[发明专利]热电联调控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于燃煤发电技术领域的工业自动化控制技术领域，具体是供热机组的热电联调控制技术。

背景技术

热电联产具有节约能源、改善环境、提高火电厂经济效益等综合因素，越来越多的大容量火电机组逐渐发展为热电联产机组。但是，电网考核规定“10万千万以上发电机组均应具备AGC和一次调频功能”，由于电负荷变化会影响热负荷，同时热负荷的变化也会影响电负荷，电负荷变化幅度越大，对外供热流量越大，这种波动的幅度就越大，不仅影响本机的安全运行，也影响热用户的安全生产。因此，现有大多数热电联产机组在不能解决这个矛盾的情况下，存在以下问题：

1.供电与供热自动同时投入的情况下，调节系统互相干扰：

（1）造成主汽压力、汽包水位、主/再热蒸汽温度波动大，机组燃烧工况恶劣，危及机组安全运行。

（2）机组实际发电不能满足电网AGC指令和一次调频性能要求，电网每月考核严重。

（3）对外供热不稳定，影响热用户的安全生产，严重情况下导致热用户产品报废，设备损坏。

（4）机组燃烧工况变化大，严重影响脱硝自动系统调节，造成NOX不能平稳控制，环保监控和考核压力大。

2.仅投入供电自动：同样存在上述问题。

3.供电和供热自动均不投入：牺牲企业部分经济利益，接受电网的AGC和一次调频考核，保证热用户的安全稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对前述背景技术中的缺陷和不足，提供了一种新型热电联调自动控制技术，在确保供热安全稳定的基础上，充分利用抽汽压力自动、供热压力自动系统间的协调配合，实现供热机组的热电联调自动控制，既保证供电自动调节品质，又保障供热自动调节品质，还能实现环保监控指标NOX排放的稳定控制。

本发明提供的热电联调控制系统，该系统用于汽轮机抽汽热电联产机组，包括抽汽压力控制模块以及供热压力控制模块，其中，

所述抽汽压力控制模块设置在汽轮机压力缸系统中，包括抽汽调节阀、抽汽压力PID控制器以及采集压力值的传感检测设备，所述抽汽压力控制模块采集抽汽压力数据，经所述抽汽压力PID控制器实现抽汽调节阀自动控制过程；或者配合所述联产机组电负荷变化，或者根据供热压力控制模块输出，调节抽汽调节阀的开度使抽汽压力保持稳定；

所述供热压力控制模块与抽汽压力控制模块相连，包括供热调节阀、供热压力PID控制器以及采集压力值的传感检测设备，所述供热压力控制模块采集供热压力数据，经所述供热压力PID控制器实现供热调节阀自动控制过程；或者配合所述联产机组电负荷变化，或者根据抽汽压力控制模块输出，调节供热调节阀的开度使供热压力保持稳定。

所述抽汽压力控制模块根据供热需求分为中压抽汽压力控制模块和低压抽汽压力控制模块，所述供热压力控制模块根据供热需求分为中压供热压力控制模块和低压供热压力控制模块。

热电联调控制方法包括抽汽压力控制模块的闭环控制、抽汽压力控制模块与供热压力偏差的修正控制、以及抽汽压力控制模块与联产机组电负荷偏差的直接控制；

还包括供热压力控制模块的闭环控制、供热压力控制模块与抽汽压力偏差的修正控制、以及供热压力控制模块与联产机组电负荷偏差的直接控制；

所述抽汽压力控制模块的闭环控制具体为，通过抽汽压力值与设定值间的偏差，经抽汽压力PID控制器，生成控制信号调节抽汽调节阀的开度；

所述抽汽压力控制模块与供热压力偏差的修正控制具体为，当供热压力值与设定值产生偏差时，调节抽汽调节阀的开度使供热压力保持稳定；

所述抽汽压力控制模块与联产机组电负荷偏差的直接控制具体为，当联产机组电负荷产生偏差时，调节抽汽调节阀的开度使抽汽压力保持稳定；

所述供热压力控制模块的闭环控制具体为通过供热压力值与设定值间的偏差，经供热压力PID控制器，生成控制信号调节供热调节阀的开度；

所述供热压力控制模块与抽汽压力偏差的修正控制具体为，当抽汽压力值与设定值产生偏差时，调节供热调节阀的开度使抽汽压力保持稳定；

所述供热压力控制模块与联产机组电负荷偏差的直接控制具体为，当联产机组电负荷产生偏差时，调节供热调节阀的开度使供热压力保持稳定。

该方法还包括抽汽压力控制模块与联产机组电负荷偏差的前馈控制以及供热压力控制模块与联产机组电负荷偏差的前馈控制；