[发明专利]火电机组主蒸汽压力闭环节能控制方法和系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及热能动力工程和自动控制领域，特别是涉及一种火电机组主蒸汽压力闭环节能控制方法和系统。

【背景技术】

大型火电机组采用滑压运行方式对降低热耗、节能减排具有普遍意义，而滑压曲线的设定，对机组的节能降耗至关重要。进行滑压曲线的优化，一般可采用试验实测和耗差分析两种方法来进行，耗差分析法是通过对不同滑压方式下影响经济性的重要参数进行耗差分析得出结论，忽略了一些次要因素，误差难免大一些。而通过高精度试验实测手段确定各机组负荷工况下采用不同滑压方式的发电热耗率差异，将试验结果绘制成不同滑压下热耗与机组负荷的关系曲线，对不同滑压控制线进行机组运行经济性的比较，从而确定优化的滑压曲线。

通过试验确定的优化滑压曲线，在机组实际运行过程中，受环境温度变化、真空变化、运行参数变化、运行方式改变等影响，机组实际运行工况往往偏离试验时的工况，影响到最佳主汽压力的设定。采用一条固定的滑压曲线，在机组实际运行中，无法适应火电机组工况的变化，很难达到理想的节能效果，有时甚至还会引发安全问题，如工况漂移导致汽轮机调节落在汽阀的重叠处，除了造成调门节流损失外，还会引起调门阀芯冲刷、阀门振荡等，影响机组安全运行。

【发明内容】

基于此，有必要针对现有技术中采用固定的滑压曲线无法适应火电机组工况变化的问题，提供一种火电机组主蒸汽压力闭环节能控制方法，实现火电机组在各种工况条件下，均能准确地对滑压曲线进行优化调整，使火电机组一直保持在最佳主蒸汽压力下运行，实现汽轮机的进汽压力与进汽量匹配，达到理想的节能效果。

一种火电机组主蒸汽压力闭环节能控制方法，包括步骤：

获取火电机组当前采集时刻的主蒸汽压力设定值、机组负荷指令、汽机主控指令和CCS(Coordinated Control System，机炉协调控制系统)方式值；

利用预设的负荷指令与汽轮机调门开度关系曲线计算获得在所述机组负荷指令下对应的汽轮机调门开度目标值；

根据所述汽轮机主控指令与所述汽轮机调门开度目标值获得当前采集时刻的输入偏差；

将当前采集时刻的输入偏差、上一采集时刻的输入偏差以及所述CCS方式值代入预设的积分模型计算获得主蒸汽压力偏置值；

将所述主蒸汽压力偏置值与所述主蒸汽压力设定值叠加生成主蒸汽压力设定输出值。

相应地，本发明还提供一种火电机组主蒸汽压力闭环节能控制系统，包括：

第一获取模块，用于获取火电机组当前采集时刻的主蒸汽压力设定值、机组负荷指令、汽机主控指令和CCS方式值；

调门开度目标值计算模块，用于利用预设的负荷指令与汽轮机调门开度关系曲线计算获得在所述机组负荷指令下对应的汽轮机调门开度目标值；

输入偏差计算模块，用于根据所述汽轮机主控指令与所述汽轮机调门开度目标值获得当前采集时刻的输入偏差；

偏置值计算模块，用于将当前采集时刻的输入偏差、上一采集时刻的输入偏差以及所述CCS方式值代入预设的积分模型计算获得主蒸汽压力偏置值；

将所述主蒸汽压力偏置值与所述主蒸汽压力设定值叠加生成主蒸汽压力设定输出值。

本发明通过获取火电机组当前采集时刻的主蒸汽压力设定值、机组负荷指令、汽机主控指令和CCS方式值，然后根据预设的已经优化好的机组滑压曲线运行工况下的负荷指令与汽轮机调门开度关系曲线，计算得到所述机组负荷指令下对应的汽轮机调门开度目标值。然后将汽轮机调门开度目标值与汽轮机主控指令进行比较获得输入偏差，并对所述输入偏差进行积分运算获得主蒸汽压力偏置值。最后将所述主蒸汽压力偏置值叠加到机炉协调控制系统(CCS)的主蒸汽压力设定值上，从而实现对滑压曲线的优化调整。本发明利用汽轮机调门开度来表征汽轮机进汽压力与进汽量的匹配关系并进行闭环控制，具有控制结构简单、直观和方便的特点。通过调整机组主蒸汽压力来对汽轮机调门开度进行闭环无差的控制，无论机组运行工况如何改变、运行参数如何变化，都能准确地控制汽轮机进汽压力与进汽量最佳匹配，使机组一直保持在最优主蒸汽压力下运行，达到理想的节能效果。

【附图说明】

图1为本发明火电机组主蒸汽压力闭环节能控制方法一种实施例的流程图；

图2为一1000MW发电机组的机组负荷指令与主蒸汽压力关系的最佳滑压曲线图；

图3为一1000MW发电机组的在最佳滑压曲线工况下的机组负荷指令与汽机主控指令关系曲线；

图4为一1000MW发电机组的汽轮机阀门配汽关系图；