[发明专利]一种FCB工况下旁路模型开度确定方法及装置

说明书

本发明提供了一种FCB工况下旁路模型开度确定方法及装置。其中，FCB工况下旁路模型开度确定方法包括获取主蒸汽压力、主蒸汽流量和主蒸汽温度，计算出当前工况下的流量系数；根据旁路阀门的已知流量系数模型，计算出旁路阀门开度，满足瞬时通流量需求，避免锅炉超压；根据旁路阀门的已知阀门流量特性曲线，计算出当前旁路阀门开度下通过旁路的蒸汽流量；根据通过旁路的蒸汽流量及焓值计算得出将当前蒸汽温度降至目标温度所需的减温水流量；根据得到的所需减温水流量，通过阀门流量系数计算公式得出减温水阀门流量系数；由减温水阀门的已知流量系数模型，计算出减温水阀门开度。

技术领域

本发明属于火电机组控制领域，尤其涉及一种FCB工况下旁路模型开度确定方法及装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

火电机组运行过程中，因电网故障、发电机解列、汽轮机跳闸等情况下瞬间甩掉全部对外供电负荷，机组“带厂用电孤岛运行”、“汽机维持额定转速”、或“停机不停炉”的自动控制功能。完善的FCB(fast cut back，机组快速甩负荷功能)能够控制机组在甩负荷后继续运行，在线路、电网等外部故障排除后迅速再次并网带负荷，极大缩短再次带负荷的时间。同时，如发生电网大面积停电的极端情况时，还可以作为电网“黑启动”的启动电源点，为电网快速恢复提供支持，即便是电网外部故障短时间无法排除，机组也能更安全的进行停机操作。

FCB工况下根据当前机组负荷旁路自动快开合适开度是FCB成功的关键：一是旁路快速打开，防止锅炉超压，保护锅炉安全；二是旁路快速打开后，旁路后汽流量瞬时增加，需要旁路减温水调门快速打开一定开度以控制旁路后蒸汽温度，避免旁路后蒸汽温度超温导致旁路保护关闭，致使FCB失败。

发明人发现，FCB工况下旁路快开后蒸汽通流量与当时机组蒸汽量存在不匹配的问题以及旁路快开后旁路减温水投入量与瞬时需求的减温水量也存在不匹配的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种FCB工况下旁路模型开度确定方法及装置，其能够保障FCB成功率，提高发电机组运行效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供的一种FCB工况下旁路模型开度确定方法，包括：

获取主蒸汽压力P1、主蒸汽流量m和主蒸汽温度T，计算出当前工况下的流量系数K_v；其中，a和b均为常数，T_s为主汽压力下的饱和蒸汽温度，K_f为校正系数；

根据旁路阀门的已知流量系数模型K_v＝f1(α)，计算出旁路阀门开度α，满足瞬时通流量需求，避免锅炉超压；

根据旁路阀门的已知阀门流量特性曲线，计算出当前旁路阀门开度α下通过旁路的蒸汽流量F_S；

根据通过旁路的蒸汽流量及焓值计算得出将当前蒸汽温度降至目标温度所需的减温水流量F_W；其中，H_HP为主蒸汽焓值；H_HP0为目标蒸汽焓值；H_HP1为减温水焓值；

根据所需减温水流量，通过阀门流量系数计算公式得出减温水阀门流量系数K_v减温水；其中，ρ(T_减温水)为减温水温度T_减温水对应密度函数；Δρ为阀门前后压差；

由减温水阀门的已知流量系数模型K_v减温水＝f2(β)，确定出减温水阀门开度β。

本发明第二方面提供的一种FCB工况下旁路模型开度确定装置，包括：