一种循环流化床热值校正的控制方法及系统与流程
本发明属于火电机组控制，具体涉及一种循环流化床热值校正的控制方法及系统。
背景技术：
1、循环流化床锅炉技术是一种高效低污染清洁的燃烧技术，由于采用低热值煤种，煤质热量低，主要依靠多次循环重复燃烧才能够提供给锅炉相应的足够热量；
2、由于无法保证实际煤种的煤质与设计煤种一致，煤种煤质的变化对锅炉燃烧会产生很大的影响，比如炉膛结焦、燃烧的不稳定性等问题，严重时可能导致机组跳停无法正常发电，并且使火电机组控制系统增益改变，机组的控制品质受到影响；
3、煤质的实时变化,其核心是燃料热值的变化，而热值校正系数的大小对给煤机自动加减煤有着至关重要的影响，而现有技术中，燃料热值校正方法是基于机组的静态模型，通过判定机组处于稳态工况，采用稳态数据计算校正系数，这种方法的明显缺点是动态过程中的燃料热值变化无法得到及时的校正，很难达到能够实时快速修正燃料热值的目的。
技术实现思路
1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中在循环流化床中，无法保证采用设计煤种，煤质的实时变化从而导致炉膛结焦、燃烧的不稳定性等问题，严重时可能导致机组跳停无法正常发电，并且使火电机组控制系统增益改变，机组的控制品质受到影响的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种循环流化床热值校正的控制方法，包括以下步骤：
3、获取流化床炉膛温度初始平均值，与预设采样时间后流化床炉膛温度平均值，计算得到流化床炉膛温度温升率；
4、根据流化床炉膛温度温升率，得到对应的第一热值修正系数；
5、获取机组负荷与进入流化床锅炉炉膛的实际燃料量；
6、通过机组负荷，得到机组负荷对应的设计煤种的燃料量；
7、流化床锅炉炉膛的实际燃料量与机组负荷对应的设计煤种的燃料量之差除以机组负荷对应的设计煤种的燃料量，通过pid算法控制，得到第二热值修正系数；
8、根据流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数与第二热值修正系数，以及流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数与第二热值修正系数对应加权系数，得到最终热值校正系数。
9、所述获取初始流化床炉膛温度平均值，与预设采样时间后流化床炉膛温度平均值，计算得到流化床炉膛温度温升率，具体为：
10、根据预设采样时间后流化床炉膛温度平均值减去流化床炉膛初始温度平均值，得到流化床炉膛温度差值；
11、由流化床炉膛温度差值除以流化床炉膛初始温度平均值，得到流化床炉膛温度温升率。
12、流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数的获取过程为：
13、根据第一预设步长，在预设温升率取值范围内获取多个流化床炉膛温度温升率设定值；
14、根据设计煤种热值校正范围，为各个流化床炉膛温度温升率设定值设置不同热值修正系数设定值；
15、基于流化床炉膛温度温升率设定值，与对应的热值修正系数设定值，拟合得到表征流化床炉膛温度温升率与热值修正系数之间关系的第一折线函数；通过所述第一折线函数得到流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数。预设温升率的取值范围为-10到10。
16、根据设计煤种热值校正范围，为各个流化床炉膛温度温升率设定值设置不同热值修正系数设定值，包括：
17、根据流化床炉膛温度温升率设定值由小到大的顺序，基于设计煤种热值校正范围，按第二预设步长，逐渐减小流化床炉膛温度温升率设定值对应的热值修正系数设定值。
18、通过机组负荷，得到机组负荷对应的设计煤种燃料量，包括：
19、基于循环流化床设计煤种下，获得多组机组负荷设定值与其对应设计煤种燃料量；
20、根据机组负荷设定值与其对应的设计煤种燃料量，拟合得到表征机组负荷与设计煤种燃料量之间关系的第二折线函数；
21、通过所述第二折线函数得到机组负荷对应的设计煤种燃料量。
22、所述流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数与第二热值修正系数对应加权系数，具体为：
23、流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数对应加权系数为0.5，第二热值修正系数对应加权系数为0.5。
24、本发明提供的一种循环流化床热值校正的控制系统，包括：
25、温升率计算模块，输入端用于获取流化床炉膛温度平均值，与预设采样时间后流化床炉膛温度平均值，输出端与第一热值修正模块输入端相连接，用于获取流化床炉膛温度平均值，与预设采样时间后流化床炉膛温度平均值，输出流化床炉膛温度温升率；
26、第一热值修正模块，输入端与温升率计算模块输出端相连接，输出端与加法模块第一输入端相连接，用于根据流化床炉膛温度温升率，输出对应的第一热值修正系数；
27、设计煤种基准模块，输入端用于接收机组负荷，第一输出端与减法模块第一输入端相连接，第二输出端与第一除法模块相连接，用于根据当前机组负荷，输出机组负荷对应设计煤种的燃料量；
28、减法模块，第一输入端与设计煤种基准模块输出端相连接，第二输入端用于接收进入流化床锅炉炉膛的实际燃料量，输出端与第一除法模块第二输入端相连接，用于计算进入流化床锅炉炉膛的实际燃料量与机组负荷对应设计煤种的燃料量之差；
29、第一除法模块，第一输入端与设计煤种基准模块输出端相连接，第二输入端与减法模块输出端相连接，输出端与pid模块第一输入端相连接，用于计算流化床锅炉炉膛的实际燃料量与机组负荷对应的设计煤种的燃料量之差除以机组负荷对应的设计煤种的燃料量；
30、p id模块，第一输入端与第一除法模块输出端相连接，第二输入端与第一常数模块输出端相连接，输出端与乘法模块相连接，用于通过机组负荷对应设计煤种的燃料量与计算进入流化床锅炉炉膛的实际燃料量进行pid控制；
31、第一常数模块，输出端与pid模块第二输入端相连接；
32、乘法模块，输入端与pid模块相连接，输出端与加法模块第二输出端相连接，用于将pid模块输出值乘以0.01，输出第二热值修正系数；
33、加法模块，第一输入端与第一热值修正模块输出端相连接，第二输入端与乘法模块输出端相连接，输出端与第二除法模块输入端相连接，用于计算根据流化床炉膛温度温升率，输出的对应的第一热值修正系数与第二热值修正系数之和；
34、第二常数模块，输出端与第二除法模块第二输入端相连接；
35、第二除法模块，第一输入端与加法模块输出端相连接，第二输入端与第二常数模块输出端相连接，输出端输出最终热值校正系数，用于根据流化床炉膛温度温升率，得到对应的热值修正系数与第二热值修正系数，取平均值得到最终热值校正系数。
36、第一常数模块的设定值为0。
37、第二常数模块的设定值为2。
38、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下有益效果：
39、本发明所述的一种循环流化床热值校正的控制方法及系统，解决了循环流化床火电机组热值校正回路的技术问题，在常规热值校正策略的基础上，根据于大量变工况试验，拟合了炉膛温度温升率与热值校正系数的对应关系，通过引入流化床炉膛温度的温升率的第一折线函数，实时修正热值校正回路，形成更为合理的热值校正系数，为循环流化床锅炉的动态特性和控制策略的研究提供有力的技术支持，优化了循环流化床火电机组热值校正回路，同时也大大改善了锅炉燃烧效率。
技术特征：
1.一种循环流化床热值校正的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取流化床炉膛温度初始平均值，与预设采样时间后流化床炉膛温度平均值，计算得到流化床炉膛温度温升率；
2.根据权利要求1所述的一种循环流化床热值校正的控制方法，其特征在于：所述获取初始流化床炉膛温度平均值，与预设采样时间后流化床炉膛温度平均值，计算得到流化床炉膛温度温升率，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种循环流化床热值校正的控制方法，其特征在于：流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数的获取过程为：
4.根据权利要求3所述的一种循环流化床热值校正的控制方法，其特征在于：预设温升率的取值范围为-10到10。
5.根据权利要求3所述的一种循环流化床热值校正的控制方法，其特征在于：根据设计煤种热值校正范围，为各个流化床炉膛温度温升率设定值设置不同热值修正系数设定值，包括：
6.根据权利要求1所述的一种循环流化床热值校正的控制方法，其特征在于：通过机组负荷，得到机组负荷对应的设计煤种燃料量，包括：
7.根据权利要求1所述的一种循环流化床热值校正的控制方法，其特征在于：所述流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数与第二热值修正系数对应加权系数，具体为：
8.一种循环流化床热值校正的控制系统，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种循环流化床热值校正的控制系统，其特征在于：第一常数模块的设定值为0。
10.根据权利要求8所述的一种循环流化床热值校正的控制系统，其特征在于：第二常数模块的设定值为2。
技术总结
本发明属于火电机组控制技术领域，具体涉及一种循环流化床热值校正的控制方法及系统。根据流化床炉膛温度温升率，得到对应的第一热值修正系数，通过机组负荷，得到机组负荷对应的设计煤种的燃料量，流化床锅炉炉膛的实际燃料量与机组负荷对应的设计煤种的燃料量之差除以机组负荷对应的设计煤种的燃料量，通过PI D算法控制，得到第二热值修正系数，根据流化床炉膛温度温升率对应的第一热值修正系数与第二热值修正系数，以及第一热值修正系数与第二热值修正系数各自的加权系数得到最终热值校正系数，形成更为合理的热值校正系数，优化了循环流化床火电机组热值校正回路，同时也大大改善了锅炉燃烧效率。
技术研发人员：温武,白东海,孙昌雯,王蓉,赵轶彦
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23