[发明专利]一种基于预测控制的再热器烟气挡板自动控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于预测控制的再热器烟气挡板自动控制方法及系统，本发明方法包括确定锅炉的再热汽温对再热器烟气挡板变化的延时时间tsubgt;1/subgt;；预测tsubgt;1/subgt;时刻的再热汽温Tsubgt;re2/subgt;；若Tsubgt;re2/subgt;大于自动控制虚拟设定值Tsubgt;sp2/subgt;则关小再热器烟气挡板，否则开大再热器烟气挡板；其中Tsubgt;sp2/subgt;为根据烟气挡板自动控制设定的再热汽温进行动态修正得到，且修正值与再热汽温的变化速率，及左右侧再热器减温水调门开度之和或总的再热器减温水量负相关。本发明旨在通过预测再热汽温来实现对再热器烟气挡板自动控制，并结合自动控制虚拟设定值的动态修正有效提高烟气挡板的自动控制品质，实现高精度的再热汽温控制调节，提升机组的安全安全性和经济性。

技术领域

本发明涉及火力发电机组控制工程领域，具体涉及一种基于预测控制的再热器烟气挡板自动控制方法及系统。

背景技术

目前，火电机组锅炉再热系统主要以对流换热为主，调节方式通常采用调节再热器烟气挡板来控制，以事故喷水减温为辅助调节手段。锅炉运行中，机组负荷、受热面积灰情况、燃料特性以及配风方式的变化都会对再热汽温产生较大的影响。再热器减温水的投入增大了机组的煤耗，而再热汽温超温，易增大再热器受热面爆管的风险。因此，维持再热汽温稳定，减小再热器减温水投入量，对火电机组安全、经济运行至关重要。

现行国内大型火电机组再热汽温的控制一般采用常规的单回路PID控制系统，以再热器出口汽温为控制对象，直接控制再热器烟气挡板开度，过热器侧烟气挡板随动反向变化。但是烟气挡板的调节具有很大的滞后性和非线性，使得再热汽温控制品质较差，汽温波动大，经常需要运行人员手动干预，一方面增加了运行人员的工作量，另一方面由于调节的不及时需要经常喷入大量减温水，降低了机组运行的经济性。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于预测控制的再热器烟气挡板自动控制方法及系统，本发明旨在提高烟气挡板的自动控制品质，实现高精度的再热汽温控制调节，提升机组的安全安全性和经济性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于预测控制的再热器烟气挡板自动控制方法，包括：

S101，确定锅炉的再热汽温对再热器烟气挡板变化的延时时间t₁；

S102，根据当前时刻的再热汽温及其变化速率，预测t₁时刻的再热汽温T_re2；

S103，判断时间t₁后的再热汽温T_re2大于自动控制虚拟设定值T_sp2是否成立，若成立则关小再热器烟气挡板，否则开大再热器烟气挡板；其中自动控制虚拟设定值T_sp2为根据烟气挡板自动控制设定的再热汽温T_sp1进行动态修正得到，且动态修正值与再热汽温的变化速率，以及左右侧再热器减温水调门开度之和或总的再热器减温水量负相关。

可选地，步骤S101中确定锅炉的再热汽温对再热器烟气挡板变化的延时时间t₁时，包括针对锅炉的选取3个以上不同负荷的稳态工况分别测量再热汽温对再热器烟气挡板变化的延时时间，并将得到的不同负荷的稳态工况下的延时时间取平均值作为锅炉的再热汽温对再热器烟气挡板变化的延时时间t₁。

可选地，步骤S102中预测t₁时刻的再热汽温T_re2的函数表达式为：

T_re2=T_re1+ dT_re1/dt* t₁

上式中，T_re1为当前时刻的再热汽温，dT_re1/dt为再热汽温的变化速率，t₁为再热汽温对再热器烟气挡板变化的延时时间。