[发明专利]考虑火电厂调峰过程中锅炉金属蓄热变化的燃料控制方法

摘要

本发明公开了一种考虑火电厂调峰过程中锅炉金属蓄热变化的燃料控制方法，通过对不同工况下机组稳态运行时锅炉金属壁面温度进行测量、记录，将其换算成锅炉金属的蓄热量并作为负荷率与金属蓄热量的对照表；锅炉变工况时，利用实时蓄热量与负荷指令下对应蓄热量之差作为蓄热偏差信号，将蓄热偏差信号转换为煤量偏差信号传送给机组DCS的锅炉燃料控制器；通过变负荷过程实时煤量偏差补偿有望改善变负荷瞬态过程中锅炉蒸汽的控制品质；本发明方法将提高机组变负荷瞬态过程中锅炉生产的蒸汽质量，即可提高主蒸汽参数的控制精度，进而提高了机组变负荷过程中的运行经济性，且本发明方法实现简单，无需增加额外设备，投资低，回收周期极短。

主权项

1.一种考虑火电厂调峰过程中锅炉金属蓄热变化的燃料控制方法，其特征在于：利用变负荷瞬态过程中锅炉各个受热面的蓄热变化率与稳态工况对应值变化率之差作为补偿参数，对锅炉燃料输入进行补偿；具体步骤如下：(一)锅炉受热面总蓄热量计算锅炉在不同运行工况下，其受热面金属壁温存在差异，以编号i的锅炉省煤器为例，在机组负荷为Pe时其金属平均壁温分别为T_i，其金属蓄热量为:Q_i＝M_i·c_M·(T_i‑T₀)式中：Q_i为机组在负荷为Pe时，省煤器受热面的蓄热量，kJ；T₀是环境温度，℃；M_i是省煤器金属的质量，kg；c_M是省煤器金属比热容，kJ/(kg·℃)；整个锅炉受热面蓄热量为:式中：Q_t为机组在负荷为Pe时，整个锅炉受热面的蓄热量，kJ；n为锅炉设备总编号；角标t为total缩写，代表总和；(二)制定锅炉蓄热与机组负荷之间的对应关系表改变机组运行工况，得到不同稳态工况下整个锅炉受热面的总蓄热量，建立机组负荷Pe与整个锅炉受热面的总蓄热量Q_t之间的一一对应关系，做成数表Tab A，并将数表输入电厂DCS；(三)锅炉入口燃料量修正计算在稳定变工况下，锅炉受热面总蓄热值Q_t与负荷Pe一一对应，其对应的稳态蓄热值Q_t,l‑c可通过Tab A获取；在变负荷瞬态过程中，由于机组热惯性的存在，锅炉受热面的实时蓄热值Q_t,r‑t与负荷指令下对应的稳态蓄热值Q_t,l‑c存在差异，对Q_t,r‑t和Q_t,l‑c分别求变化率，即和将实时金属受热面的蓄热率的差值转换为给煤速率差作为调峰瞬态中给煤速率修正值传递给燃料控制系统,从机组DCS获取负荷指令下对应的锅炉给煤速率指令将与相加得到修正后的锅炉给煤速率式中：为修正后的锅炉给煤速率，kg/s；为负荷指令下对应的锅炉给煤速率，kg/s；为调峰瞬态中给煤速率修正值，kg/s；LHV为锅炉入炉煤的低位发热量，kJ/kg，整个锅炉受热面的蓄热量变化率，kJ/s；角标l‑c为load command的缩写,代表稳态对应负荷下的数值；角标r‑t为real time的缩写，代表瞬态实时数值。