本发明属于火力发电厂的智能控制领域,具体涉及一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统和方法。
背景技术:
1、锅炉减温水调节阀是火力发电厂锅炉喷水减温自动调节设备,该设备安装在锅炉过热器、再热器及蒸汽旁路系统的喷水管道上,它以锅炉过热器、再热器、旁路管道内的蒸汽温度、压力等信号来控制阀门的开度,从而调节喷水管的进水量,以使所需蒸汽的温度变化保持在允许的范围内。
2、锅炉主蒸汽减温水调阀一般设计为三冲量控制,主调控制主蒸汽温度,副调控制减温器后出口蒸汽温度。在机组启动初期,因系统蒸发量小,此时锅炉减温水调节阀开度较小,因阀门小开度下的开度~流量特性失真,导致减温水后的蒸汽温度波动增大,致使三冲量调节控制无法实现精准调控的目标。
3、因此,为避免机组启动初期锅炉主蒸汽减温水调阀的调节效果不佳及机组减温水系统难以正常投运的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统和方法,以解决机组启动初期减温水调节不佳问题,实现机组锅炉减温水调节阀全过程自动控制。
2、本发明采用如下技术方案来实现的:
3、本发明提供的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统,包括低流量段、pid第一控制器、pid第二控制器、pid第三控制器、pid第四控制器、选小值模块、切换模块和减温水调阀控制器;
4、主蒸汽温度pv-sp控制偏差的模拟量输入信号分别连接至pid第一控制器和pid第四控制器的输入端“x1”,减温水后过热度pv-sp控制偏差的模拟量输入信号连接至pid第三控制器的输入端“x1”,pid第一控制器的输出端连接至pid第二控制器的输入端“sp”,减温器后温度的模拟量输入信号连接至pid第二控制器的输入端“x1”,pid第三控制器的输出端连接至选小值模块的输入端“x1”,pid第二控制器的输出端连接至选小值模块的输入端“x2”;低流量段的开关量输入信号连接至切换模块的输入端,pid第四控制器的输出端连接至切换模块的输入端“y”,选小值模块输出端连接至切换模块的输入端“n”,切换模块的输出端连接至减温水调阀控制器。
5、本发明进一步的改进在于,该系统适用于锅炉减温水控制系统,包括换热器和减温水调阀,减温水调阀的出口连通至换热器的进口,减温水调阀控制器用于调节减温水调阀的开度。
6、本发明进一步的改进在于,减温水流量的大小通过减温水调阀进行全程控制,进行调节喷水管的进水量。
7、本发明进一步的改进在于,减温水通过换热器使所需蒸汽的温度及压力变化保持在设定的范围内。
8、本发明还提供了一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制方法,该方法基于所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统,包括:
9、当低流量段为“1”时,减温水调阀控制器的输出端为切换模块的输入端“y”,此时为单冲量控制,以适应机组初期蒸发量不足的工况;主蒸汽温度pv-sp控制偏差的模拟量输入信号输入至pid第四控制器内,进行pid单冲量控制。
10、本发明进一步的改进在于,还包括:
11、当低流量段为“0”时,减温水调阀控制器的输出端为切换模块的输入端“n”,此时为机组启动时的非低流量工况;选小值模块对其输入端的“x1”与“x2”进行小选比较,选后其中一个小值输入至切换模块的输入端“n”并进行减温水调阀控制器进行调节控制。
12、本发明进一步的改进在于,还包括:
13、选小值模块对其输入端的“x1”为减温水后过热度pv-sp控制偏差的模拟量输入信号输入至pid第三控制器内,其输出为选小值模块输入端的“x1”的值。
14、本发明进一步的改进在于,还包括:
15、选小值模块对其输入端的“x2”为主蒸汽温度pv-sp控制偏差的模拟量输入信号输入至pid第一控制器内、并随后pid第一控制器的输出信号输入至pid第二控制器的输入端“sp”、减温器后温度的模拟量输入信号输入至pid第二控制器的输入端,pid第二控制器输出为选小值模块输入端的“x2”的值。
16、本发明进一步的改进在于,该方法适用于锅炉减温水控制系统,包括换热器和减温水调阀,减温水调阀的出口连通至换热器的进口,减温水调阀控制器用于调节减温水调阀的开度。
17、本发明进一步的改进在于,工作时,减温水流量的大小通过减温水调阀进行全程控制,进行调节喷水管的进水量,并通过换热器使所需蒸汽的温度及压力变化保持在设定的范围内。
18、本发明至少具有如下有益的技术效果:
19、本发明提供的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统,该系统包括低流量段、pid第一控制器、pid第二控制器、pid第三控制器、pid第四控制器、选小值模块和切换模块,本发明采用了多个控制器,并通过选小值模块和切换模块实现了无扰切换的控制手段,可以将中高压过热主蒸汽减温水调阀和再热主蒸汽减温水调阀进行精准控制,解决了机组启动初期减温水调节不佳问题,实现了机组锅炉减温水调节阀全过程自动控制。
20、本发明提供的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制方法,该方法采用了多个控制器,并结合选小值模块和切换模块实现了中高压过热主蒸汽减温水调阀和再热主蒸汽减温水调阀的互不干扰的控制方法,该方法可满足加温水调阀在机组不同运行工况下的有效控制,解决了传统控制方法在机组启动初期,蒸发量小,减温水略开启,减温水后过热度会快速减低,同时三冲量调节控制不佳的问题,达到了机组减温水的正常投运目标。
21、综上,本发明提供的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统和方法,解决了机组在启动初期,锅炉侧过热和再热主蒸汽减温水调阀调节不佳的问题,同时增加过热度限制,以降低因过热度偏低导致锅炉水冲击的风险,实现了机组的安全平稳运行。
1.一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统,其特征在于,包括低流量段(004)、pid第一控制器(005)、pid第二控制器(006)、pid第三控制器(007)、pid第四控制器(008)、选小值模块(009)、切换模块(010)和减温水调阀控制器(011);
2.根据权利要求1所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统,其特征在于,该系统适用于锅炉减温水控制系统,包括换热器(012)和减温水调阀(013),减温水调阀(013)的出口连通至换热器(012)的进口,减温水调阀控制器(011)用于调节减温水调阀(013)的开度。
3.根据权利要求2所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统,其特征在于,减温水(014)流量的大小通过减温水调阀(013)进行全程控制,进行调节喷水管的进水量。
4.根据权利要求2所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统,其特征在于,减温水(014)通过换热器(012)使所需蒸汽的温度及压力变化保持在设定的范围内。
5.一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制方法,其特征在于,该方法基于权利要求1所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制系统,包括:
6.根据权利要求5所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制方法,其特征在于,还包括:
7.根据权利要求5所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制方法,其特征在于,还包括:
8.根据权利要求7所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制方法,其特征在于,还包括:
9.根据权利要求5所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制方法,其特征在于,该方法适用于锅炉减温水控制系统,包括换热器(012)和减温水调阀(013),减温水调阀(013)的出口连通至换热器(012)的进口,减温水调阀控制器(011)用于调节减温水调阀(013)的开度。
10.根据权利要求9所述的一种提高火电机组过热减温水调节品质的控制方法,其特征在于,工作时,减温水(014)流量的大小通过减温水调阀(013)进行全程控制,进行调节喷水管的进水量,并通过换热器(012)使所需蒸汽的温度及压力变化保持在设定的范围内。
