，而且主汽壓力也低于壓力定值，由式6、7、、8得到E1 =K(Ptl-Pt),汽機調門變成調節(jié)汽 壓，調門快速關小，變負荷速率會優(yōu)于電網(wǎng)要求，這樣做對電網(wǎng)和機組都是有利的，因為此 時調門變負荷與恢復主汽壓力的方向是一致。同樣在頻繁的變負荷過程中時直流爐常會出現(xiàn)加負荷時汽溫偏高于其定值和減 負荷時汽溫偏低于其定值，如加負荷過程中突然反向減負荷，此時汽溫仍低于壓力定值，由 式12得到TM = Ttl，給水變?yōu)檎{節(jié)汽溫，PID3使給水量減小，加速機組功率下降，不僅變負 荷性能提高，而且有助汽溫恢復。根據(jù)火電機組的變負荷特性，沒有燃燒率(或給水)的超調，變負荷速率較差，過 大的超調造成負荷過調，過小的超調變負荷速率達不到要求，超調不當機組參數(shù)變化也較 大，影響機組運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。常規(guī)的協(xié)調控制采用固定的超調，當機組工況變化 時，控制性能變差。本專利提出了智能化超調控制策略，能根據(jù)變負荷幅度、速率，機組的運行參數(shù)等 預估超調幅度，使機組有較好的變負荷性能，超調的總量應是變負荷時機組蓄熱變化的總 量，本專利并根據(jù)機組的參數(shù)變化趨勢判斷超調總量，使機組完成變負荷后能量基本平衡， 蒸汽的壓力(和溫度)恢復到額定值。智能化超調較好解決了滯后、時變、非線性的鍋爐控 制難點。請參考圖4，直流爐給水超調主要作用是加快機組的變負荷速度，及時平衡汽機對 鍋爐蒸發(fā)量的要求，它還根據(jù)汽壓的變化修正給水超調量，減小汽壓的變化幅度，并最終使 汽壓恢復。燃料量的超調主要是及時補充鍋爐的儲能變化，平衡機組的能量，它還根據(jù)蒸汽 比焓的變化修正燃料量的超調，減小汽溫的變化，最終使汽溫恢復。當汽機調門快速跟隨負荷指令變化，充分利用機組的蓄熱，提高機組初期的負荷響應性能時，直流爐給水量超前變化，機組電負荷會快速變化，但由于鍋爐熱負荷客觀上存 在著較大的延遲，它總是滯后于電負荷的變化，蒸汽壓力和溫度會有較大的變化，所以必須 適當?shù)爻{給煤量指令，才能減小蒸汽壓力和溫度的變化。燃燒率的超調分為二部分，第一 部分按煤水配比關系隨給水量同步變化，第二部分主要用于恢復由于給水提前變化引起的 溫度變化。有加負荷要求時，系統(tǒng)觸發(fā)燃燒率和給水量的超調，此時由于調門開大加負荷，而鍋爐熱負荷還沒有來得及增加，蒸汽壓力和溫度下降。系統(tǒng)根據(jù)汽溫、汽壓的變化修正給水 和燃燒率的超調幅度，由于燃燒率和給水的超調，在加負荷過程的后期，鍋爐熱量會大于發(fā) 電量，蒸汽壓力和溫度上升，當蒸汽壓力接近其定值時復位給水和第一部燃燒率超調，當蒸 汽溫度接近其定值時，復位第二部燃燒率超調，由于鍋爐熱慣性最終使蒸汽壓力和溫度恢復至目標值。減負荷的控制與加負荷相似。
請參考圖3，本專利的汽包爐超調量采用智能判斷，其數(shù)量應等于調門調節(jié)電負荷 時利用掉的蓄熱變化量。它是一定量的能量，對應于一定量的煤，是超調幅度與超調持續(xù)時 間形成的面積，其大小與變負荷速率和負荷的變化量有關。如超調幅度減小，超調持續(xù)時間 就會延長；如超調幅度增大，超調持續(xù)時間就會減小，超調幅度增大，主汽壓力的動態(tài)偏差 會減小，但對鍋爐的擾動會比較大。加負荷時，調門開大，利用機組的蓄熱使電負荷快速增加，主汽壓力下降；同時鍋 爐燃燒率快速超調地變化，當鍋爐負荷超過電負荷時，主汽壓力開始回升，當壓力回升接近 其定值時結束超調，主汽壓力由鍋爐負荷的慣性回升到其定值。減負荷的過程相似。超調 的結束采用智能判斷，相當于控制超調持續(xù)時間，其目標是使完成變負荷任務后主汽壓力 正好恢復到其定值。減負荷的控制與加負荷相似。綜上所述，本發(fā)明提出的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，使得火電廠通過協(xié)調 控制系統(tǒng)實現(xiàn)機組負荷控制，協(xié)調控制系統(tǒng)一般通過調節(jié)鍋爐燃燒率(及給水量)、汽機 進汽量的調節(jié)汽門，在保證機組安全的前提下盡快響應電網(wǎng)的負荷變化要求，并維持汽壓 (汽溫)，使機組經(jīng)濟和穩(wěn)定地運行。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技 術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因 此，本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
一種火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，包括進行機組智能化協(xié)調控制；進行直流爐智能化給水控制；進行智能化快速反向變負荷處理；進行智能化超調控制，其中所述智能化超調控制包括直流爐的智能化超調控制和汽包爐的智能化超調控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，所述機組智 能化協(xié)調控制在加負荷過程中，主汽壓力低于壓力定值，如偏低在允許值內，此時汽機調門 調節(jié)發(fā)電功率，機組功率與功率指令基本相等，機組有最好的負荷調節(jié)性能，機組功率能快 速跟隨功率指令變化；如果主汽壓力低于壓力定值超過允許值，此時汽機調門增加了主汽壓力的調節(jié)作用， 防止主汽壓力過低，此時機組功率會低于功率指令，如果主汽壓力繼續(xù)下降，則應閉鎖汽機 調門開大，保證機組安全。
3.根據(jù)權利要求1所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，所述機組智 能化協(xié)調控制在減負荷過程中主汽壓力高于壓力定值，如偏高在允許值內，此時汽機調門 調節(jié)發(fā)電功率，機組功率與功率指令基本相等，機組有最好的負荷調節(jié)性能，機組功率能快 速跟隨功率指令變化；如果主汽壓力高于壓力定值超過允許值，此時汽機調門增加了主汽壓力的調節(jié)作用， 防止主汽壓力過高，此時機組功率會高于功率指令，如果主汽壓力繼續(xù)上升，則應閉鎖汽機 調門關小，保證機組安全。
4.根據(jù)權利要求1所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，所述智能化 直流爐給水控制系統(tǒng)在變負荷時，適當放棄汽溫的控制，協(xié)助汽機調門控制功率，使機組有 較好的持續(xù)變負荷性能，完成變負荷后，給水平滑過渡到控制汽溫，這樣即提高直流爐機組 的負荷調節(jié)性能，汽溫的變化也控制在合理的范圍內。
5.根據(jù)權利要求4所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，在加負荷過 程，給水提前增加，汽溫低于溫度定值，如分離器溫度偏低在允許值內，則不會出現(xiàn)因汽溫 下降而減小給水流量，使機組功率下降情況，此時給水主要用于輔助調節(jié)機組功率，使機組 有較好的持續(xù)加負荷性能；如果分離器溫度偏低超過允許值，則此時給水恢復調節(jié)分離器溫度，防止汽溫過低，保 證機組安全，加負荷性能會有所下降。
6.根據(jù)權利要求4所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，在減負荷過 程，給水提前減小，汽溫高于溫度定值，如分離器溫度偏高在允許值內，則不會出現(xiàn)因汽溫 上升而增加給水流量，使機組功率上升情況，此時給水主要用于輔助調節(jié)機組功率，使機組 有較好的持續(xù)減負荷性能；如果分離器溫度偏高超過允許值，則此時給水恢復調節(jié)分離器溫度，防止汽溫過高，保 證機組安全，減負荷性能會有所下降。
7.根據(jù)權利要求1所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，所述智能化 快速反向變負荷處理在加負荷過程中，如此時突然出現(xiàn)反向減負荷要求，汽機組調門快速 朝著關的方向變化，直流爐的給水快速朝著減小的方向變化，機組功率能隨電網(wǎng)要求同步變化，有效提高機組的變負荷性能。
8.根據(jù)權利要求7所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，所述智能化 快速反向變負荷處理在加負荷過程中突然反向減負荷，此時機組功率低于功率指令，主汽 壓力低于壓力定值，汽機調門變成調節(jié)汽壓，調門快速關小，變負荷速率優(yōu)于電網(wǎng)要求，而 且有助汽壓恢復。
9.根據(jù)權利要求7所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，所述智能化 快速反向變負荷處理在加負荷過程中突然反向減負荷，此時直流爐汽溫低于壓力定值，給 水變?yōu)檎{節(jié)汽溫，給水量減小，加速機組功率下降，變負荷性能提高，而且有助汽溫恢復。
10.根據(jù)權利要求1所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，所述直流爐 的智能化超調控制在有加負荷要求時，系統(tǒng)觸發(fā)燃燒率和給水量的超調，此時由于調門開 大加負荷，而鍋爐熱負荷還沒有來得及增加，蒸汽壓力和溫度下降，其中超調分為二部分， 第一部分按煤水配比關系同步變化給水量和燃料量，第二部分是燃料量的單獨超調，主要 用于恢復由于給水提前變化引起的溫度變化；系統(tǒng)根據(jù)汽溫、汽壓的變化修正給水和燃燒率的超調幅度，由于燃燒率和給水的超調， 在加負荷過程的后期，鍋爐熱量會大于發(fā)電量，蒸汽壓力和溫度上升，當蒸汽壓力接近其定 值時復位第一部超調，當蒸汽溫度接近其定值時，復位第二部超調，由于鍋爐熱慣性最終使 蒸汽壓力和溫度恢復至目標值。
11.根據(jù)權利要求1所述的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，其特征在于，所述汽包爐 的智能化超調控制在加負荷時，調門開大，利用機組的蓄熱使電負荷快速增加，主汽壓力下 降；同時鍋爐燃燒率快速超調地變化，當鍋爐負荷超過電負荷時，主汽壓力開始回升，當壓 力回升接近其定值時結束超調，主汽壓力由鍋爐負荷的慣性回升到其定值。
全文摘要
本發(fā)明提出一種火電機組智能化的協(xié)調控制方法，包括進行機組智能化協(xié)調控制；進行直流爐智能化給水控制；進行智能化快速反向變負荷處理；進行智能化超調控制，其中所述智能化超調控制包括直流爐的智能化超調控制和汽包爐的智能化超調控制。本發(fā)明提出的火電機組智能化的協(xié)調控制方法，通過對傳統(tǒng)協(xié)調控制改進，提高機組的變負荷性能，更好地滿足電網(wǎng)的變負荷要求，提高機組運行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，減小機組的變負荷成本，更好地協(xié)調廠網(wǎng)利益。
文檔編號F22B35/00GK101988697SQ20091005612
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權日2009年8月7日
發(fā)明者沈叢奇 申請人:華東電力試驗研究院有限公司;上海明華電力技術工程有限公司