[发明专利]一种适应燃煤机组深度调峰的给水全程控制系统

说明书

一种适应燃煤机组深度调峰的给水全程控制系统，属于清洁高效燃煤发电自动控制领域。本发明全程给水自动调节，30%额定功率深度调峰工况时，提供了两种运行模式，模式一为两台汽动给水泵并列运行；模式二为一台汽动给水泵自动调节给水流量，另一台汽动给水泵处于再循环热备运行状态。本发明中，给水泵并列与退出控制（包含热备操作的全程自动）运用了运行规程知识化和专家经验模型化的理念，采取了相关操作分类优化组合，同向操作相间进行的控制策略实现给水全程自动控制。该全程给水控制系统提高机组运行的安全性、可靠性，代替手动操作，避免运行人员误操作的可能性。

技术领域

本发明涉及一种适应燃煤机组深度调峰的给水全程控制系统，提高机组适应电网调度的运行灵活性能力，属于清洁高效燃煤发电自动控制领域。

背景技术

以风电、太阳能发电为代表的可再生能源发展迅速，但其输出功率具有随机性、间歇性和不稳定性，对电网的负荷控制、灵活性运行提出了更高的要求。因此，国内各大电网要求电源侧的火电机组大范围调峰运行，补偿电源侧、电网负荷侧的双随机扰动，是目前缓解和解决这一矛盾的有效措施。当前，大多数火电单元机组通常在50-100%常规负荷范围内运行，受限热力系统结构和原有控制策略，火电单元机组一般并不适合50%以下负荷区间的快速率、变工况运行。

同常规负荷工况（50-100%额定功率）相对比，深度调峰负荷工况（30-50%额定功率）热力系统的设备状态和运行参数都会发生变化，导致被控对象特性出现明显差异，运行人员应急响应的操作量增加，机组的安全经济性也缺乏保证，这要求控制系统必须做出有针对性的改进，以适应燃煤机组大范围变工况运行要求。在不进行设备改造情况下，通过控制系统优化将正常工况发电负荷调节下限由 50%额定功率拓展至40%、30%额定功率甚至更低，从而有效缓解电网的调峰压力，大幅提高电网的新能源消纳能力。

现有燃煤发电机组一般设置两台汽动给水泵、一台备用的电动给水泵将除氧器水箱中的给水送到锅炉省煤器，同时提供高旁减温水、过热器一、二级减温水、再热器减温水等。通常每台汽动给水泵配置一台前置泵，前置泵定速运行，给水泵变速运行。在机组30%-50%额定功率的工况下，两台汽动给水泵并列运行，共同调节给水流量。

现有控制技术在深度调峰工况（30-50%额定功率）下主要有以下几点不足：

（1）大多数燃煤机组的给水系统的自动化水平低；

（2）给水系统的各单项操作需逐一进行，且操作复杂，造成总体操作周期长；

（3）给水泵的运行方式发生变化，给水泵并列、退出操作无法自动控制，需要人工操作，若应对不当，极易造成两台汽动给水泵之间的抢水，甚至给水泵跳闸；

（4）前置泵的再循环阀门、汽动给水泵的再循环阀门的开启/关闭选择时机不当，极易造成给水流量、给水压力的波动，影响机组运行安全。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种适应燃煤机组深度调峰的给水全程控制系统，是一种火电机组在不进行较大设备改造情况下，仅通过DCS控制系统的给水控制在深度调峰工况下随机组负荷升降的全程自动控制系统。

本发明适合深度调峰工况的燃煤机组给水全程控制系统，涉及到深度调峰工况（30-50%额定功率）给水泵并列与退出控制（包含热备操作的全程自动）、给水再循环阀自动控制、给水泵转速调节自动控制、对侧给水泵跳闸的应急响应。

本发明全程给水自动调节；30%额定功率深度调峰工况时，提供了两种运行模式，模式一为两台汽动给水泵并列运行；模式二为一台汽动给水泵自动调节给水流量，另一台汽动给水泵处于再循环热备运行状态。这两种模式均可实现全程给水自动调节。