一种基于磨煤机电源分配的火电机组煤量分配控制方法转让专利
申请号 : CN201911302522.6
文献号 : CN111013803B
文献日 : 2021-04-30
发明人 : 胡伯勇 , 虞国平 , 杨敏 , 童小忠 , 何郁晟 , 钟文晶 , 沈雪东 , 李恩长 , 陆豪强 , 张文涛
申请人 : 浙江浙能技术研究院有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种基于磨煤机电源分配的火电机组煤量分配控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、当火电机组处于低负荷工况时:将磨煤机根据取用的电源段不同分为两组,分别作为A段磨煤机和B段磨煤机;
步骤1.1、将总煤量指令平均分配给A段和B段磨煤机,分别作为A组煤量指令和B组煤量指令;
步骤1.2、A段磨煤机的煤量控制主控、B段磨煤机的煤量控制主控再分别对A段磨煤机和B段磨煤机的煤量进行均匀分配;
步骤2、设计磨煤机限值及出力的补偿回路:步骤2.1、控制逻辑判断A段和B段磨煤机两组内的磨煤机出力是否达到上限或者下限;
若A段磨煤机组内的磨煤机出力达到上限值,则触发A段磨煤机组煤量指令闭锁增信号;若B段磨煤机组内的磨煤机出力达到上限值,则触发B段磨煤机组煤量指令闭锁增信号;若A段磨煤机组内的磨煤机出力达到下限值,则触发A段磨煤机组煤量指令闭锁减信号;若B段磨煤机组内的磨煤机出力达到下限值,则触发B段磨煤机组煤量指令闭锁减信号,并方向性闭锁由上级发送至本组磨煤机的煤量指令;
步骤2.2、若一段中所有磨煤机出力均达到上限/下限,则闭锁该段磨煤机煤量指令增加/减少;
步骤2.3、一段磨煤机煤量指令闭锁后,该段磨煤机的煤量指令将跟踪实际煤量;
步骤3、设计纯积分作用控制器,平衡各组煤量指令与机组煤量指令;指令煤量指令闭锁后平衡煤量,纯积分作用控制器将机组的总煤量指令作为设定值,将各组磨煤机的煤量指令和作为反馈,调节控制器的输出;将控制器的输出作为各组磨煤机的煤量指令;
步骤4、当一段磨煤机煤量控制方式均处于手动状态时,该段磨煤机的煤量指令将跟踪实际的磨煤机总煤量;
步骤5、设计磨煤机的煤量指令切换回路:火电机组处于高负荷工况时仍采用原控制回路,PID控制器的比例和积分共同调节改变输出至燃料主控制器的煤量指令,分配至所有运行的磨煤机;火电机组处于低负荷工况时,自动切换为磨煤机限值及出力的补偿回路;所述磨煤机的煤量指令切换回路还由运行手动投入。
2.根据权利要求1所述的基于磨煤机电源分配的火电机组煤量分配控制方法,其特征在于:步骤2.1所述磨煤机出力是否达到上限/下限的判断标准为:若一组中某台磨煤机的煤量指令达到上限/下限或者处于手动位时,则该磨煤机出力达到上限/下限;若一组中某台磨煤机的煤量指令处于手动位时,则磨煤机不再接受锅炉指令的控制,手动设置该台磨煤机煤量,保持当前输入值不变,并将该台磨煤机所在组的煤量切换为该台磨煤机的煤量反馈,纯积分控制器输出调节另一组煤量的指令,将另一组煤量调节至总煤量与该台磨煤机的煤量差值,纯积分控制器输出再次调节两组磨煤机的煤量至相同,且两组磨煤机的煤量和为总煤量。
3.根据权利要求1所述的基于磨煤机电源分配的火电机组煤量分配控制方法,其特征在于:步骤2.3所述磨煤机的煤量指令跟踪实际煤量的方式为:DCS逻辑中煤量指令均设有跟踪功能,在煤量指令闭锁增/减或煤量指令处于手动位时,磨煤机的煤量指令切换为控制器的输出。
4.根据权利要求1所述的基于磨煤机电源分配的火电机组煤量分配控制方法,其特征在于:步骤3所述纯积分作用控制器为仅设置积分作用的PID控制器,该PID控制器中比例作用和微分作用系数均设置为0。
说明书 :
一种基于磨煤机电源分配的火电机组煤量分配控制方法
技术领域
背景技术
上,目前制粉系统的套数由机组额定负荷量决定,一般为5‑6套,600MW及以上容量机组一般
为六套制粉系统,五用一备,330MW容量机组一般为五套制粉系统,四用一备。正常运行过程
中,运行的磨煤机将分配在不同的电源段上,大致保持两段电源选用的磨煤机数量相同。在
这样的配置下,当一路电源发生失电时,将不会导致所有制粉系统停运,提升机组运行的整
体可靠性。在煤量控制方面,其控制策略基本采用平均分配的策略,将各台磨煤机的煤量控
制相同,但操作员可手动对部分煤量进行偏置设定,以单独调整各台磨的煤量。其控制策略
基本如图1所示。机组常规运行工况下,投运的磨煤机数量较多,各条电源母线上磨煤机所
带的负荷也基本一致。
荷时保留三台磨运行,当机组投运三台磨煤机时,在一侧母线上所带的磨煤机数量可能多
于另一条母线,其中一条电源母线投运两台磨煤机,而另一条母线则投运一台磨煤机。若仍
采用煤量均分的控制策略,运行磨煤机较多的母线一旦发生跳闸,则机组将在瞬间损失2/3
的燃料量,对机组的安全稳定运行造成极大冲击,很可能造成机组非停。为了减轻这种由于
磨煤机电源分配不平衡造成的风险,在当前条件下唯一的手段就是利用磨煤机偏置手动进
行调整,这不但加大了运行人员的工作强度,而且还增加了运行的安全风险。
控制方法,就显得尤为重要。
发明内容
段内磨煤机煤量的平均分配;
上级发送至本组磨煤机的煤量指令,保证本组的煤量指令不超过限值;
煤量指令和作为反馈,调节控制器的输出;将控制器的输出作为各组磨煤机的煤量指令;
有运行的磨煤机;火电机组处于低负荷工况时,自动切换为磨煤机限值及出力的补偿回路;
所述磨煤机的煤量指令切换回路还由运行手动投入。
限。
令切换为控制器的输出。
组负荷较低运行磨煤机台数较少的情况下,避免两段电源线磨煤机的煤量相差较大,预防
运行负荷较低时因一侧电源线意外跳闸造成煤量骤降的恶劣工况,从而减少因磨煤机电源
线跳闸造成的扰动,以及减少机组非停的风险,保证机组运行的安全。
附图说明
具体实施方式
对本发明进行若干修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
工况下仍然采用原燃料主控策略。
更大,例如A段一台磨煤机,B段两台磨煤机,A段磨煤机的出力理论上是B段磨煤机的两倍,
就有可能出现A段磨煤机出力至上限或者B段磨煤机出力至下限的情况。而且,如果有磨煤
机煤量控制处于手动状态,将无法响应自动控制指令。这将导致两组磨煤机的出力上下限
不一致,为避免一组磨煤机出力受限导致整个机组煤量出力受限;设计磨煤机限值及出力
的补偿回路,如图2所示:
上级发送至本组磨煤机的煤量指令;
切换为当前执行机构控制器输出,跟踪功能根据不同DCS厂家有不同的设置,举例说明,应
用较多的艾默生OVATION控制系统中,M/A站为执行机构控制功能块,在控制画面中相应有
人工输入窗口,控制该执行机构的手动和自动方式,并接收上行PID控制器输出的指令送至
各个执行机构,如图1中所示,当M/A站切为手动或者指令闭锁时,上行PID控制器停止计算,
自动反向接收M/A站当前输出,PID控制器输入的设定值自动切换为反馈值。
煤量指令和作为反馈,调节控制器的输出;将控制器的输出作为各组磨煤机的煤量指令;正
常时总煤量平均分配给两组磨煤机,一组指令闭锁时,两组煤量输出指令和总煤量指令出
现偏差,积分环节将根据偏差调整输出,增加或减少未闭锁的磨煤机出力,最终保证实际出
力与需求一致;
有运行的磨煤机;火电机组处于低负荷工况时,自动切换为磨煤机限值及出力的补偿回路;
所述磨煤机的煤量指令切换回路还由运行手动投入。
制器的输出。
当判断条件未成立时,接收上行纯积分控制器输出作为A分组磨煤机控制PID的指令输入,
与A组磨煤机的总煤量反馈比较,经PID控制器闭环调节A组A\C\E磨煤机的煤量指令。如果
判断条件成立,则切换功能块输出为A组磨煤机煤量反馈,PID控制器的设定输入与反馈输
入均为A组磨煤机煤量反馈,PID控制器停止调节保持当前输出值。
负荷下3磨运行,A组磨煤机中A/C磨运行,B组中D磨运行,模拟各种极端工况,检查控制策略
中各项功能是否设置正确,模拟步骤如下:
磨,A/C磨的煤量指令为30t/h,D磨指令为60t/h。
调节至40t/h,最终A/C磨煤量指令为25t/h,D磨煤量指令为40t/h。
调节至90t/h,最终A/C磨煤量指令为45t/h,D磨煤量指令为70t/h。
控制器输出提高A/B组煤量指令,当A组煤量指令提升至80t/h,纯积分控制器停止调节,A组
磨煤机A/C磨煤量指令最终均为40t/h。将D磨设置回自动方式,A/B两组煤量指令均为80t/
h,两组煤量指令和计算值变化为160t/h,纯积分控制器减小输出,A/B组煤量指令调整回
60t/h。
磨煤机煤量指令不变。C磨煤机仍置于手动方式,煤量设置为40t/h,此时A组煤量反馈升高
至75t/h,比例积分控制器需减小输出,A磨煤机降至25t/h达到低限,触发A组煤量指令闭锁
减,A组煤量指令切换为A组煤量反馈,纯积分控制器减小B组煤量指令至55t/h,即D磨煤量
指令从60t/h降为55t/h。