[发明专利]一种火力发电协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制方法，特别涉及一种火力发电协调控制方法。

背景技术

当前各火力发电厂为节约成本，均不同程度的开展配煤掺烧工作，购进的煤种比较复杂，煤质变化比较大，同时为满足环保要求以及电网对一次调频和AGC(Automatic Generation Control，自动发电量控制)的要求越来越严，导致锅炉主汽压力波动普遍较大，特别是在变负荷工况，这个问题尤显突出，而火力发电厂控制系统最重要的参数之一就是主汽压力，主汽压力波动可能会造成风量、主蒸汽温度、氧量、炉膛负压、给水等大幅波动，因此主汽压力的稳定与否，决定机组稳定燃烧的程度。

常规的协调控制系统对于压力的控制一般由锅炉主控来实现的，锅炉主控把负荷指令函数作为前馈，在升降负荷时可以起到一个煤量粗调的作用，通过主蒸汽压力偏差PID的输出修正煤量作为细调。机组在实际运行时，很难保证所投入煤种的发热量与设计煤种相同(体现在负荷指令对应的煤量函数)，特别在负荷升降阶段，负荷指令函数很难准确给定目标负荷所需煤量，只有被动的通过主蒸汽压力的反复波动，通过压力PID来修正煤量，最终找到新的煤量平衡点。

传统协调控制系统没有考虑煤质频繁变化对机组主汽压力、功率等重要参数的影响，也没有因煤质变化而对控制策略做相应改变，因此，传统的协调控制已经难以满足新形势对控制系统的要求，急需新的智能控制来提升协调控制能力。

协调优化控制技术作为当前研究的热点和难点一直被各个发电集团、科研院所、国外厂商所关注，无一类外地采用先进的控制技术如：预测控制、神经网络控制、自适应控制等技术应用到火电机组的优化控制中来，并且开发出各种高级智能算法和控制方案，因此对控制平台提出了更高的要求，由于常规的DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)无法满足智能算法的应用环境，因此大多采用独立于DCS系统之外的一套独立协调优化控制平台来实现上述功能。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种利用电厂原有DCS系统，能够对升降负荷目标值煤量精确控制，避免锅炉主汽压力大幅波动，保证燃烧稳定的火力发电协调控制方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种火力发电协调控制方法，包括如下步骤：

步骤1，将每时刻的燃煤量和实际负荷相除得到实时变化的功煤比；

步骤2，在负荷指令变化时，取负荷指令所对应的热耗值与负荷指令变化瞬间的热耗值相除得到热耗系数；

步骤3，将负荷指令变化瞬间的功煤比与热耗系数以及负荷指令相乘得到负荷指令变化过程中所需的精确煤量。

进一步，在步骤3之后增加一个步骤，将精确煤量转换为煤量指令来控制给煤机的给煤量。

进一步，在步骤1中，所述燃煤量和实际负荷的数值为多个时间点的平均值。

进一步，当前后时刻燃煤量的偏差值、前后时刻实际负荷的偏差值、前后时刻锅炉主汽压力的偏差值在设定范围内时，机组处于稳定状态，当机组处于稳定状态时发出稳态触发脉冲。

进一步，在前后时刻燃煤量的偏差值、前后时刻实际负荷的偏差值、前后时刻锅炉主汽压力的偏差值在设定范围内持续t1时间后，机组发出稳态触发脉冲。

进一步，当稳态触发脉冲持续t2时间后，稳态触发脉冲消失，重新判断机组是否处于稳定状态。

进一步，当机组发出稳态触发脉冲时，所述功煤比实时变化，当机组稳态触发脉冲消失时，所述功煤比保持稳态触发脉冲消失瞬间的数值。

进一步，当机组发出稳态触发脉冲时，所述热耗系数为1，当机组稳态触发脉冲消失时，保持稳态触发脉冲消失瞬间的热耗值作为分母，将负荷指令所对应的热耗值作为分子。

进一步，当机组满足处于稳态协调控制模式、稳态触发脉冲存在、负荷指令在设定范围内时，机组控制给煤量不变。

综上内容，本发明所述的一种火力发电协调控制方法，通过计算能够反映煤质变化的功煤比，在机组升降负荷阶段将负荷变化瞬间的功煤比与负荷指令相乘，并且通过热耗系数进行修正，得到升降负荷阶段所需的精确煤量，避免锅炉主汽压力在升降负荷阶段大幅波动，提高了机组对煤种的适应性，保证燃烧过程稳定。

附图说明

图1是本发明燃煤量和实际负荷均值选择逻辑图；

图2是本发明稳态触发脉冲设计逻辑图；

图3是本发明功煤比计算逻辑图；

图4是本发明热耗系数计算逻辑图；