[发明专利]燃气蒸汽联合循环机组汽温控制方法及装置

说明书

一种燃气蒸汽联合循环机组汽温控制方法及装置，方法包括：根据预设的汽温设定值与获取的减温器后温度，确定汽温控制目标值；获取汽温实际值及燃机机组负荷，根据汽温实际值与汽温控制目标值，确定PID控制器输入值；根据汽温实际值及燃机机组负荷，确定汽温实际值微分前馈、燃机机组负荷微分前馈及燃机机组负荷前馈；将PID控制器输入值输入至PID控制器，根据汽温实际值微分前馈、燃机机组负荷微分前馈及燃机机组负荷前馈，得到减温水阀门开度指令。本发明将机组负荷作为前馈引入汽温控制方案，在负荷变化的同时调整减温水量，提高减温水调门调节速率，改善了汽温控制品质，克服汽温大惯性特性不利影响，提高机组运行安全性。

技术领域

本发明涉及燃气蒸汽联合循环机组技术领域，尤指一种燃气蒸汽联合循环机组汽温控制方法及装置。

背景技术

随着新能源机组的大规模投运，为了平抑其随机波动性，常规能源机组需要实现快速变负荷，燃气-蒸汽联合循环机组作为调峰的重要手段，电网对燃气-蒸汽联合循环机组的变负荷速率提出了更高的要求。为了实现更快的变负荷速率，需要对燃机的燃烧器进行改造升级，但是燃烧器升级后，燃机排气温度无法继续保持稳定，排气温度随着负荷的升高而降低。由于余热炉中的蒸汽与燃机排气进行热交换，当排气温度变化时，蒸汽温度也随之波动，进而造成主汽温度及再热汽温度的波动。主汽温度及再热汽温度是燃气-蒸汽联合循环机组的重要运行参数之一，汽温过高甚至超出蒸汽管道或汽轮机叶片金属材质极限温度会严重影响机组运行的安全性，汽温过低则会严重影响机组运行的经济性，此外汽温的大幅度波动也会对汽轮机设备造成严重危害甚至导致机组跳闸。

减温水是调节汽温的重要手段，目前机组通常采用单回路或串级PID对减温水调门进行控制。但是，当燃机快速调整负荷时，排气温度迅速发生大幅变化，常规控制方案的调节速度难以满足机组运行的实际需求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例的主要目的在于提供一种燃气蒸汽联合循环机组汽温控制方法及装置，实现减温水的超前调节，提高调节快速性，提高减温水控制品质，进而提高机组运行的安全性和经济性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种燃气蒸汽联合循环机组汽温控制方法，所述方法包括：

获取减温器后温度，并根据预设的汽温设定值与所述减温器后温度，确定汽温控制目标值；

获取汽温实际值及燃机机组负荷，并根据所述汽温实际值与所述汽温控制目标值，确定PID控制器输入值；

根据所述汽温实际值及所述燃机机组负荷，确定汽温实际值微分前馈、燃机机组负荷微分前馈及燃机机组负荷前馈；

将所述PID控制器输入值输入至PID控制器，并根据所述汽温实际值微分前馈、燃机机组负荷微分前馈及燃机机组负荷前馈，得到减温水阀门开度指令。

可选的，在本发明一实施例中，所述根据预设的汽温设定值与所述减温器后温度，确定汽温控制目标值包括：

根据所述减温器后温度，确定减温器后温度微分；

根据所述减温器后温度微分与所述汽温设定值，确定所述汽温控制目标值。

可选的，在本发明一实施例中，所述根据所述汽温实际值与所述汽温控制目标值，确定PID控制器输入值包括：

根据所述汽温实际值与所述汽温控制目标值，确定所述汽温控制目标值与所述汽温实际值的差值，将所述差值作为PID控制器输入值。

可选的，在本发明一实施例中，所述将所述PID控制器输入值输入至PID控制器，并根据所述汽温实际值微分前馈、燃机机组负荷微分前馈及燃机机组负荷前馈，得到减温水阀门开度指令包括：

根据所述汽温实际值微分前馈及所述燃机机组负荷微分前馈，利用前馈系数计算与限幅计算，得到汽温实际值微分前馈对应的阀门开度及燃机机组负荷微分前馈对应的阀门开度；