基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法，其特點是，包括設(shè)置鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀，數(shù)據(jù)采集，F(xiàn)CB歷史數(shù)據(jù)提取，數(shù)據(jù)整理、清洗、擬合水循環(huán)給水策略，數(shù)據(jù)提取和監(jiān)測與判定等步驟。能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，保證FCB過程安全可靠，科學(xué)合理地控制鍋爐給水量，確保安全生產(chǎn)。
【專利說明】基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測量領(lǐng)域，具體地說，是一種在電廠發(fā)電機(jī)組快速減負(fù)荷時的基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機(jī)組的FCB指能夠在電網(wǎng)故障的情況下不停機(jī)，并立即轉(zhuǎn)為只帶廠用電的孤島運行方式。特別是大型火力發(fā)電機(jī)組，若具備FCB能力，萬一電網(wǎng)崩潰，能在電網(wǎng)故障消除后迅速恢復(fù)向外供電，除對社會重要用戶供電外，還能向系統(tǒng)內(nèi)其它火力發(fā)電機(jī)組提供啟動用電，使得其星星之火能迅速燎原。
[0003]FCB工況是火力發(fā)電機(jī)組最嚴(yán)峻的一種動態(tài)過渡運行工況，它要求發(fā)電機(jī)組各設(shè)備和系統(tǒng)具有良好的健康狀況，且調(diào)節(jié)響應(yīng)靈敏，動作正確，控制穩(wěn)定、靈活，保護(hù)設(shè)定合理準(zhǔn)確，聯(lián)合動作過程協(xié)調(diào)，才能確保發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定地過度。FCB功能試驗的成功，意味著發(fā)電機(jī)組具有優(yōu)異的安全技術(shù)性能指標(biāo)，這對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和提高抵御風(fēng)險的能力將起到非常關(guān)鍵和重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法。
[0005]本發(fā)明的構(gòu)思基礎(chǔ)是:
[0006]1.電廠發(fā)電機(jī)組快速減負(fù)荷，即FCB—般都是發(fā)生突然，當(dāng)發(fā)電機(jī)組在高負(fù)荷或滿負(fù)荷情況下與電網(wǎng)解列，汽機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)能否在超速保護(hù)之前，將發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速控制在額定轉(zhuǎn)速附近，和帶廠用電運行，這對發(fā)電機(jī)組本身來說，是保障本身設(shè)備安全，防止汽輪發(fā)電機(jī)超速的重要條件；而對電網(wǎng)來說，發(fā)電機(jī)組非正常解列后，若能維持額定轉(zhuǎn)速，則能盡快重新并網(wǎng)帶負(fù)荷，這對系統(tǒng)的恢復(fù)，電網(wǎng)的安全有著不可低估的意義。
[0007]2.由于電廠發(fā)電機(jī)組快速減負(fù)荷，即FCB —般都是發(fā)生突然，所以監(jiān)控非常困難，現(xiàn)在一般都是根據(jù)之前的實驗，而且實驗成本高，對發(fā)電機(jī)組的損害也非常大；FCB的過程非?？?，一旦開始FCB各個系統(tǒng)都處在極限狀態(tài)，各個參數(shù)變化非?？?，僅僅靠人工監(jiān)控，往往非常困難，水循環(huán)系統(tǒng)也是一樣。
[0008]3.FCB發(fā)生時，發(fā)電機(jī)組解列，為防止超速，汽輪機(jī)調(diào)速汽門迅速關(guān)小，使驅(qū)動汽動給水泵的抽汽不足，而切換汽源需一定時間。此時，不管調(diào)節(jié)系統(tǒng)怎樣設(shè)計，都很難使汽動給水泵轉(zhuǎn)速升高，作為備用的電動給水泵與其聯(lián)動起來也需要時間。因此，如果僅僅靠以往的技術(shù)手段是無法解決這樣的問題。
[0009]4.FCB發(fā)生時，給水量快速下降，下降時要保證不低于聯(lián)鎖保護(hù)，即MFT動作的給水流量，同時要考慮主蒸汽壓力升高時，不超過限值，當(dāng)主蒸汽壓力升高時，要減少給水量。在這個過程中要有效控制給水量，保證不會因為流量過低導(dǎo)致鍋爐MFT。
[0010]5.本發(fā)明要將發(fā)電機(jī)組FCB時鍋爐水循環(huán)的實驗數(shù)據(jù)和同型號的發(fā)電機(jī)組FCB時鍋爐水循環(huán)實驗數(shù)據(jù)錄入處理后錄入到FCB歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)，并通過程序擬合出FCB過程水循環(huán)特性曲線；
[0011]6.總結(jié)出FCB發(fā)生時，給水調(diào)節(jié)策略，S卩，在FCB發(fā)生后，提前啟動電動給水泵，有效補(bǔ)充給水量，并按歷史優(yōu)化數(shù)據(jù)給水調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)時注意主蒸汽壓力和最低給水量限值。
[0012]本發(fā)明基于以上構(gòu)思，提供一種自動化程度高，能夠科學(xué)合理控制鍋爐給水量，確保安全生產(chǎn)的基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法。
[0013]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法，其特殊之處在于，它包括以下步驟:
[0014]I)設(shè)置鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀:鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀包括:發(fā)電機(jī)組的DCS與監(jiān)控計算機(jī)USB接口電連接；安裝在發(fā)電機(jī)組高壓旁路出口的熱電偶與測溫電阻電連接，測溫電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，發(fā)電機(jī)組電連接的壓力變送器、差壓變送器與測壓電阻電連接，測壓電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，數(shù)據(jù)采集器與電連接鍋爐汽包上安裝的熱電偶與測溫電阻電連接，測溫電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，數(shù)據(jù)采集器與計算機(jī)USB接口電連接；發(fā)電機(jī)組的鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀與FCB歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)電連接，F(xiàn)CB歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)與FCB監(jiān)控計算機(jī)通過FCB監(jiān)控計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口 RJ45電連接。
[0015]2)數(shù)據(jù)采集:將正在運行的發(fā)電機(jī)組參數(shù)實時采集進(jìn)入FCB監(jiān)控計算機(jī)，具體存儲量的FCB給水快速控穩(wěn)狀態(tài)判定所需數(shù)據(jù)有:發(fā)電機(jī)負(fù)荷、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)無功、主蒸汽壓力、再熱蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、凝汽器真空、主蒸汽流量、鍋爐汽包水位、爐膛壓力、鍋爐總風(fēng)量、鍋爐指令、凝汽器水位、除氧器水箱水位、高壓旁路出口溫度、汽輪機(jī)高壓缸排氣溫度、汽輪機(jī)低壓缸排氣溫度、高旁減溫水壓力、低旁減溫水壓力、給水流量、鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀報警數(shù)據(jù)表IFCB狀態(tài)判定所需數(shù)據(jù)；
[0016]3) FCB歷史數(shù)據(jù)提取:在FCB給水快速控穩(wěn)歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)中存儲發(fā)電機(jī)組歷次FCB給水快速控穩(wěn)數(shù)據(jù)或相同型號的其它發(fā)電機(jī)組的FCB給水快速控穩(wěn)歷史數(shù)據(jù)，具體存儲量的FCB給水快速控穩(wěn)歷史數(shù)據(jù)有；發(fā)電機(jī)負(fù)荷、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)無功、主蒸汽壓力、再熱蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、凝汽器真空、主蒸汽流量、鍋爐汽包水位、爐膛壓力、鍋爐總風(fēng)量、鍋爐指令、凝汽器水位、除氧器水箱水位、高壓旁路出口溫度、汽輪機(jī)高壓缸排氣溫度、汽輪機(jī)低壓缸排氣溫度、高旁減溫水壓力、低旁減溫水壓力、給水流量、鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀報警數(shù)據(jù)；
[0017]4)數(shù)據(jù)整理、清洗，擬合水循環(huán)給水策略:對步驟2)采集的數(shù)據(jù)和步驟3)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、修正、清洗、去掉壞數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)有效；
[0018]5)數(shù)據(jù)提取:根據(jù)發(fā)電機(jī)組運行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)電機(jī)組啟動FCB，將步驟4)得到的數(shù)據(jù)，提取用于給水快速控穩(wěn)狀態(tài)判定所需要的數(shù)據(jù)；
[0019]6)監(jiān)測與判定:根據(jù)歷史數(shù)據(jù)擬合所得的曲線，監(jiān)控數(shù)據(jù)，判定原則，對發(fā)電機(jī)組FCB給水快速控穩(wěn)給出控制策略。
[0020]本發(fā)明的基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，保證FCB過程安全可靠，科學(xué)合理地控制鍋爐給水量，確保安全生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)框圖；[0022]圖2為FCB發(fā)生時給水泵運行曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面利用附圖所示的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]參照圖1，一種基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法，包括以上步驟:
[0025]I)設(shè)置鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀:鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀包括:發(fā)電機(jī)組的DCS與監(jiān)控計算機(jī)USB接口電連接；安裝在發(fā)電機(jī)組高壓旁路出口的熱電偶與測溫電阻電連接，測溫電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，發(fā)電機(jī)組電連接的壓力變送器、差壓變送器與測壓電阻電連接，測壓電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，數(shù)據(jù)采集器與電連接鍋爐汽包上安裝的熱電偶與測溫電阻電連接，測溫電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，數(shù)據(jù)采集器與計算機(jī)USB接口電連接；發(fā)電機(jī)組的鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀與FCB歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)電連接，F(xiàn)CB歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)與FCB監(jiān)控計算機(jī)通過FCB監(jiān)控計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口 RJ45電連接。
[0026]數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)均為市售產(chǎn)品。數(shù)據(jù)采集器采用IMP3595數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；壓力變送器采用3051ROSemOUnt。本發(fā)明所用的數(shù)據(jù)處理軟件和報警軟件依據(jù)自動控制技術(shù)和計算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)編制，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的技術(shù)。
[0027]2)數(shù)據(jù)采集:數(shù)據(jù)采集:將正在運行的發(fā)電機(jī)組參數(shù)實時采集進(jìn)入FCB監(jiān)控計算機(jī)，具體存儲量的FCB給水快速控穩(wěn)狀態(tài)判定所需數(shù)據(jù)見表1:
[0028]表IFCB給水快速控穩(wěn)狀態(tài)判定所需數(shù)據(jù)
[0029]
序號 項目時間(日時分秒) 數(shù)值
1發(fā)電機(jī)負(fù)荷
2汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速
3發(fā)電機(jī)電壓
4發(fā)電機(jī)無功
5主蒸汽壓力
6再熱蒸汽壓力
7主蒸汽溫度
8再熱蒸汽溫度
9凝汽器真空
10主蒸汽流量
【權(quán)利要求】
1.一種基于鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測系統(tǒng)的給水快速控穩(wěn)方法，其特殊之處在于，它包括以下步驟: O設(shè)置鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀:鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀包括:發(fā)電機(jī)組的DCS與監(jiān)控計算機(jī)USB接口電連接；安裝在發(fā)電機(jī)組高壓旁路出口的熱電偶與測溫電阻電連接，測溫電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，發(fā)電機(jī)組電連接的壓力變送器、差壓變送器與測壓電阻電連接，測壓電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，數(shù)據(jù)采集器與電連接鍋爐汽包上安裝的熱電偶與測溫電阻電連接，測溫電阻與數(shù)據(jù)采集器電連接，數(shù)據(jù)采集器與計算機(jī)USB接口電連接；發(fā)電機(jī)組的鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀與FCB歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)電連接，F(xiàn)CB歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)與FCB監(jiān)控計算機(jī)通過FCB監(jiān)控計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口 RJ45電連接。 2)數(shù)據(jù)采集:將正在運行的發(fā)電機(jī)組參數(shù)實時采集進(jìn)入FCB監(jiān)控計算機(jī)，具體存儲量的FCB給水快速控穩(wěn)狀態(tài)判定所需數(shù)據(jù)有:發(fā)電機(jī)負(fù)荷、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)無功、主蒸汽壓力、再熱蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、凝汽器真空、主蒸汽流量、鍋爐汽包水位、爐膛壓力、鍋爐總風(fēng)量、鍋爐指令、凝汽器水位、除氧器水箱水位、高壓旁路出口溫度、汽輪機(jī)高壓缸排氣溫度、汽輪機(jī)低壓缸排氣溫度、高旁減溫水壓力、低旁減溫水壓力、給水流量、鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀報警數(shù)據(jù)表1FCB狀態(tài)判定所需數(shù)據(jù)； 3)FCB歷史數(shù)據(jù)提取:在FCB給水快速控穩(wěn)歷史數(shù)據(jù)計算機(jī)中存儲發(fā)電機(jī)組歷次FCB給水快速控穩(wěn)數(shù)據(jù)或相同型號的其它發(fā)電機(jī)組的FCB給水快速控穩(wěn)歷史數(shù)據(jù)，具體存儲量的FCB給水快速控穩(wěn)歷史數(shù)據(jù)有；發(fā)電機(jī)負(fù)荷、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電壓、發(fā)電機(jī)無功、主蒸汽壓力、再熱蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、凝汽器真空、主蒸汽流量、鍋爐汽包水位、爐膛壓力、鍋爐總風(fēng)量、鍋爐指令、凝汽器水位、除氧器水箱水位、高壓旁路出口溫度、汽輪機(jī)高壓缸排氣溫度、汽輪機(jī)低壓缸排氣溫度、高旁減溫水壓力、低旁減溫水壓力、給水流量、鍋爐水循環(huán)在線監(jiān)測儀報警數(shù)據(jù)； 4)數(shù)據(jù)整理、清洗，擬合水循環(huán)給水策略:對步驟2)采集的數(shù)據(jù)和步驟3)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、修正、清洗、去掉壞數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)有效； 5)數(shù)據(jù)提取:根據(jù)發(fā)電機(jī)組運行狀態(tài)，當(dāng)發(fā)電機(jī)組啟動FCB，將步驟4)得到的數(shù)據(jù)，提取用于給水快速控穩(wěn)狀態(tài)判定所需要的數(shù)據(jù)； 6)監(jiān)測與判定:根據(jù)歷史數(shù)據(jù)擬合所得的曲線，監(jiān)控數(shù)據(jù)，判定原則，對發(fā)電機(jī)組FCB給水快速控穩(wěn)給出控制策略。
【文檔編號】F22D5/26GK103604114SQ201310603025
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】潘鳳萍, 廖宏楷, 黃衛(wèi)劍 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院