[发明专利]一种火电机组深度调峰用的安全经济协调控制方法

说明书

本发明涉及一种火电机组深度调峰用的安全经济协调控制方法，该方法在火电机组常规负荷工况与深度调峰工况间，采用CBF协调控制方式与阀限协调控制方式的无扰切换；其中阀限协调控制方式具体为：在深度调峰工况下，采用汽轮机顺序阀最后两阀阀位限制的协调控制方式。与现有技术相比，本发明具有即不影响机组常规负荷段快速负荷响应控制，又能实现机组深度调峰安全经济控制等优点。

技术领域

本发明涉及热工自动控制及保护技术领域，尤其是涉及一种火电机组深度调峰用的安全经济协调控制方法。

背景技术

当前火电机组为满足电网AGC快速负荷响应要求，其协调控制方式大都采用锅炉控制主汽压力、汽机控制机组负荷的CBF(以炉跟机为基础的协调控制方式)。对于汽轮机采用顺序阀喷嘴配汽的发电机组，其在机组负荷工况变化过程中，汽轮机各个进汽调阀通过设置重叠度和有序开启/关闭，实现机组负荷的快速响应控制。但由于在深度调峰工况下汽机存在较大的进汽节流和进汽不均，汽轮机顺序阀最后两阀容易大幅向下关闭，容易出现振动、轴向位移增加和瓦温上升等危险工况，将大大限制机组低负荷工况下的负荷控制和安全稳定运行能力。同时，较大的进汽节流引起较多的节流损失，影响机组深度调峰运行经济性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种火电机组深度调峰用的安全经济协调控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种火电机组深度调峰用的安全经济协调控制方法，该方法在火电机组常规负荷工况与深度调峰工况间，采用CBF协调控制方式与阀限协调控制方式的无扰切换；其中阀限协调控制方式具体为：在深度调峰工况下，采用汽轮机顺序阀最后两阀阀位限制的协调控制方式。

优选地，该方法在深度调峰期间，汽轮机维持接近两阀全开和两阀全关的两阀点运行方式。

优选地，该方法具体包括以下步骤：

步骤1)根据汽轮机顺序阀阀门流特性曲线，计算顺序阀最后两阀将要关闭时对应的汽机流量指令Ne；

步骤2)设置汽机流量指令下限；

步骤3)设计锅炉控制机组负荷的控制回路，同时设计汽轮机主控阀限控制回路，当机组进入深度调峰阀限协调控制方式时，汽轮机主控负荷控制回路输出跟踪阀限控制回路；

步骤4)机组减负荷进入深度调峰工况，当机组负荷低于设定阈值，且汽机流量指令接近Ne时，锅炉主控无扰切换至负荷控制回路，汽机主控输出维持定值Ne，机组进入深度调峰阀限协调控制方式；

步骤5)机组减负荷进入深度调峰工况，当机组负荷低于设定阈值，汽机流量指令高于Ne，且机组处于稳定负荷工况时，则增加锅炉燃料指令，使锅炉能量大于机组负荷指令，借助汽机负荷控制功能，逐渐减少汽机流量指令，直至接近Ne，按照步骤3)进入深度调峰阀限协调控制方式；

步骤6)机组负荷高于设定阈值且处于升负荷状态时，锅炉主控由负荷控制回路无扰切换至汽压控制回路，汽机主控由定值输出无扰切换至负荷控制回路，退出深度调峰阀限协调控制方式，恢复常规CBF协调控制方式。

优选地，所述的步骤2)中的下限在低于50％Pe负荷工况且为协调控制方式下时为Ne，否则为0，其中Pe为额定负荷。

优选地，所述的步骤3)锅炉控制机组负荷的控制回路与锅炉汽压控制回路之间设置无扰跟踪和切换功能。

优选地，所述的步骤4)、5)和6)中的设定阈值为45％Pe。

优选地，所述的步骤4)中的汽机流量指令接近Ne为汽机流量指令与Ne的差值小于1％。

优选地，所述的步骤5)中的汽机流量指令高于Ne为汽机流量指令与Ne的差值大于1％。