一種一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于火電廠熱工自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別涉及一種一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電廠鍋爐制粉系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性很大程度上取決于一次風(fēng)運(yùn)行參數(shù)，而 一次風(fēng)壓力是其中重要參數(shù)之一。一次風(fēng)壓力較大，會(huì)使磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)門(mén)開(kāi)度較少，節(jié)流 損失較大、一次風(fēng)機(jī)功耗增大、廠用電率增加；一次風(fēng)壓力較小，會(huì)使磨粉堵管、一次風(fēng)射流 剛性不足影響系統(tǒng)的安全性。
[0003] 在實(shí)際變工況運(yùn)行中，一次風(fēng)壓力偏置值由運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)幅度取決于 該臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行規(guī)程規(guī)定以及運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)，不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值、保證磨煤機(jī)的安 全即可。但是，不同的運(yùn)行人員對(duì)一次風(fēng)壓力偏置值的調(diào)節(jié)幅度不同，即使能夠保證系統(tǒng)的 安全性，也很難符合相應(yīng)工況對(duì)一次風(fēng)壓力的要求，更難達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)整一次風(fēng)壓力偏置值可能會(huì)影響磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)安全性及 機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法，在保證磨煤機(jī)制粉系統(tǒng) 安全運(yùn)行的前提下，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法， 包括以下步驟：
[0006] (1)設(shè)定一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法手、自動(dòng)切換條件；
[0007] 所述一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法的許可投入邊界條件需同時(shí)滿(mǎn)足：
[0008] a. -次風(fēng)機(jī)處于自動(dòng)狀態(tài)；
[0009] b.至少有一臺(tái)磨煤機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；
[0010] C.磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的給煤機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)；
[0011] d.磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)門(mén)投入自動(dòng)控制；
[0012] 當(dāng)上述四個(gè)許可投入邊界條件均滿(mǎn)足時(shí)，即可投入一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制；
[0013] 所述一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法的強(qiáng)制退出邊界條件需滿(mǎn)足：
[0014] a. 一次風(fēng)機(jī)退出自動(dòng)；
[0015] b.所有磨煤機(jī)跳閘；
[0016] c.磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)門(mén)退出自動(dòng)；
[0017] d.輔機(jī)故障減負(fù)荷（RB);
[0018] e.手動(dòng)指令退出自動(dòng)；
[0019] 當(dāng)上述任意一個(gè)強(qiáng)制退出邊界條件得到滿(mǎn)足時(shí)，即可強(qiáng)制退出一次風(fēng)壓力自適應(yīng) 控制；
[0020] 所述一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制投入之前設(shè)有許可邊界條件，投入之后設(shè)有退出邊界 條件。在滿(mǎn)足許可投入邊界條件后，方可由運(yùn)行人員手動(dòng)切換、投用一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控 制；在滿(mǎn)足強(qiáng)制退出條件后，自動(dòng)退出一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制，且一次風(fēng)壓力偏置值維持退 出自動(dòng)前的值，可由運(yùn)行人員手動(dòng)修改一次風(fēng)壓力偏置值。一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制退出自 動(dòng)方式的同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警通知提醒運(yùn)行人員注意。即使短時(shí)間后許可邊界條件恢復(fù)正 常，需投入自動(dòng)方式，也要由運(yùn)行人員重新手動(dòng)操作切換投用，才可以重新投用一次風(fēng)壓力 自適應(yīng)控制。任一時(shí)刻只能運(yùn)行一種控制方式，手動(dòng)控制具有最高優(yōu)先級(jí)、且任意時(shí)刻均能 手動(dòng)控制。
[0021] (2)設(shè)計(jì)控制回路，基于優(yōu)先保障電站磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行的原則，設(shè)計(jì)三個(gè) 保護(hù)回路解決可能出現(xiàn)的安全隱患工況，分別為磨煤機(jī)出口超溫保護(hù)回路L1、磨煤機(jī)一次 風(fēng)量低保護(hù)回路L2、磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低保護(hù)回路L3 ;在安全許可的情況下降 壓節(jié)能，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)能運(yùn)行主回路L4。
[0022] a.磨煤機(jī)出口超溫保護(hù)回路L1，其控制算法為：
[0023]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 設(shè)定一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法的手、自動(dòng)切換條件，在滿(mǎn)足許可投入邊界條件 時(shí)，由運(yùn)行人員手動(dòng)投入一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制；在滿(mǎn)足退出邊界條件時(shí)，自動(dòng)退出一次風(fēng) 壓力自適應(yīng)控制； (2) 設(shè)計(jì)控制回路，基于優(yōu)先保障電站磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行的原則，設(shè)計(jì)三個(gè)保護(hù) 回路解決可能出現(xiàn)的安全隱患工況，分別為磨煤機(jī)出口超溫保護(hù)回路L1、磨煤機(jī)一次風(fēng)量 低保護(hù)回路L2、磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低保護(hù)回路L3 ;在安全許可的情況下降壓節(jié) 能，設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)能運(yùn)行主回路L4 ; ⑶建立工況判斷規(guī)則，包括靈敏度值給定和工況判斷，以靈敏度值A(chǔ)8為判斷標(biāo)準(zhǔn)，采 用邏輯判斷方法判斷，將保護(hù)回路L1、L2、L3所對(duì)應(yīng)的輸出值Y1、Y2、Y3與靈敏度設(shè)定值A(chǔ)8 比較； 若只發(fā)生某一種安全隱患工況，則當(dāng)YDA8時(shí)，處于磨煤機(jī)出口超溫工況Sl ;當(dāng)Υ2>Α8 時(shí)，處于磨煤機(jī)一次風(fēng)量低工況S2 ;當(dāng)Υ3>Α8時(shí)，處于磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低工況 S3 ； 若同時(shí)發(fā)生三種安全隱患工況S1、S2、S3中的若干種時(shí)，根據(jù)最大安全隱患工況即Υ1、 Y2、Y3中的最大值Ym判斷，若Ym(m = 1，2,3)>A8,處于工況Sm; 若沒(méi)有發(fā)生任何一種安全隱患工況，即Y1〈A8且Y2〈A8且Y3〈A8,則判斷處于節(jié)能運(yùn)行 工況S4 ; (4) 建立控制切換規(guī)則，根據(jù)步驟3工況判斷的結(jié)論，當(dāng)處于磨煤機(jī)出口超溫工況Sl 時(shí)，自動(dòng)切換到磨煤機(jī)出口超溫保護(hù)回路Ll控制；當(dāng)處于磨煤機(jī)一次風(fēng)量低工況S2時(shí)，自 動(dòng)切換到磨煤機(jī)一次風(fēng)量低保護(hù)回路L2控制；當(dāng)處于磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低工 況S3時(shí)，自動(dòng)切換到磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低保護(hù)回路L3控制；當(dāng)處于節(jié)能運(yùn)行工 況S4時(shí)，自動(dòng)切換到節(jié)能運(yùn)行主回路L4控制； (5) 進(jìn)行安全保護(hù)回路控制或節(jié)能運(yùn)行主回路控制：若保護(hù)回路動(dòng)作，一次風(fēng)壓偏置 值為正，逐步增大一次風(fēng)機(jī)出口壓力，始終保證制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行；若節(jié)能運(yùn)行主回路動(dòng) 作，一次風(fēng)壓偏置值為負(fù)，逐步降低一次風(fēng)機(jī)出口壓力，增大磨煤機(jī)冷熱風(fēng)門(mén)開(kāi)度，降低節(jié) 流損失，降低一次風(fēng)機(jī)功耗，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述許可投入邊 界條件需同時(shí)滿(mǎn)足： a. -次風(fēng)機(jī)處于自動(dòng)狀態(tài)； b. 至少有一臺(tái)磨煤機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)； c. 磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的給煤機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)； d. 磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)門(mén)投入自動(dòng)控制； 當(dāng)上述四個(gè)許可投入邊界條件均滿(mǎn)足時(shí)，即可投入一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制； 所述強(qiáng)制退出邊界條件需滿(mǎn)足： a. -次風(fēng)機(jī)退出自動(dòng)； b. 所有磨煤機(jī)跳閘； c. 磨煤機(jī)冷、熱風(fēng)門(mén)退出自動(dòng)； d. 輔機(jī)故障減負(fù)荷（RB); e.手動(dòng)指令退出自動(dòng)； 當(dāng)上述任意一個(gè)強(qiáng)制退出邊界條件得到滿(mǎn)足時(shí)，即可強(qiáng)制退出一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控 制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述步驟2中，所 述磨煤機(jī)出口超溫保護(hù)回路Ll的控制算法為： i= p-7；(給煤機(jī)運(yùn)行、磨煤機(jī)運(yùn)行'磨煤機(jī)冷一次風(fēng)門(mén)開(kāi)度達(dá)到高限設(shè)定值G41) {^1 (上述條件不滿(mǎn)足時(shí)） Gl = MAX(Li) Hl = PD(Gl) Yl = Fl(Hl) 式中i = 1，2......η，η為磨煤機(jī)的總臺(tái)數(shù)，Ti為第i臺(tái)磨煤機(jī)出口溫度，T s為磨煤機(jī)出 口溫度設(shè)定值，Al為o，ro為比例微分控制器，Yl為磨煤機(jī)出口超溫保護(hù)回路Ll的輸出值， 范圍為O~5, Fl將比例微分控制器ro的輸出值Hl映射到Y(jié)l區(qū)間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述步驟2中，所 述磨煤機(jī)一次風(fēng)量低保護(hù)回路L2的控制算法為：
G2 = MIN(Li) H2 = PD(1-G2) Y2 = F2 (H2) 式中i = 1,2......η，η磨煤機(jī)的總臺(tái)數(shù)，F(xiàn)i為第i臺(tái)磨煤機(jī)的一次風(fēng)量，F(xiàn) s為磨煤機(jī)一 次風(fēng)量設(shè)定值，A2為1，為比例微分控制器，Y2為磨煤機(jī)一次風(fēng)量低保護(hù)回路L2的輸出 值，范圍為〇~5, F2將比例微分控制器的輸出值H2映射到Y(jié)2區(qū)間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述步驟2中，所 述磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低保護(hù)回路L3的控制算法為：
式中A4、A5為一常數(shù)值，Y3為磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低保護(hù)回路L3的輸出值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述步驟2中，所 述節(jié)能運(yùn)行主回路L4的控制算法為：
H4 = MAX (Rj) Y4 = (G4-Fha(Z)) XFsa(H4) 式中i = 1，2......n，j = 1，2......n，n為磨煤機(jī)的總臺(tái)數(shù)，HAi為第i臺(tái)磨煤機(jī)熱一次 風(fēng)門(mén)開(kāi)度，F(xiàn)ha為相應(yīng)負(fù)荷Z下磨煤機(jī)熱一次風(fēng)門(mén)開(kāi)度設(shè)定值HAs，CAi為第i臺(tái)磨煤機(jī)冷 一次風(fēng)門(mén)開(kāi)度，A6和A7為0，Y4為節(jié)能運(yùn)行主回路L4的輸出值，范圍為O~5 ;Fsa為自適 應(yīng)調(diào)度函數(shù)，磨煤機(jī)冷一次風(fēng)門(mén)開(kāi)度在一定值內(nèi)，F(xiàn)sa輸出值為1，磨煤機(jī)冷一次風(fēng)門(mén)開(kāi)度 大于此值，線性減少到0。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種一次風(fēng)壓力自適應(yīng)控制方法，該方法包括磨煤機(jī)出口超溫保護(hù)回路、磨煤機(jī)一次風(fēng)量低保護(hù)回路、磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低保護(hù)回路和節(jié)能運(yùn)行主回路。當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度超過(guò)設(shè)定值、磨煤機(jī)一次風(fēng)量低于設(shè)定值、磨煤機(jī)密封風(fēng)與磨碗下部差壓低于設(shè)定值中任意一種情況發(fā)生并達(dá)到保護(hù)回路動(dòng)作要求，或者其中的幾種情況同時(shí)發(fā)生，最大安全隱患工況達(dá)到保護(hù)回路動(dòng)作要求，保護(hù)回路動(dòng)作，逐步增大一次風(fēng)機(jī)出口壓力，始終保證磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行；在保護(hù)回路不動(dòng)作的情況下，節(jié)能運(yùn)行主回路動(dòng)作，逐步降低一次風(fēng)機(jī)出口壓力，增大磨煤機(jī)冷熱風(fēng)門(mén)開(kāi)度，降低節(jié)流損失，降低一次風(fēng)機(jī)功耗，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。
【IPC分類(lèi)】B02C25-00, B02C23-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104646167
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028385
【發(fā)明人】王月蘭, 唐義軍, 馬增益, 尤海輝, 嚴(yán)建華, 倪明江, 沈躍良, 顏?zhàn)Ｃ? 羅建明, 岑可法
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日