[发明专利]二次再热锅炉及其出口汽温控制方法和装置

说明书

本发明提供一种二次再热锅炉及其出口汽温控制方法和装置，所述二次再热锅炉包括烟气再循环系统，所述方法包括以下步骤：获取再热器出口温度设定值、一次再热器出口温度和二次再热器出口温度；获取烟气再循环量和过量空气系数；根据再热器出口温度设定值、一次再热器出口温度、二次再热器出口温度、烟气再循环量和过量空气系数获取燃烧器摆角控制信号；根据燃烧器摆角控制信号对燃烧器摆角进行调节，以对二次再热锅炉的出口汽温进行控制。本发明的控制方法，能够实现对二次再热锅炉进行控制，整个过程自动化控制程度较高，提高了二次再热锅炉的控制效率和机组运行经济性。

技术领域

本发明涉及锅炉控制技术领域，具体涉及一种二次再热锅炉的出口汽温控制方法、一种二次再热锅炉的出口汽温控制装置和一种二次再热锅炉。

背景技术

再热汽温是表征锅炉运行工况的重要参数之一。汽温过高，会使锅炉受热面及蒸汽管道金属的蠕变速度加快，影响锅炉使用寿命；汽温过低将会引起机组热效率降低，使汽耗率增大，还会使汽轮机末级叶片处蒸汽湿度偏大，造成汽轮机末级叶片侵蚀加剧。再热汽温对象具有大延迟、大惯性的特点，而且影响再热汽温变化的因素很多，如机组负荷变化、煤质变化、减温水量、受热面结焦、风煤配比、燃烧工况以及过剩空气系数等，汽温对象在各种扰动作用下反映出非线性、时变等特性，使其控制难度增大。

随着近年来火力发电技术的不断发展，二次再热超超临界发电技术逐渐成熟，国内已有多台二次再热机组在建或即将开建。而二次再热机组锅炉增加了一级二次再热循环，锅炉的受热面布置更加复杂，锅炉汽温控制的复杂性和难度也相应增加，其中最主要的在于两级再热汽温的控制。因此，合理的再热汽温控制是二次再热机组安全性、经济性、可靠性的有力保证。

现有技术中，有多种再热气温汽温的调节手段，但是，这些调节手段虽然增加了控制的灵活性，但同时也增加了运行人员控制操作的复杂性。特别是在不同工况下，如何选择调节手段，自动协同参与再热汽温的调节，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种二次再热锅炉的出口汽温控制方法，能够实现对二次再热锅炉进行控制，整个过程自动化控制程度较高，提高了二次再热锅炉的控制效率和机组运行经济性。

本发明采用的技术方案如下：

一种二次再热锅炉的出口汽温控制方法，所述二次再热锅炉包括烟气再循环系统，所述方法包括以下步骤：获取再热器出口温度设定值、一次再热器出口温度和二次再热器出口温度；获取烟气再循环量和过量空气系数；根据所述再热器出口温度设定值、所述一次再热器出口温度、所述二次再热器出口温度、所述烟气再循环量和所述过量空气系数获取燃烧器摆角控制信号；根据所述燃烧器摆角控制信号对燃烧器摆角进行调节，以根据调节后的所述燃烧器摆角对所述二次再热锅炉的出口汽温进行控制。

根据本发明的一个实施例，根据所述再热器出口温度设定值、所述一次再热器出口温度、所述二次再热器出口温度、所述烟气再循环量和所述过量空气系数获取燃烧器摆角控制信号，包括：获取所述一次再热器出口温度和所述二次再热器出口温度的平均值；计算所述再热器出口温度设定值与所述平均值之间的差值，当所述差值不为零时，对所述再热器出口温度设定值和所述平均值进行比例积分控制，生成第一控制信号；获取当前所述二次再热锅炉的总燃料量和机组负荷；对所述第一控制信号、当前所述二次再热锅炉的总燃料量和机组负荷进行求和运算，得到第二控制信号；根据所述第二控制信号、所述烟气再循环量和所述过量空气系数获取燃烧器摆角控制信号。

根据本发明的一个实施例，根据所述第二控制信号、所述烟气再循环量和所述过量空气系数获取燃烧器摆角控制信号，包括：对所述第二控制信号、所述烟气再循环量与第一预设值的乘积进行求和运算，得到第三控制信号；对所述第三控制信号、所述过量空气系数与第二预设值的乘积进行求和运算，得到所述燃烧器摆角控制信号。

根据本发明的一个实施例，通过下述公式获取再热汽温的经济性总和P^*：