一種再熱汽溫控制系統(tǒng)、方法和火電機組設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電站自動化控制領(lǐng)域，特別涉及一種再熱汽溫控制系統(tǒng)、方法和火電機組設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代化火力發(fā)電廠自動控制中，再熱汽溫影響著火電機組的安全穩(wěn)定以及經(jīng)濟效益，因此對于中間再熱機組、再熱汽溫的控制是一個非常重要的控制環(huán)節(jié)。一般調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法有:調(diào)節(jié)再熱器或過熱器擋板，通過改變再熱器的煙氣流量來改變再熱汽溫度；或者在緊急情況下，通過調(diào)節(jié)噴水來快速地把溫度調(diào)節(jié)下去。
[0003]目前為了提高發(fā)電機組的熱效率，高壓以上的鍋爐汽輪機組均采用中間再熱系統(tǒng)，即在鍋爐中相應(yīng)增設(shè)再熱受熱面，使汽輪機高壓缸排出的蒸汽再次加熱成為具有一定溫度的再熱蒸汽，送回到汽輪機的中、低壓缸內(nèi)繼續(xù)膨脹做功。再熱汽溫是有遲延、有慣性、有自平衡能力的被控對象。但由于再熱蒸汽的壓力低、流量小、傳熱系數(shù)小，所以再熱汽溫受負(fù)荷的變化影響更大。當(dāng)機組負(fù)荷降低30%時，如果對再熱汽溫不加以控制，鍋爐再熱器出口汽溫將降低28?35°C。因此，在相同的熱偏差條件下，再熱汽溫引起的出口汽溫偏差比過熱蒸汽大。此外，再熱器入口蒸汽溫度隨著汽輪機高壓缸排汽溫度而變化，再熱汽溫的變化幅度較過熱汽溫大得多。
[0004]由此可見，要保持再熱汽溫穩(wěn)定就必須對其進行調(diào)節(jié)，但是現(xiàn)有的火電機組再熱器的出口汽溫偏差較大，如果對再熱汽溫進行調(diào)節(jié)，則調(diào)節(jié)過程需要耗費機組工作人員很大的勞動強度，無法通過簡答的方式對其進行調(diào)節(jié)，更加取法保證再熱汽溫的穩(wěn)定性，從而降低火電機組的經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何對再熱汽溫進行控制，以保證再熱汽溫的穩(wěn)定性。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種再熱汽溫控制系統(tǒng)，包括依次連接的第一函數(shù)模塊、第一加法模塊、加減模塊、第一調(diào)節(jié)模塊、第三加法模塊、小選模塊以及第一操作模塊，第一加法模塊的輸入端還與第一定值模塊的輸出端連接，第三加法模塊的輸入端還與第二函數(shù)模塊的輸出端連接；
[0009]加減模塊的輸出端還依次連接第二加法模塊、第二調(diào)節(jié)模塊、第四加法模塊以及第二操作模塊，第二加法模塊的輸入端還與第二定值模塊的輸出端連接，第四加法模塊的輸入端還與第四函數(shù)模塊的輸出端連接。
[0010]進一步地，還包括第三函數(shù)模塊，第三函數(shù)模塊的輸入端與第一函數(shù)模塊、第二函數(shù)模塊以及第四函數(shù)模塊均連接，第三函數(shù)模塊的輸出端與小選模塊的輸入端連接。
[0011]進一步地，所述第一函數(shù)模塊、第二函數(shù)模塊、第三函數(shù)模塊和第四函數(shù)模塊輸入端均輸入主蒸汽流量。
[0012]進一步地，所述加減模塊的輸入端還輸入再熱器出口汽溫。
[0013]進一步地，所述第一操作模塊的輸出端與擺動火嘴控制器連接，所述第二操作模塊的輸出端與減溫水控制器連接。
[0014]進一步地，所述第一定值模塊和第二定制模塊分別向第一加法模塊和第二加法模塊提供再熱汽溫設(shè)定值，以對主蒸汽流量進行修正。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種火電機組設(shè)備，包括鍋爐和對鍋爐溫度進行控制的再熱汽溫控制系統(tǒng)，所述再熱汽溫控制系統(tǒng)為以上所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種基于以上所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)對鍋爐溫度進行再熱汽溫控制方法，包括:
[0017]S1、根據(jù)預(yù)設(shè)的再熱汽溫設(shè)定值對主蒸汽流量進行修正；
[0018]S2、修正后的主蒸汽流量與再熱器出口汽溫進行比較，得到偏差值；
[0019]S3、根據(jù)偏差值進行第一次調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)之后通過前饋補償回路，通過調(diào)節(jié)結(jié)果對火嘴擺動角度大小進行控制。
[0020]進一步地，步驟S2之后、步驟S3之前還包括:
[0021]S4、根據(jù)偏差值進行第二次調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)之后的結(jié)果對減溫水控制器的開啟和關(guān)閉進行控制。
[0022]進一步地，所述步驟S3和S4并列執(zhí)行，通過調(diào)節(jié)火嘴擺動角度來控制再熱汽溫度，當(dāng)擺動火嘴在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)無法控制再熱汽溫度回到給定溫度時，減溫水執(zhí)行器將自動開啟，調(diào)節(jié)超過給定溫度的再熱汽溫度回到給定溫度。
[0023](三)有益效果
[0024]本發(fā)明實施例提供的一種再熱汽溫控制系統(tǒng)，采用單回路PI調(diào)節(jié)方式，以火嘴擺動角度調(diào)節(jié)為主、噴減溫水為輔，正常情況下以擺動火嘴調(diào)節(jié)為主，擺動火嘴調(diào)節(jié)器的被調(diào)量信號為再熱器出口汽溫。通過改變噴燃器的傾斜角度來改變火焰中心的位置和爐膛出口的煙氣溫度，使各受熱面的吸熱比例相應(yīng)發(fā)生變化，達到調(diào)節(jié)再熱汽溫度的目的。通過改變火嘴傾角能夠調(diào)節(jié)再熱汽溫，保證機組的安全運行，提高機組的熱經(jīng)濟性。同時本發(fā)明還提供了一種基于上述再熱汽溫控制系統(tǒng)的火電機組設(shè)備以及再熱汽溫控制方法。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實施例一中提供的一種再熱汽溫控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實施例三中提供的一種再熱汽溫控制方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]實施例一
[0029]本發(fā)明提供了一種再熱汽溫控制系統(tǒng)，其電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括依次連接的第一函數(shù)模塊fl (X)、第一加法模塊Σ 1、加減模塊J、第一調(diào)節(jié)模塊ΡΙ、第三加法模塊Σ 3、小選模塊V以及第一操作模塊Z/S1，第一加法模塊Σ I的輸入端還與第一定值模塊Gl的輸出端連接，第三加法模塊Σ 3的輸入端還與第二函數(shù)模塊f2(x)的輸出端連接。
[0030]加減模塊J的輸出端還依次連接第二加法模塊Σ 2、第二調(diào)節(jié)模塊PID、第四加法模塊Σ 4以及第二操作模塊Z/S2，第二加法模塊Σ 2的輸入端還與第二定值模塊G2的輸出端連接，第四加法模塊Σ 4的輸入端還與第四函數(shù)模塊f4(X)的輸出端連接。
[0031]進一步地，上述系統(tǒng)中還包括第三函數(shù)模塊f3 (X)，第三函數(shù)模塊f3 (X)的輸入端與第一函數(shù)模塊fl(x)、第二函數(shù)模塊f2(x)以及第四函數(shù)模塊f4(x)均連接，第三函數(shù)模塊f3 (X)的輸出端與小選模塊V的輸入端連接。
[0032]進一步地，本實施例中的第一函數(shù)模塊fl (X)、第二函數(shù)模塊f2(x)、第三函數(shù)模塊f3(x)和第四函數(shù)模塊f4(x)輸入端均輸入主蒸汽流量D。
[0033]進一步地，本實施例中的加減模塊J的輸入端還輸入再熱器出口汽溫T。優(yōu)選地，本實施例中的再熱器出口汽溫為高溫段再熱器出口汽溫。
[0034]為了抑制負(fù)荷擾動引起的再熱汽溫變化，系統(tǒng)中包括對主蒸汽流量D進行補償?shù)那梆佈a償回路，由兩個并行支路構(gòu)成，補償特性由第二函數(shù)模塊f2(x)和第三函數(shù)模塊f3(x)這兩個函數(shù)模塊決定，其中送入小選模塊V的一路，即第三函數(shù)模塊f3(x)的輸出端輸出的113在動態(tài)過程中可以加強調(diào)節(jié)作用。
[0035]進一步地，上述系統(tǒng)中第一操作模塊Z/S1的輸出端與擺動火嘴控制器BJ連接，第二操作模塊Z/S2的輸出端與減溫水控制器JF連接。擺動火嘴控制端BJ和減溫水控制端JF均為就地調(diào)節(jié)執(zhí)行器的控制端，通過調(diào)節(jié)擺動火嘴來控制再熱汽溫度，當(dāng)擺動火嘴在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)還不能控制再熱汽溫度回到給定溫度時，減溫水執(zhí)行器將自動開啟，調(diào)節(jié)超過給定溫度的再熱汽溫度回到給定溫度。
[0036]進一步地，上述系統(tǒng)中第一定值模塊Gl和第二定制模塊G2分別向第一加法模塊Σ I和第二加法模塊Σ 2提供再熱汽溫設(shè)定值04和05，以對主蒸汽流量D進行修正。
[0037]上述再熱汽溫控制系統(tǒng)采用單回路PI調(diào)節(jié)方式，通過改變噴燃器火嘴的傾斜角度來改變火焰中心的位置和爐膛出口的煙氣溫度，使各受熱面的吸熱比例相應(yīng)發(fā)生變化，達到調(diào)節(jié)再熱汽溫度的目的。具體控制過程中是以擺動火嘴調(diào)節(jié)為主，并輔以噴水減溫來控制再熱汽溫。正常情況下以擺動火嘴調(diào)節(jié)為主，擺動火嘴調(diào)節(jié)器的被調(diào)量信號為再熱器出口汽溫T。火嘴調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個單回路PI調(diào)節(jié)系統(tǒng)，第一定值模塊Gl給出的再