一種一次風壓力自適應控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于火電廠熱工自動控制領域，特別涉及一種一次風壓力自適應控制方 法。
【背景技術】
[0002] 電廠鍋爐制粉系統運行的經濟性和安全性很大程度上取決于一次風運行參數，而 一次風壓力是其中重要參數之一。一次風壓力較大，會使磨煤機冷、熱風門開度較少，節流 損失較大、一次風機功耗增大、廠用電率增加；一次風壓力較小，會使磨粉堵管、一次風射流 剛性不足影響系統的安全性。
[0003] 在實際變工況運行中，一次風壓力偏置值由運行人員手動調節，調節幅度取決于 該臺機組的運行規程規定以及運行人員的經驗，不超過標準規定的限值、保證磨煤機的安 全即可。但是，不同的運行人員對一次風壓力偏置值的調節幅度不同，即使能夠保證系統的 安全性，也很難符合相應工況對一次風壓力的要求，更難達到節能降耗的效果。

【發明內容】

[0004] 針對運行人員手動調整一次風壓力偏置值可能會影響磨煤機制粉系統安全性及 機組經濟性的問題，本發明提供一種一次風壓力自適應控制方法，在保證磨煤機制粉系統 安全運行的前提下，提高機組經濟性。
[0005] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種一次風壓力自適應控制方法， 包括以下步驟：
[0006] (1)設定一次風壓力自適應控制方法手、自動切換條件；
[0007] 所述一次風壓力自適應控制方法的許可投入邊界條件需同時滿足：
[0008] a. -次風機處于自動狀態；
[0009] b.至少有一臺磨煤機處于運行狀態；
[0010] C.磨煤機對應的給煤機處于運行狀態；
[0011] d.磨煤機冷、熱風門投入自動控制；
[0012] 當上述四個許可投入邊界條件均滿足時，即可投入一次風壓力自適應控制；
[0013] 所述一次風壓力自適應控制方法的強制退出邊界條件需滿足：
[0014] a. 一次風機退出自動；
[0015] b.所有磨煤機跳閘；
[0016] c.磨煤機冷、熱風門退出自動；
[0017] d.輔機故障減負荷（RB);
[0018] e.手動指令退出自動；
[0019] 當上述任意一個強制退出邊界條件得到滿足時，即可強制退出一次風壓力自適應 控制；
[0020] 所述一次風壓力自適應控制投入之前設有許可邊界條件，投入之后設有退出邊界 條件。在滿足許可投入邊界條件后，方可由運行人員手動切換、投用一次風壓力自適應控 制；在滿足強制退出條件后，自動退出一次風壓力自適應控制，且一次風壓力偏置值維持退 出自動前的值，可由運行人員手動修改一次風壓力偏置值。一次風壓力自適應控制退出自 動方式的同時發出聲光報警通知提醒運行人員注意。即使短時間后許可邊界條件恢復正 常，需投入自動方式，也要由運行人員重新手動操作切換投用，才可以重新投用一次風壓力 自適應控制。任一時刻只能運行一種控制方式，手動控制具有最高優先級、且任意時刻均能 手動控制。
[0021] (2)設計控制回路，基于優先保障電站磨煤機制粉系統安全運行的原則，設計三個 保護回路解決可能出現的安全隱患工況，分別為磨煤機出口超溫保護回路L1、磨煤機一次 風量低保護回路L2、磨煤機密封風與磨碗下部差壓低保護回路L3 ;在安全許可的情況下降 壓節能，設計一個節能運行主回路L4。
[0022] a.磨煤機出口超溫保護回路L1，其控制算法為：
[0023]
【主權項】
1. 一種一次風壓力自適應控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 設定一次風壓力自適應控制方法的手、自動切換條件，在滿足許可投入邊界條件 時，由運行人員手動投入一次風壓力自適應控制；在滿足退出邊界條件時，自動退出一次風 壓力自適應控制； (2) 設計控制回路，基于優先保障電站磨煤機制粉系統安全運行的原則，設計三個保護 回路解決可能出現的安全隱患工況，分別為磨煤機出口超溫保護回路L1、磨煤機一次風量 低保護回路L2、磨煤機密封風與磨碗下部差壓低保護回路L3 ;在安全許可的情況下降壓節 能，設計一個節能運行主回路L4 ; ⑶建立工況判斷規則，包括靈敏度值給定和工況判斷，以靈敏度值A8為判斷標準，采 用邏輯判斷方法判斷，將保護回路L1、L2、L3所對應的輸出值Y1、Y2、Y3與靈敏度設定值A8 比較； 若只發生某一種安全隱患工況，則當YDA8時，處于磨煤機出口超溫工況Sl ;當Υ2>Α8 時，處于磨煤機一次風量低工況S2 ;當Υ3>Α8時，處于磨煤機密封風與磨碗下部差壓低工況 S3 ； 若同時發生三種安全隱患工況S1、S2、S3中的若干種時，根據最大安全隱患工況即Υ1、 Y2、Y3中的最大值Ym判斷，若Ym(m = 1，2,3)>A8,處于工況Sm; 若沒有發生任何一種安全隱患工況，即Y1〈A8且Y2〈A8且Y3〈A8,則判斷處于節能運行 工況S4 ; (4) 建立控制切換規則，根據步驟3工況判斷的結論，當處于磨煤機出口超溫工況Sl 時，自動切換到磨煤機出口超溫保護回路Ll控制；當處于磨煤機一次風量低工況S2時，自 動切換到磨煤機一次風量低保護回路L2控制；當處于磨煤機密封風與磨碗下部差壓低工 況S3時，自動切換到磨煤機密封風與磨碗下部差壓低保護回路L3控制；當處于節能運行工 況S4時，自動切換到節能運行主回路L4控制； (5) 進行安全保護回路控制或節能運行主回路控制：若保護回路動作，一次風壓偏置 值為正，逐步增大一次風機出口壓力，始終保證制粉系統安全運行；若節能運行主回路動 作，一次風壓偏置值為負，逐步降低一次風機出口壓力，增大磨煤機冷熱風門開度，降低節 流損失，降低一次風機功耗，提高機組經濟性。
2. 根據權利要求1所述的一次風壓力自適應控制方法，其特征在于，所述許可投入邊 界條件需同時滿足： a. -次風機處于自動狀態； b. 至少有一臺磨煤機處于運行狀態； c. 磨煤機對應的給煤機處于運行狀態； d. 磨煤機冷、熱風門投入自動控制； 當上述四個許可投入邊界條件均滿足時，即可投入一次風壓力自適應控制； 所述強制退出邊界條件需滿足： a. -次風機退出自動； b. 所有磨煤機跳閘； c. 磨煤機冷、熱風門退出自動； d. 輔機故障減負荷（RB); e.手動指令退出自動； 當上述任意一個強制退出邊界條件得到滿足時，即可強制退出一次風壓力自適應控 制。
3. 根據權利要求1所述的一次風壓力自適應控制方法，其特征在于，所述步驟2中，所 述磨煤機出口超溫保護回路Ll的控制算法為： i= p-7；(給煤機運行、磨煤機運行'磨煤機冷一次風門開度達到高限設定值G41) {^1 (上述條件不滿足時） Gl = MAX(Li) Hl = PD(Gl) Yl = Fl(Hl) 式中i = 1，2......η，η為磨煤機的總臺數，Ti為第i臺磨煤機出口溫度，T s為磨煤機出 口溫度設定值，Al為o，ro為比例微分控制器，Yl為磨煤機出口超溫保護回路Ll的輸出值， 范圍為O~5, Fl將比例微分控制器ro的輸出值Hl映射到Yl區間。
4. 根據權利要求1所述的一次風壓力自適應控制方法，其特征在于，所述步驟2中，所 述磨煤機一次風量低保護回路L2的控制算法為：
G2 = MIN(Li) H2 = PD(1-G2) Y2 = F2 (H2) 式中i = 1,2......η，η磨煤機的總臺數，Fi為第i臺磨煤機的一次風量，F s為磨煤機一 次風量設定值，A2為1，為比例微分控制器，Y2為磨煤機一次風量低保護回路L2的輸出 值，范圍為〇~5, F2將比例微分控制器的輸出值H2映射到Y2區間。
5. 根據權利要求1所述的一次風壓力自適應控制方法，其特征在于，所述步驟2中，所 述磨煤機密封風與磨碗下部差壓低保護回路L3的控制算法為：
式中A4、A5為一常數值，Y3為磨煤機密封風與磨碗下部差壓低保護回路L3的輸出值。
6. 根據權利要求1所述的一次風壓力自適應控制方法，其特征在于，所述步驟2中，所 述節能運行主回路L4的控制算法為：
H4 = MAX (Rj) Y4 = (G4-Fha(Z)) XFsa(H4) 式中i = 1，2......n，j = 1，2......n，n為磨煤機的總臺數，HAi為第i臺磨煤機熱一次 風門開度，Fha為相應負荷Z下磨煤機熱一次風門開度設定值HAs，CAi為第i臺磨煤機冷 一次風門開度，A6和A7為0，Y4為節能運行主回路L4的輸出值，范圍為O~5 ;Fsa為自適 應調度函數，磨煤機冷一次風門開度在一定值內，Fsa輸出值為1，磨煤機冷一次風門開度 大于此值，線性減少到0。
【專利摘要】本發明公開了一種一次風壓力自適應控制方法，該方法包括磨煤機出口超溫保護回路、磨煤機一次風量低保護回路、磨煤機密封風與磨碗下部差壓低保護回路和節能運行主回路。當磨煤機出口溫度超過設定值、磨煤機一次風量低于設定值、磨煤機密封風與磨碗下部差壓低于設定值中任意一種情況發生并達到保護回路動作要求，或者其中的幾種情況同時發生，最大安全隱患工況達到保護回路動作要求，保護回路動作，逐步增大一次風機出口壓力，始終保證磨煤機制粉系統安全運行；在保護回路不動作的情況下，節能運行主回路動作，逐步降低一次風機出口壓力，增大磨煤機冷熱風門開度，降低節流損失，降低一次風機功耗，提高機組經濟性。
【IPC分類】B02C25-00, B02C23-04
【公開號】CN104646167
【申請號】CN201510028385
【發明人】王月蘭, 唐義軍, 馬增益, 尤海輝, 嚴建華, 倪明江, 沈躍良, 顏祝明, 羅建明, 岑可法
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月20日