[发明专利]一种适用于火力发电厂热网的节能控制方法

说明书

本申请公开了一种适用于火力发电厂热网的节能控制方法，具体涉及热网控制领域。所述方法包括，通过压力控制站调节阀控制确定最佳开度并进行开环调节，再通过将各单元机组供热调阀作为整体进行控制调节，使各单元机组接受整体指令后，根据指令改变开度。本申请通过压力控制站阀门控制方式的优化，小系统各阀门的节流损失，同时整合热网内各系统，实现自动控制。另外通过机组供汽调阀组合控制，调整系内各机组的供热负荷配比，提升系统经济效益。

技术领域

本申请涉及热网控制领域，具体涉及一种适用于火力发电厂热网的节能控制方法。

背景技术

目前火力发电厂集中供热成为主流供热方式，电站集中供热要兼顾供热安全与节能性。如图1所示为现有技术供热系统图，各单元机组通过供热调节阀提供蒸汽，蒸汽减温减压后接入供热母管，供热母管上设有压力控制站，压力控制站调节蒸汽到合适压力后送至厂外热网管道，为用户提供温度压力合适的汽源。

现有技术的控制策略是各机组供汽调阀(V1～Vn)分别控制机组供汽输出压力(Pn)，压力控制站调节阀(V0)负责响应控制站蒸汽压力(P0)。该方案存在以下问题：

1.厂内供热管线长期存在节流现象。具体在机组供汽调阀(V1～Vn)和压力控制站调节阀处。两处阀门为保证供热蒸汽压力稳定，阀前蒸汽参数存在调节裕量，从而产生节流损失，同时节流会冲刷阀芯，导致机械维护成本上升；

2.系统鲁棒性差。各机组同时投入后，易互相干扰，表现为某机组蒸汽压力变化，母管参数随之振荡。同时各机组供汽调阀特性耦合复杂，仅通过终端母管参数反馈调整阀位，单元机组之间信息互不连接难以解耦，实际运用中，同一时刻通常只能1或者2台机组调节阀投入自动，其余单元机组供汽调节阀切手动控制；

3.各机组之间难以实现热负荷动态分配。传统控制方案下，需要手动单独调整单元机组的供热调阀以达到最优。当外界热负荷需求发生变化时，需要动态手动调整各机组的供热配比，达到供热分配最佳。

因此，提供一种适用于火力发电厂热网的节能控制方法是现在亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请公开了一种适用于火力发电厂热网的节能控制方法，通过压力控制站阀门控制方式的优化，小系统各阀门的节流损失，同时整合热网内各系统，实现自动控制。另外通过机组供汽调阀组合控制，调整系内各机组的供热负荷配比，提升系统经济效益。

一种适用于火力发电厂热网的节能控制方法，所述方法包括，通过压力控制站调节阀控制确定最佳开度并进行开环调节，再通过将各单元机组供热调阀作为整体进行控制调节，使各单元机组接受整体指令后，根据指令改变开度。

进一步地，所述压力控制站调节阀控制包括根据供汽压力需求，通过阀门流量特性曲线，确定压力控制站调阀F(x)函数，根据压力控制站调阀F(x)函数调节压力控制站最佳阀门开度，减少节流损失。

进一步地，所述压力控制站调节阀控制根据外界流量需求、供汽压力设计值并且在假定供热站调阀前后压差接近为零的情况下进行控制。

进一步地，所述压力控制站调阀F(x)函数根据已知流量Ft和供热压力设计值PS，根据对应压力下阀门流量特性曲线，确定压力控制站调阀开度，由于该开度是FT下阀门的最佳开度，此时节流损失最小，故该FT值下阀门最佳开度可以依据流量曲线计算而得出，再根据不同流量下分别对应的最佳开度值计算出所述压力控制站调阀F(x)函数。

进一步地，所述压力下阀门流量特性曲线的横坐标为调节阀开度x，纵坐标为供汽压力下调阀流量Q，所述Q和x的关系遵循Q＝ax²(a＞0，x＞0)的抛物线关系。

进一步地，所述将各单元机组供热调阀作为整体进行控制调节包括通过PID计算压力设定值与实际压力值，再通过平衡算法块分配，经过偏置送调节站输出。