一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，该方法采用热值校正系数对热值校正前总燃料量进行校正，得到热值校正后总燃料量；根据机组实际运行负荷计算出基准燃料量；根据热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差，通过PID控制器进行运算，计算结果与作为前馈的实时煤质系数叠加来更新热值校正系数；通过软手操器算法确定采用自动燃料热值校正系数或手动燃料热值校正系数作为输出来更新系统热值校正系数。本发明专利技术提出的方法在燃料热值闭环校正的基础上，引入前馈量来共同实现对热值校正系数的更新，既能通过前馈保证磨组启停工况下煤质修正系统的快速变化，又能通过反馈调节修正煤质系统的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法
本专利技术涉及一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，属于火电机组自动发电控制领域。
技术介绍
一次能源的日渐短缺给火力发电行业带来了很大影响，首先是煤电紧张，煤价上涨，电厂为了控制生产成本，选择价格相对较低，但与设计煤种相差较远的劣质煤，这些燃煤来源广泛，煤质变化大，极大地影响了机组地安全稳定运行和经济效益。在火电机组实际运行过程中，受到磨组出力分配，磨组投切，煤种自身热值波动等其它诸多因素影响，机组的动态煤质系数的变动范围更大，变动趋势也更为复杂，对CCS造成的扰动很大，为提高控制系统对燃料品种的适应性，提高系统的调节品质，有必要对进入锅炉的燃料热值校正方法进行优化，使校正后的总发热量近似等同于设计煤种的总发热量。以保证协调控制系统对负荷指令的响应速率以及对主蒸汽压力的控制品质，使其具有快速调整并且自动适应煤质变化的能力，提高火电机组运行稳定性和变负荷能力。传统BTU是一种缓慢的纯积分作用的反馈调节系统，主要问题是校正时间长，无法适应这种分磨掺烧，且磨组频繁启停的工况，控制系统无法达到实时快速修正燃料热值的目的。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，提供一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法。为了达到上述目的，本专利技术提出的技术方案为：一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，其特征在于：采用系统热值校正系数对热值校正前总燃料量进行校正，得到热值校正后总燃料量；根据机组实际运行负荷计算出基准燃料量；计算热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差，将偏差结果通过PID控制器进行运算，再将运算结果与实时煤质系数叠加来更新热值校正系数。对上述技术方案的进一步设计为：所述热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差输入模拟量切换器后与PID控制器输入端相连，所述PID控制器输入端还连接有模拟量生成器。所述模拟量生成器连接与模拟量切换器的Y输入端连接。根据实际负荷与负荷指令偏差的高低限信号、主蒸汽压力偏差的高低限信号以及BTU停止计算信号来确定热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差值或模拟量生成器输出值作为PID控制器的输入值。所述模拟量切换器的选择判断回路包括第一高低限模块和第二高低限模块，所述第一高低限模块输入端接入实际负荷与负荷指令的偏差信号，第二高低限模块接入主蒸汽压力偏差信号，第一、第二高低限模块的输出端以及BTU停止计算信号分别与第一或门模块的输入端相连，第一或门模块的输出与模拟量切换器的选择输入端相连。当第一、第二高低限模块的输出端以及BTU停止计算信号任一信号为1时，模拟量切换器选择模拟量生成器作为输出；当全部信号为0时，模拟量切换器选择热值校正后总燃料量和基准燃料量偏差作为输出。所述PID控制器运算结果与实时煤质系数叠加后输入软手操器单元；根据任一给煤机煤量品质坏信号、锅炉主控自动信号和RB信号来确定软手操器算法状态；通过软手操器算法状态确定采用自动燃料热值校正系数或手动燃料热值校正系数作为输出来更新系统热值校正系数。任一给煤机煤量品质坏信号和RB信号分别与第二或门模块的输入端相连，锅炉主控自动信号经过逻辑非算法模块与第二或门的输入端相连，第二或门模块的输出与软手操器单元的选择输入端相连。当任一给煤机煤量品质坏信号和RB信号任一为1，锅炉主控自动信号为0时，软手操器单元输出手动燃料热值校正系数作为输出来更新系统热值校正系数；当任一给煤机煤量品质坏信号和RB信号任一为0，锅炉主控自动信号为1时，软手操器单元输出自动燃料热值校正系数作为输出来更新系统热值校正系数。所述实时煤质系数为实际提供总热量与理论提供总热量之比；所述实际提供总热量为各运行给煤机给煤量与对应燃料热值乘积之和；理论提供总热量为机组总燃料量与设计煤种热值乘积。本专利技术的有益效果为：本专利技术的一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，在燃料热值闭环校正的基础上，引入前馈量来共同实现对热值校正系数的更新，既能通过前馈保证磨组启停工况下煤质修正系数的快速变化，又能通过反馈调节修正煤质系数的误差，可有效解决分磨掺烧方式的火电机组频繁启停磨、燃料热值变化等因素给机组稳定运行带来的冲击或扰动，有效提高燃料校正系统的快速性、协调控制系统的稳定性和控制系统品质。附图说明图1为本专利技术的一种适用于分磨掺烧的燃料热值快速校正方法的具体实施例的原理结构示意图；图2为本专利技术的燃料热值快速校正系统中实时煤质系数形成的具体实施例的原理结构示意图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例如图1所示，为本实施例的一种适用于分磨掺烧的燃料热值快速校正方法的原理结构示意图，其步骤包括：采用系统热值校正系数对热值校正前总燃料量进行校正，得到热值校正后总燃料量；根据机组实际运行负荷计算出基准燃料量；计算热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差，将偏差结果通过PID控制器进行运算，再将运算结果与作为前馈的实时煤质系数叠加来更新热值校正系数。本实施例中，热值校正后总燃料量计算回路包括第一惯性处理单元1和乘法器单元2，其中惯性处理单元接入燃料校正前总燃料量，用于对燃料量进行滤波处理，消除或减弱输入信号的高频波动，第一惯性处理单元1的输出和热值校正系数作为乘法器单元2的输入，乘法器单元2的输出为热值校正后总燃料量。基准燃料量计算回路包括第二惯性处理单元3和负荷-燃料函数单元4，其中第二惯性处理单元3接入机组负荷信号，用于对机组负荷信号进行滤波处理，消除或减弱输入信号的高频波动，第二惯性处理单元3的输出作为负荷-燃料函数单元4的输入，负荷-燃料函数单元4的输出为经过惯性环节处理后机组负荷计算确定的基准燃料量。负荷-燃料函数单元4可通过锅炉设计厂家提供的性能说明书中“机组负荷-基准燃料量”查询确定，也可根据电厂使用固定热值煤种，在一个完整的升负荷过程中试验得到的“负荷-燃料量”关系来确定。通过对上述热值校正后总燃料量和基准燃料量进行比较，偏差经过模拟量切换器6与PID控制器7输入端相连，模拟量生成器11与PID控制器7输入端相连，PID控制器7运算输出结果为加法器处理单元9的输入，作为前馈的实时煤质系数经过速率限制器8作为加法器处理单元9的输入，加法器处理单元9输出值作为软手操器单元10的输入。模拟量切换器6选择判断回路包括：第一高低限模块12和第二高低限模块13，其中第一高低限模块12输入端接入实际负荷与负荷指令的偏差信号、第二高低限模块13接入主蒸汽压力偏差的信号，第一高低限模块12和第二高低限模块13输出端以及BTU停止计算信号分别与第一或门模块14的输入端相连，第一或门模块14的输出与模拟量切换器6的选择输入端相连。当第一高低限模块12和第二高低限模块13的输出端以及BTU停止计算信号任一信号为1时，模拟量切换器6选择模拟量生成器11（数值设置为0）作为输出；当全部信号为0时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，其特征在于：/n采用系统热值校正系数对热值校正前总燃料量进行校正，得到热值校正后总燃料量；/n根据机组实际运行负荷计算出基准燃料量；/n计算热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差，将偏差结果通过PID控制器进行运算，再将运算结果与实时煤质系数叠加来更新热值校正系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，其特征在于：
采用系统热值校正系数对热值校正前总燃料量进行校正，得到热值校正后总燃料量；
根据机组实际运行负荷计算出基准燃料量；
计算热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差，将偏差结果通过PID控制器进行运算，再将运算结果与实时煤质系数叠加来更新热值校正系数。


2.根据权利要求1所述适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，其特征在于：所述热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差输入模拟量切换器后与PID控制器输入端相连，所述PID控制器输入端还连接有模拟量生成器。


3.根据权利要求2所述适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，其特征在于：所述模拟量生成器输出与模拟量切换器的Y输入端连接。


4.根据权利要求3所述适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，其特征在于：根据实际负荷与负荷指令偏差的高低限信号、主蒸汽压力偏差的高低限信号以及BTU停止计算信号来确定热值校正后总燃料量与基准燃料量的偏差值或模拟量生成器输出值作为PID控制器的输入值。


5.根据权利要求4所述适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方法，其特征在于：所述模拟量切换器的选择判断回路包括第一高低限模块和第二高低限模块，所述第一高低限模块输入端接入实际负荷与负荷指令的偏差信号，第二高低限模块接入主蒸汽压力偏差信号，第一、第二高低限模块的输出端以及BTU停止计算信号分别与第一或门模块的输入端相连，第一或门模块的输出与模拟量切换器的选择输入端相连。


6.根据权利要求5所述适用于分磨掺烧方式的燃料热值快速校正方...

【专利技术属性】
技术研发人员：华山，范常浩，李有强，陈刚，陈宝林，刘星辰，梁瑞庆，
申请(专利权)人：国电南京电力试验研究有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32