一種再熱汽溫控制系統(tǒng)及火電機(jī)組設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種再熱汽溫控制系統(tǒng)及火電機(jī)組設(shè)備，其中再熱汽溫控制系統(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；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。采用單回路PI調(diào)節(jié)方式，以火嘴擺動(dòng)角度調(diào)節(jié)為主、噴減溫水為輔，通過改變火嘴傾角能夠調(diào)節(jié)再熱汽溫，保證機(jī)組的安全運(yùn)行，提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】一種再熱汽溫控制系統(tǒng)及火電機(jī)組設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電站自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別涉及一種再熱汽溫控制系統(tǒng)及火電機(jī)組設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代化火力發(fā)電廠自動(dòng)控制中，再熱汽溫影響著火電機(jī)組的安全穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)效益，因此對(duì)于中間再熱機(jī)組、再熱汽溫的控制是一個(gè)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?cè)贌崞鞯臒煔饬髁縼砀淖冊(cè)贌崞麥囟?；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(jī)組的熱效率，高壓以上的鍋爐汽輪機(jī)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(jī)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(jī)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(duì)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(jī)組負(fù)荷降低30%時(shí)，如果對(duì)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(jī)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(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是現(xiàn)有的火電機(jī)組再熱器的出口汽溫偏差較大，如果對(duì)再熱汽溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，則調(diào)節(jié)過程需要耗費(fèi)機(jī)組工作人員很大的勞動(dòng)強(qiáng)度，無法通過簡答的方式對(duì)其進(jìn)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(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何對(duì)再熱汽溫進(jìn)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，本實(shí)用新型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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)一步地，所述第一操作模塊的輸出端與擺動(dòng)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(jìn)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(duì)主蒸汽流量進(jìn)行修正。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本使用新型還提供了一種火電機(jī)組設(shè)備，包括鍋爐和對(duì)鍋爐溫度進(jìn)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](三)有益效果
[0017]本實(shí)用新型實(shí)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(dòng)角度調(diào)節(jié)為主、噴減溫水為輔，正常情況下以擺動(dòng)火嘴調(diào)節(jié)為主，擺動(dòng)火嘴調(diào)節(jié)器的被調(diào)量信號(hào)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(dá)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(jī)組的安全運(yùn)行，提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)本使用新型還提供了 一種基于上述再熱汽溫控制系統(tǒng)的火電機(jī)組設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)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?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0020]實(shí)施例一
[0021]本實(shí)用新型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 (χ)、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。
[0022]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(χ)的輸出端連接。
[0023]進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)中還包括第三函數(shù)模塊f3 (χ)，第三函數(shù)模塊f3 (χ)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 (χ)的輸出端與小選模塊V的輸入端連接。
[0024]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的第一函數(shù)模塊fl (χ)、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。
[0025]進(jìn)一步地，本實(shí)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(shí)施例中的再熱器出口汽溫為高溫段再熱器出口汽溫。
[0026]為了抑制負(fù)荷擾動(dòng)引起的再熱汽溫變化，系統(tǒng)中包括對(duì)主蒸汽流量D進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那梆佈a(bǔ)償回路，由兩個(gè)并行支路構(gòu)成，補(bǔ)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(gè)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(dòng)態(tài)過程中可以加強(qiáng)調(diào)節(jié)作用。
[0027]進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)中第一操作模塊Z/S1的輸出端與擺動(dòng)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(dòng)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(dòng)火嘴來控制再熱汽溫度，當(dāng)擺動(dòng)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(shí)，減溫水執(zhí)行器將自動(dòng)開啟，調(diào)節(jié)超過給定溫度的再熱汽溫度回到給定溫度。
[0028]進(jìn)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(duì)主蒸汽流量D進(jìn)行修正。
[0029]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(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫度的目的。具體控制過程中是以擺動(dòng)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(dòng)火嘴調(diào)節(jié)為主，擺動(dòng)火嘴調(diào)節(jié)器的被調(diào)量信號(hào)為再熱器出口汽溫T。火嘴調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)單回路PI調(diào)節(jié)系統(tǒng)，第一定值模塊Gl給出的再熱汽溫設(shè)定值04經(jīng)過主蒸汽流量D修正后作為調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，再通過加減模塊J與再熱器出口汽溫T比較，其偏差值15送入到第一調(diào)節(jié)模塊，即PI調(diào)節(jié)器。
[0030]例如，當(dāng)負(fù)荷增加的瞬間，前饋調(diào)節(jié)迅速動(dòng)作，動(dòng)態(tài)瞬間第三函數(shù)模塊f3(x)的輸出值小于PI調(diào)節(jié)器的輸出，經(jīng)小選模塊V后，可以使火嘴快速下擺，以抑制再熱汽溫的上升。當(dāng)PI調(diào)節(jié)器的輸出減小以后，小選模塊V平穩(wěn)地過渡到輸出PI調(diào)節(jié)器的控制值來調(diào)節(jié)火嘴擺角，反之亦然，在負(fù)荷降低時(shí)，第二函數(shù)模塊f2 (χ)的輸出值增大，使火嘴迅速上擺，以抑制再熱汽溫的下降。
[0031]上述系統(tǒng)的工作流程如下:
[0032]鍋爐的主蒸汽流量D接入第一函數(shù)模塊fl (χ)的輸入端S1、第四函數(shù)模塊f4(x)的輸入端S2、第二函數(shù)模塊f2(x)的輸入端S4和第三函數(shù)模塊f3(x)的輸入端S5 ;鍋爐的第一函數(shù)模塊Π (x)輸出信號(hào)03接入第一加法模塊Σ I的輸入端Il ;鍋爐的第一定值模塊Gl的輸出信號(hào)04接入第一加法模塊Σ I的輸入端12 ;鍋爐的第一加法模塊Σ I的輸出信號(hào)06接入加減模塊J的輸入端115 ;鍋爐的高溫段再熱器出口汽溫T接入加減模塊J的輸入端S3 ;所述鍋爐所在機(jī)組的加減模塊J的輸出07接入第一調(diào)節(jié)模塊PI的輸入端15和第二加法模塊Σ 2的輸入端14 ;鍋爐所在機(jī)組的第一調(diào)節(jié)模塊PI的輸出09接入第三加法模塊Σ 3的輸入端18 ;鍋爐的第三加法模塊Σ 3的輸出端013接入小選模塊V的輸入端Iio ;鍋爐所在機(jī)組的小選模塊V的輸出014接入第一操作模塊Z/S1的輸入端Ill ;鍋爐所在機(jī)組的第一操作模塊08、第二加法模塊Σ 2的輸出信號(hào)；
[0033]014接入擺動(dòng)火嘴控制端BJ ;鍋爐所在機(jī)組的第二函數(shù)模塊f2 (χ)的輸出02接入第三加法模塊Σ 3的輸入端112 ;鍋爐所在機(jī)組的第三函數(shù)模塊f3(x)的輸出01接入小選模塊V的輸入端113 ;鍋爐的第二定值模塊G2的輸出信號(hào)05接入第二加法模塊Σ 2的輸入端13 ;鍋爐所在機(jī)組的第二加法模塊Σ 2的輸出08接入第二調(diào)節(jié)模塊PID的輸入端16 ；鍋爐所在機(jī)組的第二調(diào)節(jié)模塊PID的輸出OlO接到第四加法模塊Σ 4的輸入端17 ;鍋爐所在機(jī)組的第四加法模塊Σ 4的輸出012連接到第二操作模塊Z/S2的輸入端19 ;鍋爐所在機(jī)組的第二操作模塊Z/S2的輸出連接到減溫水控制端JF ;鍋爐所在機(jī)組的第四函數(shù)模塊f4(x)的輸出011連接到第四加法模塊的輸入端14。
[0034]需要說明的是，本實(shí)施例提供的再熱汽溫控制系統(tǒng)是一種在線優(yōu)化系統(tǒng)，可以適用于大型煤粉燃燒汽包鍋爐，并且能夠通過不同的公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的DCS控制系統(tǒng)組態(tài)實(shí)現(xiàn)。
[0035]綜上所述，本實(shí)施例提供的再熱汽溫控制系統(tǒng)，解決了火電機(jī)組擺動(dòng)火嘴再熱汽溫控制的技術(shù)問題，可減輕機(jī)組運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高機(jī)組的熱效率和再熱蒸汽溫度的穩(wěn)定性。
[0036]實(shí)施例二
[0037]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型還提供了一種火電機(jī)組設(shè)備，包括鍋爐和對(duì)鍋爐溫度進(jìn)行控制的再熱汽溫控制系統(tǒng)，其中的再熱汽溫控制系統(tǒng)就是以上實(shí)施例一中所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)。
[0038]以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種再熱汽溫控制系統(tǒng)，其特征在于，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； 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。
2.如權(quán)利要求1所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)，其特征在于，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。
3.如權(quán)利要求2所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)，其特征在于，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。
4.如權(quán)利要求1所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述加減模塊的輸入端還輸入再熱器出口汽溫。
5.如權(quán)利要求1所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一操作模塊的輸出端與擺動(dòng)火嘴控制器，所述第二操作模塊的輸出端與減溫水控制器連接。
6.如權(quán)利要求1所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)，其特征在于，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(duì)主蒸汽流量進(jìn)行修正。
7.一種火電機(jī)組設(shè)備，包括鍋爐和對(duì)鍋爐溫度進(jìn)行控制的再熱汽溫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述再熱汽溫控制系統(tǒng)為權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的再熱汽溫控制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G05B23/00GK203810381SQ201420215175
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】倪子俊, 丁滿堂, 趙成林, 祁曉玲 申請(qǐng)人:國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院