[发明专利]一种适用直吹式燃煤机组深度调峰的中速磨自启停控制系统

说明书

一种适用直吹式燃煤机组深度调峰的中速磨自启停控制系统，属于清洁高效燃煤发电自动控制领域，用以提高机组适应电网调度的运行灵活性的能力。本发明为在深度调峰过程中的全程燃料及制粉系统自动控制；30%时深度调峰工况时，两台磨煤机运行。在磨煤机启动/停止自动控制中，增加中间停留控制和实际煤量延时计算策略，抑制煤量变化对锅炉过热汽温、再热汽温、脱硝系统入口氮氧化物的大幅波动，减少启/停磨对锅炉系统冲击；在磨煤机启停自动控制中，增加磨出口温度的超弛控制策略，避免停磨时磨煤机出口温度高和启磨时磨煤机出口温度低的异常发生；磨煤机顺控停止后，该磨煤机处于热备用状态，有利于磨煤机灵活再启动，节约启动时间。

技术领域

本发明属于清洁高效燃煤发电自动控制领域，具体涉及一种适用直吹式燃煤机组深度调峰的中速磨自启停控制系统，用以提高机组适应电网调度的运行灵活性的能力。

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。

相比直吹式燃煤机组常规运行工况，在30-50％额定工况下，具有入炉煤量低和锅炉稳燃能力弱的特点，常规自动控制策略引起的煤量扰动对机组主汽温、主汽压等主参数扰动较大，从而影响机组安全。

30％额定负荷一般仅存在机组启、停工况下，该工况正好处于第三台磨煤机的启停节点。实际启停磨煤机一般根据运行人员经验手动进行磨煤机启停操作，以减少煤量大幅变化对炉膛冲击引起的系统扰动。

在深度调峰负荷工况下，现有控制技术主要有如下缺点：

(1)采用三台磨煤机运行方式，并经常长时间投用油枪助燃，不经济；

(2)运行人员启停磨煤机手动操作需要一个相对稳定的工况，实际造成升降负荷耗时变长，响应电网侧负荷慢；

(3)磨煤机启停过程中，由于操作多，需要多人配合完成。由于运行人员业务技能差异，选择的磨煤机启停时机和变负荷速率可能存在不协调性，同时在磨煤机启停过程中所有的参数均由运行人员监视和调整，若监视或调整不到位，可能造成磨煤机温度高、甚至磨煤机跳闸的可能。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种适用直吹式燃煤机组深度调峰的中速磨自启停控制系统，本发明的火电机组在不进行较大设备改造情况下，仅通过DCS控制系统优化实现机组负荷的升降，适应燃煤机组深度调峰工况运行。

本发明的技术方案如下：

一种适用直吹式燃煤机组深度调峰的中速磨自启停控制系统，磨煤机系统随机组负荷变化(30-50％额定功率)实现自动启停控制，该控制系统包括磨煤机、给煤机、磨风门、油枪操作全程自动控制，按前后墙对冲燃烧型锅炉典型配置六台磨的热力结构，控制对象范围在炉膛中下层的四台磨。

本发明的第一个目的是提供一种适用直吹式燃煤机组深度调峰的中速磨自动停止控制系统，其包括以下步骤：

步骤一、进磨油枪；