一种用于火电机组的凝结水节流系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于火电机组的凝结水节流系统，包括：转换器以及与转换器连接的多个控制模块，所述多个控制模块由凝结水节流控制模块、除氧器变频逻辑切换模块、凝汽器水位调节模块、除氧器水位调节模块以及协调控制水位恢复模块组成。凝结水节流控制模块包括凝结水节流PID控制器，除氧器变频逻辑切换模块包括凝泵变频切换逻辑单元、转换器、除氧器水位PID控制器以及凝泵变频输出指令单元。还公开了对应的方法，提高变负荷初期的负荷响应，能够改善由于锅炉侧的滞后而产生的负荷响应的延时。延时。延时。

【技术实现步骤摘要】
一种用于火电机组的凝结水节流系统及方法


[0001]本专利技术涉及火电厂锅炉和机组系统的控制优化
，尤其涉及一种用于火电机组的凝结水节流系统及方法。

技术介绍

[0002]现有的发电企业普遍存在燃煤供应来源不统一、机组设备性能差、两个细则、环保指标考核多等问题，导致机组的经济性和安全性面临严峻考验。主要表现在：
[0003](1)AGC与一次调频等两个细则的考核较多。
[0004](2)过热、再热减温水的调节性能偏差大，特别是在负荷快速变化过程中，难以有效进行控制。
[0005](3)煤质变化大导致的锅炉燃烧工况变化大，使锅炉不能工作在最佳的工况点导致锅炉效率与环保问题的产生。
[0006]大规模科学合理的开展现代火电机组优化控制一体化解决方案关键技术研究研究已是迫在眉睫的工作；针对机组目前存在的负荷升降速率低、调节精度差、抗扰动能力差以及主要被调参数波动幅度较大等问题，开发基于协调控制系统热工过程海量历史数据的弱稳态自动检测、扰动数据驱动的热控系统辨识以及具有自趋优特性的神经网络预测控制等关键技术，提高机组运行效率以及稳定工况和变工况下的控制品质，达到降低机组热耗、发电煤耗、节能减排的目的；现有技术尤其缺乏基于此的用于火电机组的凝结水节流系统及方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种用于火电机组的凝结水节流系统及方法，提高变负荷初期的负荷响应，能够改善由于锅炉侧的滞后而产生的负荷响应的延时。
[0008]本专利技术的目的在于提供一种用于火电机组的凝结水节流系统，包括：转换器以及与转换器连接的多个控制模块，所述多个控制模块由凝结水节流控制模块、除氧器变频逻辑切换模块、凝汽器水位调节模块、除氧器水位调节模块以及协调控制水位恢复模块组成。
[0009]优选的，所述凝结水节流控制模块包括凝结水节流PID控制器，用于控制如下参数：
[0010]1、凝结水节流功能投退条件设计
[0011](1)凝结水节流功能投入条件：
[0012]在进行凝结水节流优化控制时，需要对控制系统的部分参数进行监控，防止机组出现运行事故，凝结水节流控制允许条件：
[0013]m.协调控制为已投运状态；
[0014]n.除氧器水位和凝汽器水位均处于正常状态；
[0015]o.机组无RB发生，确保机组无跳闸警报发出；
[0016]p.凝泵变频已投入；
[0017]q.操作人员允许凝结水节流控制系统进行调节；
[0018]r.优化控制器允许投运。
[0019]上述条件均满足时，凝结水节流自动进入运行状态；
[0020](2)凝结水节流功能投退条件设计：
[0021]机组投入AGC后，在升降负荷条件下对凝结水节流系统进行投退，投退条件在升降负荷的过程中分开设置。
[0022]1)升负荷凝结水节流投入条件包括条件a
‑
f相与：
[0023]a.机组负荷指令计算器的输出指令导数为正，升负荷指令发出60S脉冲或一次调频动作且调频负荷大于2MW时，60S脉冲或机组负荷指令计算器的输出指令导数为正且负荷指令和实际负荷偏差达到
±
20MW在凝结水节流允许范围之内；
[0024]b.除氧器水位处于报警下限以上，除氧器水位＞700mm，延时60S，升负荷过程中，凝结水流量减小，会引起除氧器上水减少，除氧器水位过低不利于机组安全运行；
[0025]c.凝汽器水位在报警下限以上，凝汽器水位＜750mm，延时60S，防止凝汽器水位过高；
[0026]d.凝泵频率在报警下限以上＞15Hz，防止凝泵频率过低；
[0027]e.距上次凝泵调频时间有一定间隔，凝泵频繁变频不利于机组安全运行；
[0028]2)升负荷凝结水节流退出条件包括条件a
‑
g相或：
[0029]a.机组LDC指令导数变为负数，节流过程已完成；
[0030]b.AGC指令与实际负荷偏差减小到符合要求的范围；
[0031]c.除氧器水位下降到报警下限，防止除氧器水位进一步下降给机组安全运行造成威胁；
[0032]d.凝结水流量到达报警下限，防止凝结水流量过低影响机组安全运行；
[0033]e.凝汽器水位达到报警上限＞1050mm；
[0034]f.凝结水节流投入时间达到规定时间；
[0035]g.机组功率大于300MW，延时30S；
[0036]3)降负荷凝结水节流投入条件包括条件a
‑
e相与：
[0037]a.机组LDC指令导数为负，即降负荷指令发出或一次调频动作且调频负荷小于
‑
2MW延时5S，60S脉冲，或机组负荷指令计算器LDC的输出指令导数为正且负荷指令和实际负荷偏差达到
±
20MW在凝结水节流允许范围之内；
[0038]b.除氧器水位处于报警上限以下，水位＜1030mm，延时60S；
[0039]c.凝器汽水位在在报警上限以下，水位＜1050mm，延时60S，防止凝汽器水位过低；
[0040]d.距上次凝泵调频时间有一定间隔；
[0041]e.机组功率大于300MW，延时30S；
[0042]4)降负荷凝结水节流退出条件包括条件a
‑
f相或：
[0043]a.机组LDC指令导数变为正数，节流过程已完成；
[0044]b.AGC指令与实际负荷偏差减小到符合要求的范围；
[0045]c.除氧器水位上升到报警上限1030mm；
[0046]d.凝结水流量到达报警上限；
[0047]e.凝汽器水位达到报警下限750mm；
[0048]f.凝结水节流投入时间达到规定时间；
[0049]上述条件均满足时，凝结水节流自动进入运行状态。
[0050]优选的，所述凝结水节流控制模块的控制逻辑包括：在凝结水节流控制状态下，凝泵频率由机组负荷的偏差决定，通过控制凝结水的流量使负荷达到目标值。
[0051]优选的，所述除氧器变频逻辑切换模块包括凝泵变频切换逻辑单元、转换器、除氧器水位PID控制器以及凝泵变频输出指令单元。
[0052]优选的，所述除氧器变频逻辑切换模块的工作过程包括：所述凝泵变频指令的切换必须要做到无扰切换，当系统处于凝结水节流控制模式时，凝泵变频指令由凝结水节流PID控制器调节，并且除氧器的水位设定值跟踪实际水位的反馈值，此时除氧器水位PID控制器处于跟踪模式下，所述凝泵变频输出指令单元将输出指令发送到手操器，所述手操器的输出跟踪凝结水节流PID控制器指令；当节流过程结束后，系统切回到协调控制水位恢复模式，此时除氧器水位PID控制器再次切回到自动调节状态，凝结水节流PID设定值跟踪火电机组的实际负荷。
[0053]优选的，所述凝汽器水位调节模块用于调节凝汽器水位，所述凝汽器水位调节模块的工作过程包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于火电机组的凝结水节流系统，其特征在于包括：转换器以及与转换器连接的多个控制模块，所述多个控制模块由凝结水节流控制模块、除氧器变频逻辑切换模块、凝汽器水位调节模块、除氧器水位调节模块以及协调控制水位恢复模块组成。2.根据权利要求1所述的一种用于火电机组的凝结水节流系统，其特征在于所述凝结水节流控制模块包括凝结水节流PID控制器，用于控制如下参数：(一)凝结水节流功能投退条件设计(1)凝结水节流功能投入条件：在进行凝结水节流优化控制时，需要对控制系统的部分参数进行监控，防止机组出现运行事故，凝结水节流控制允许条件：a.协调控制为已投运状态；b.除氧器水位和凝汽器水位均处于正常状态；c.机组无RB发生，确保机组无跳闸警报发出；d.凝泵变频已投入；e.操作人员允许凝结水节流控制系统进行调节；f.优化控制器允许投运；上述条件均满足时，凝结水节流自动进入运行状态；(二)凝结水节流功能投退条件设计：机组投入AGC后，在升降负荷条件下对凝结水节流系统进行投退，投退条件在升降负荷的过程中分开设置；(1)升负荷凝结水节流投入条件包括条件a
‑
f相与：a.机组负荷指令计算器的输出指令导数为正，升负荷指令发出60S脉冲或一次调频动作且调频负荷大于2MW时，60S脉冲或机组负荷指令计算器的输出指令导数为正且负荷指令和实际负荷偏差达到
±
20MW在凝结水节流允许范围之内；b.除氧器水位处于报警下限以上，除氧器水位＞700mm，延时60S，升负荷过程中，凝结水流量减小，会引起除氧器上水减少，除氧器水位过低不利于机组安全运行；c.凝汽器水位在报警下限以上，凝汽器水位＜750mm，延时60S，防止凝汽器水位过高；d.凝泵频率在报警下限以上＞15Hz，防止凝泵频率过低；e.距上次凝泵调频时间有一定间隔，凝泵频繁变频不利于机组安全运行；(2)升负荷凝结水节流退出条件包括条件a
‑
g相或：a.机组LDC指令导数变为负数，节流过程已完成；b.AGC指令与实际负荷偏差减小到符合要求的范围；c.除氧器水位下降到报警下限，防止除氧器水位进一步下降给机组安全运行造成威胁；d.凝结水流量到达报警下限，防止凝结水流量过低影响机组安全运行；e.凝汽器水位达到报警上限＞1050mm；f.凝结水节流投入时间达到规定时间；g.机组功率大于300MW，延时30S；(3)降负荷凝结水节流投入条件包括条件a
‑
e相与：a.机组LDC指令导数为负，即降负荷指令发出或一次调频动作且调频负荷小于
‑
2MW延
时5S，60S脉冲，或机组负荷指令计算器LDC的输出指令导数为正且负荷指令和实际负荷偏差达到
±
20MW在凝结水节流允许范围之内；b.除氧器水位处于报警上限以下，水位＜1030mm，延时60S；c.凝器汽水位在在报警上限以下，水位＜1050mm，延时60S，防止凝汽器水位过低；d.距上次凝泵调频时间有一定间隔；e.机组功率大于300MW，延时30S；4)降负荷凝结水节流退出条件包括条件a
‑
f相或：a.机组LDC指令导数变为正数，节流过程已完成；b.AGC指令与实际负荷偏差减小到符合要求的范围；c.除氧器水位上升到报警上限1030mm；d.凝结水流量到达报警上限；e.凝汽器水位达到报警下限750mm；f.凝结水节流投入时间达到规定时间；上述条件均满足时，凝结水节流自动进入运行状态。3.根据权利要求2所述的一种用于火电机组的凝结水节流系统，其特征在于所述凝结水节流控制模块的控制逻辑包括：在凝结水节流控制状态下，凝泵频率由机组负荷的偏差决定，通过控制凝结水的流量使负荷达到目标值。4.根据权利要求3所述的一种用于火电机组的凝结水节流系统，其特征在于所述除氧器变频逻辑切换模块包括凝泵变频切换逻辑单元、转换器、除氧器水位PID控制器以及凝泵变频输出指令单元。5.根据权利要求4所述的一种用于火电机组的凝结水节流系统，其特征在于所述除氧器变频逻辑切换模块的工作过程包括：所述凝泵变频指令的切换必须要做到无扰切换，当系统处于凝结水节流控制模式时，凝泵变频指令由凝结水节流PID控制器调节，并且除氧器的水位设定值跟踪实际水位的反馈值，此时除氧器水位PID控制器处于跟踪模式下，所述凝泵变频输出指令单元将输出指令发送到手操器，所述手操器的输出跟踪凝结水节流PID控制器指令；当节流过程结束后，系统切回到协调控制水位恢复模式，此时除氧器水位PID控制器再次切回到自动调节状态，凝结水节流PID设定值跟踪火电机组的实际负荷。6.根据权利要求1所述的一种用于火电机组的凝结水节流系统，其特征在于所述凝汽器水位调节模块用于调节凝汽器水位，所述凝汽器水位调节模块的工作过程包括：在凝结水节流控制状态下，当负荷指令减小时，凝结水流量增加，导致排汽装置水位下降，应增加补水量维持排汽装置水位的正常状态，在此过程中除氧器水位会有所增加，凝结水节流状态结束后，应适当减小凝结水流量，恢复除氧器水位，同时排汽装置的补水量应当减少。同样，当负荷指令增加时，由于凝结水节流作用，凝结水流量减小，导致排汽装置水位上升，应减少补水量维持凝汽器水位的正常状态，凝结水节流状态结束后，增加凝结水流量，除氧器水位恢复到正常状态，同时保持排汽装置水位稳定，通过试验得到的数据利用前馈或者超驰作用对排汽装置水位控制。7.根据权利要求1所述的一种用于火电机组的凝结水节流系统，其特征在于所述除氧器水位调节模块用于除氧器水位调节的修改，其工作过程包括：与凝泵变频调节逻辑修改类似，在对原系统逻辑进行修改时，当系统处于凝结水节流状态下时，除氧器的水位设定跟
踪实际水位的反馈值，凝结水节流PID控制器处于跟踪模式下，手操器的输出跟踪优化控制器的指令；当节流过程结束后，凝结水节流PID再次切回到自动调节状态。8.根据权利要求1所述的一种用于火电机组的凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇飞，张大鹏，王立，王泽璞，于春辉，郭峰，杨峰，
申请(专利权)人：内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：