沒有負(fù)面影響。
[0038] 根據(jù)上述本發(fā)明的火力發(fā)電單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制方法,其是利用在鍋爐單側(cè)擾動下 引起的火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值修正系數(shù)ks,對火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值Ns進(jìn)行 修正,并以修正后的火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值和實際火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷值N為參 數(shù)計算獲得汽機(jī)主控的調(diào)節(jié)參數(shù)TD,最后根據(jù)汽機(jī)主控的調(diào)節(jié)參數(shù)TD來調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的調(diào) 門,從而使CCS系統(tǒng)的汽機(jī)主控負(fù)荷調(diào)節(jié)器入口處的負(fù)荷偏差不受鍋爐單側(cè)擾動的影響, 實現(xiàn)CCS系統(tǒng)的鍋爐到汽機(jī)的單向解耦控制,將復(fù)雜的多變量CCS系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為簡單的單變 量系統(tǒng),簡化了系統(tǒng)的設(shè)計,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性能和調(diào)節(jié)品質(zhì)。
[0039] 優(yōu)選的,本發(fā)明可以在DCS(DistributedControlSystem,DCS)、 PLC(ProgrammableLogicController,PLC)、單片機(jī)或計算機(jī)上編程實現(xiàn)。
[0040] 在其中一個實施例中,火力發(fā)電單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制方法還包括以下步驟:
[0041] 獲取主蒸汽壓力、主蒸汽壓力設(shè)定值、主蒸汽溫度和主蒸汽溫度設(shè)定值;
[0042] 通過
^'確定所述火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值修正系數(shù),其 中,TP為所述主蒸汽壓力;TPS為所述主蒸汽壓力設(shè)定值;T為所述主蒸汽溫度;Ts為所 述主蒸汽溫度設(shè)定值;H(TP,T)為根據(jù)所述主蒸汽壓力和主蒸汽溫度確定的主蒸汽焓值; H(TPS,Ts)為根據(jù)主蒸汽壓力設(shè)定值和主蒸汽溫度設(shè)定值確定的期望主蒸汽焓值。
[0043] 得至〔 丨勺具體原理如下:
[0044] 假設(shè)tt侃、疋丄丨、,土蒸汽壓力為TP。,主蒸汽溫度為T。,主蒸汽:!:含值為H。,實際 火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷值為Ν。,汽輪機(jī)調(diào)門開度為μ。,Q。為主蒸汽流量,根據(jù)火力發(fā)電單 元機(jī)組負(fù)荷正比于蒸汽流量和蒸汽焓值的關(guān)系,則有:
[0045] N〇=k*Q〇*H〇 (1)
[0046] 式中:k為與汽輪機(jī)效率有關(guān)的系數(shù)。
[0047] 根據(jù)主蒸汽流量正比于主蒸汽壓力和汽輪機(jī)調(diào)門開度的關(guān)系,則有:
[0048] Q0=kl*μ0*TP0 (2)
[0049] 式中:kl為系數(shù)。
[0050] 將式⑵代入式(1),消去Q。,則有:
[0051] N0=k*kl*μ0*TP0*H。 (3)
[0052] 由式(3)變換可得:
[0053]
C4)
[0054] 當(dāng)由于鍋爐單側(cè)擾動而引起參數(shù)變化并進(jìn)入另一工況,假設(shè)在這過程中,汽輪機(jī) 調(diào)門開度保持不變,此時主蒸汽壓力為TP,主蒸汽溫度為T,主蒸汽焓值為H,實際火力發(fā)電 單元機(jī)組負(fù)荷值為N,汽輪機(jī)調(diào)門開度為μ,主蒸汽流量為Q,按照式(4)同理可以得到:
[0055]
(5)
[0056] 若完全實現(xiàn)汽機(jī)單向解耦,鍋爐側(cè)的擾動完全由鍋爐調(diào)整來獨立消除,則汽機(jī)調(diào) 門保持為工況〇下的開度不變,有:
[0057] μ=μ0 (6)
[0058]將式⑷和式(5)代入式(6),得到:
[0059]
( 7 )
[0060] 由式(7)變換可得:
[0061]
1t
[0062] 整理式(8),消去其中的k和kl,則:
[0063]
(9)
[0064] 主蒸汽的焓值與主蒸汽壓力TP和溫度T有關(guān),焓值計算為:
[0065] Η=Η(TP,T) (10)
[0066] Η0=Η(ΤΡ0,Τ0) (11)
[0067]將式(10)、式(11)代入式(9),得到:
[0068]
(12)
[0069] 由于工況0為假設(shè)的穩(wěn)定工況,因此,主蒸汽壓力ΤΡ。、主蒸汽溫度Τ。、實際火力發(fā) 電單元機(jī)組負(fù)荷值Ν。的控制偏差均為0,即過程控制變量PV與設(shè)定值SP相等,則有:
[0070]TP〇=TPs (13)
[0071]T〇=Ts (14)
[0072]N〇=Ns (15)
[0073] 式中,TPsSCCS系統(tǒng)中的主蒸汽壓力設(shè)定值;Ts為主蒸汽溫度控制系統(tǒng)中的主蒸 汽溫度設(shè)定值;NS為CCS系統(tǒng)中的火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值。
[0074] 將式(13)、式(14)、式(15)代入式(12),得到:
[0075]
C16;
[0076] 要想實現(xiàn)汽機(jī)側(cè)單向解耦,保持汽機(jī)調(diào)門不變,則要求汽機(jī)主控負(fù)荷調(diào)節(jié)PID入 口偏差為〇,根據(jù)式(16),對火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值Ns進(jìn)行修正后,再作為汽機(jī)主控 負(fù)荷調(diào)節(jié)器入口的設(shè)定值,即月
作為汽機(jī)主控負(fù)荷調(diào)節(jié)器入口的設(shè)定 值SP,就能實現(xiàn)汽機(jī)主控負(fù)荷調(diào)節(jié)器入口偏差為0,保持汽機(jī)調(diào)門不變。即:
[0077]
(17)
[0078] 式(17)中,N*s為汽機(jī)主控負(fù)荷調(diào)節(jié)器入口的設(shè)定值SP,ks為火力發(fā)電單元機(jī)組 負(fù)荷設(shè)定值修正系數(shù)。
[0079] 由此可以得到火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值修正系數(shù)ks的公式,為
[0080]
[0081] 優(yōu)選的,根據(jù)主蒸汽壓力TP、主蒸汽壓力設(shè)定值TPS、主蒸汽溫度T、主蒸汽溫度設(shè) 定值Ts,計算得到火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值修正系數(shù)ks。如圖2所示,首先用主蒸汽壓 力TP除以主蒸汽壓力設(shè)定值TPS,得到一個中間量系數(shù)k1;由主蒸汽壓力TP、主蒸汽溫度T 通過焓值計算塊Η-S得到主蒸汽焓值Η;再由主蒸汽壓力設(shè)定值TPS和主蒸汽溫度設(shè)定值Ts 通過焓值計算塊Η-S得到期望主蒸汽焓值Hs;用主蒸汽焓值Η除以期望主蒸汽焓值Hs,得到 另一個中間量系數(shù)k2;最后,用中間量系數(shù)1^和中間量系數(shù)k2相乘,得到的積就是火力發(fā)電 單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值修正系數(shù)ks。
[0082] 在其中一個實施例中,火力發(fā)電單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制方法還包括以下步驟:
[0083] 獲取主蒸汽壓力設(shè)定值、主蒸汽壓力控制偏差、主蒸汽溫度設(shè)定值和主蒸汽溫度 控制偏差;
[0084] 通過
商定所述火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值修 正系數(shù),其中,TPS為所述主蒸汽壓力設(shè)定值;TPe為所述主蒸汽壓力控制偏差;1\為所述主 蒸汽溫度設(shè)定值;!;為所述主蒸汽溫度控制偏差;!1〇1\1匕1';3-1;)為根據(jù)所述主蒸汽壓力 設(shè)定值與所述主蒸汽壓力控制偏差的差值,以及所述主蒸汽溫度設(shè)定值與所述主蒸汽溫度 控制偏差的差值確定的主蒸汽焓值;H(TPS,TS)為根據(jù)主蒸汽壓力設(shè)定值和主蒸汽溫度設(shè) 定值確定的期望主蒸汽焓值。
[0085] 在實際CCS系統(tǒng)中,可以獲得主蒸汽壓力控制偏差和主蒸汽溫度控制偏差,利用 這兩個偏差可以對TP和T進(jìn)行變換,設(shè)TP=TPS- (TPS-TP) =TPs-TPe,代T=Ts- (Ts-T)= Ts-I;入式(17),則得到:
[0086]
C18)
[0087] 式(18)中,TPe為主蒸汽壓力控制偏差,TPe=TPS_TP;Te為主蒸汽溫度的控制偏 差,Te=Ts-T。
[0088] 優(yōu)選的,根據(jù)主蒸汽壓力TP、主蒸汽壓力設(shè)定值TPS、主蒸汽溫度T、主蒸汽溫度設(shè) 定值Ts,計算得到火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷設(shè)定值修正系數(shù)ks。如圖3所示首先由主蒸汽壓 力設(shè)定值TPJ^去主蒸汽壓力TP得到主蒸汽壓力控制偏差TPe;用主蒸汽壓力設(shè)定值TP3減 去主蒸汽壓力控制偏差TPe,得到一個主蒸汽壓力中間量TPL用主蒸汽壓力中間量TP、除 以主蒸汽壓力設(shè)定值TPS,得到一個中間量系數(shù)k1;用主蒸汽壓力設(shè)定值TPs減去主蒸汽壓 力控制偏差TPe,再得到一個主蒸汽壓力中間量TP、由主蒸汽溫度設(shè)定值Ts減去主蒸汽溫 度T得到主蒸汽溫度控制偏差?;;用主蒸汽溫度設(shè)定值Ts減去主蒸汽溫度控制偏差?\,得 到一個主蒸汽溫度中間量T%由主蒸汽壓力中間量TPY主蒸汽溫度中間量?"通過焓值計 算塊Η-S得到主蒸汽焓值Η;再由主蒸汽壓力設(shè)定值TPS和主蒸汽溫度設(shè)定值Τ3通過焓值 計算塊Η-S得到期望主蒸汽焓值Hs;用主蒸汽焓值Η除以期望主蒸汽焓值Hs,得到另一個中 間量系數(shù)k2;最后,用中間量系數(shù)1^和中間量系數(shù)k2相乘,得到的積就是火力發(fā)電單元機(jī)組 負(fù)荷設(shè)定值修正系數(shù)ks。
[0089] 在其中一個實施例中,火力發(fā)電單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制方法還包括以下步驟:
[0090] 獲取主蒸汽壓力設(shè)定值、主蒸汽壓力控制偏差、主蒸汽溫度設(shè)定值和主蒸汽溫度 控制偏差;
[0091] 通過
?角定所述火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù) 荷設(shè)定值修正系數(shù),其中,TPS為所述主蒸汽壓力設(shè)定值,TPe為所述主蒸汽壓力控制偏差,Ts 為所述主蒸汽溫度設(shè)定值,!;為所述主蒸汽溫度控制偏差,f(TPe)和f(Te)分別為所述TPe 和所述Te對應(yīng)的一維線性查表計算函數(shù)值;H[TPs-f(TPe),Ts-f(Te)]為根據(jù)所述主蒸汽壓 力設(shè)定值與所述主蒸汽壓力控制偏差對應(yīng)的一維線性查表計算函數(shù)值的差值,以及所述主 蒸汽溫度設(shè)定值與所述主蒸汽溫度控制偏差對應(yīng)的一維線性查表計算函數(shù)值的差值確定 的主蒸汽焓值;H(TPS,Ts)為根據(jù)主蒸汽壓力設(shè)定值和主蒸汽溫度設(shè)定值確定的期望主蒸 汽焓值。
[0092] 在實際CCS系統(tǒng)中,往往希望在小的控制偏差范圍內(nèi),能夠充分利用鍋爐的蓄熱 來調(diào)節(jié)火力發(fā)電單元機(jī)組負(fù)荷,需要根據(jù)主蒸汽壓力控制偏差和主蒸汽溫度控制偏差的大 小情況,采用不同的解耦強(qiáng)度。因此,可以對TP和T進(jìn)行變換,使主蒸汽壓力控制偏差TPe 和主蒸汽溫