CN112283693A - 火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***及方法 - Google Patents

Abstract

一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***及方法，该***包括安装在7号低压加热器出口的低温省煤器水量调节阀及与其相连的PID控制器；安装于8号低压加热器入口的低加入口取水调节阀及与其相连的PID控制器；安装于低温省煤器***末端的升压循环泵及与其相连的PID控制器，通过低温省煤器水量调节阀来控制低温省煤器内的烟温；升压循环泵和低加入口取水调节阀共同控制低温省煤器内的水温，当升压循环泵和低加入口取水调节阀同时投入自动后，***会根据当前的运行状态，自动判定哪个调节回路起作用，二者不会互相影响，为操作人员节省了大量的工作，同时也为电厂经济、安全运行提供更进一步的保障。

Description

火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***及方法

技术领域

本发明涉及火电站自动控制技术领域，具体涉及一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***及方法。

背景技术

近年来，我国火电机组装机容量持续快速增长，在役及在建装机容量均已位居世界前列。当前，火力发电厂消耗我国煤炭总产量的50％，其排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般在5％～8％，占锅炉总热损失的80％左右或更高。影响排烟热损失的主要因素是锅炉排烟温度，一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟热损失增加0.6％～1.0％。我国现役火电机组中锅炉排烟温度普遍维持在125～150℃左右水平，排烟温度高是一个普遍现象。另外，排烟温度的升高，使烟气量增大，对引风机、除尘器、脱硫设备的工作环境均有影响，因此合理降低锅炉排烟温度对提高机组安全性、经济性起着至关重要的作用。同时随着排烟损失的增加，相应的煤耗也会增加。所以，降低排烟温度对于节约燃料和降低污染具有重要的实际意义。

实践中以降低排烟温度为目地的锅炉技术改造较多，但由于大多数电厂尾部烟道空间太小，防磨、防腐要求较高，引风机的压头裕量不大等实际情况，好多方案都难以实现。目前，我国大部分火电机组为了降低排烟温度，减少排烟损失，提高电厂的运行经济性，所采取的方案都是在烟道上加装低温省煤器装置。

具体方案为：低温省煤器布置在电除尘入口的水平烟道内，每台机组布置4台低温省煤器，采用H型翅片管，双管圈、顺列、逆流布置。工作原理为凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自身凝结水被加热，升高温度后的凝结水再返回低压加热器***，提高机组的整体热效率。

经过锅炉低温省煤器改造后的机组，均降低了锅炉排烟温度,减少了排烟损失。根据热力学原理,汽轮机的凝结水吸收了锅炉尾部烟气的热量,提高了汽轮机凝结水温度,进而提高锅炉给水温度,机组的整体煤耗将降低。利用锅炉的烟气余热来加热凝结水,提升了凝结水温度,相当于多余热量加入到汽轮机抽汽***中,增加了进入汽轮机内部的有效汽量,提高了机组等效焓降。可见,加装低温省煤器后,汽轮机热耗率降低。把凝汽器作为分析主体,在加装低温省煤器后,凝结水温度较安装之前有所升高,汽轮机的低压加热器抽汽量将减少,低压缸多余的排气流量将增加,进而降低凝汽器真空。

低温省煤器运行参数的稳定与外界负荷的变化和低温省煤器内部因素的改变有着密切的关系。低温省煤器只要上述因素中任何一个变动，均会影响运行的稳定及安全性，因此，必须对低温省煤器进行一系列的控制和调节，使低温省煤器的参数与外界的变动或内因的改变相适应，使能达到安全和经济的运行。目前，我国大多数火电机组经过低温省煤器改造后，控制***均运行在手动方式，无法投入自动运行，造成该现象的原因是缺少符合需求的控制策略。给运行人员的操作带来很大负担，增加了整个***的危险性和不确定性。因此，急需采取措施对低温省煤器改造后的火电机组的相关控制***进行优化改造。

发明内容

为克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***及方法，可满足火电机组低温省煤器改造后，其烟温和水温控制回路均可实现自动运行，为电厂经济、安全运行提供更进一步的保障。

本发明由如下技术方案实施：

一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***，包括依次连接的凝结水1、凝结水加压装置的凝结水泵2、凝结水加热装置的轴封加热器3、凝结水加热装置的8号低压加热器4及7号低压加热器5，安装在7号低压加热器5出口的低温省煤器水量调节阀6及与其相连的第一PID控制器14，至除氧器的凝结水加热装置的6号低压加热器26，安装于8号低压加热器4入口的低加入口取水调节阀7及与其相连的第二PID控制器15，安装于低温省煤器***末端的升压循环泵13及与其相连的第三PID控制器16，安装于低温省煤器A出口的低温省煤器A出口烟气温度测点8，安装于低温省煤器B出口的低温省煤器B出口烟气温度测点9，安装于低温省煤器C出口的低温省煤器C出口烟气温度测点10，安装于低温省煤器D出口的低温省煤器D出口烟气温度测点11，安装于低加入口取水调节阀7出口的低温省煤器入口水温测点12。

所述第一PID控制器14的输入信号包括三路，第一路是需要控制调节的出口烟温温度，该控制对象经过小选控制器17选取出口烟温温度的最小值；第二路是出口烟温温度的控制设定值，通过低温省煤器出口烟温设定值22来实现，该设定值的实现方式是操作人员手动设定，出口烟温温度经过大选控制器18，选取烟温的最大值，大选控制器18输出的烟温最大值会通过加法器19，叠加到低温省煤器出口烟温设定值22上，形成最终进入PID控制器14的输入信号；第三路是机组负荷指令21的微分回路，通过第一微分控制器20来实现，最后进入第一PID控制器14的前馈部分；第一PID控制器14包括比例P、积分I控制作用。

所述第二PID控制器15的输入信号包括三路，第一路是低温省煤器入口水温测点12，作为第二PID控制器的控制对象；第二路是低温省煤器入口水温设定值23，该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第三路是机组负荷指令21的微分回路，通过微分控制器24来实现，最后进入PID控制器15的前馈部分，PID控制器15包括比例P、积分I控制作用。

所述第三PID控制器16的输入信号包括三路，第一路是低温省煤器入口水温测点12，作为该控制器的控制对象；第二路是低温省煤器入口水温设定值23，该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第三路是机组负荷指令21的微分回路，通过第二微分控制器25来实现，最后进入PID控制器16的前馈部分，PID控制器16包括比例P、积分I控制作用。

所述低温省煤器A出口烟气温度测点8)、低温省煤器B出口烟气温度测点9、低温省煤器C出口烟气温度测点10和低温省煤器D出口烟气温度测点11均布置三个测点，所述低温省煤器入口水温测点12布置两个测点。

所述的火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***的工作方法，机组正常运行时，主给水回路通过来自热井的凝结水1，依次经过凝结水泵2和轴封加热器3对其加压、加温，再经过8号低压加热器4及7号低压加热器5对其继续加热，加热后的凝结水进入低温省煤器水量调节阀6的调节，最后通过6号低压加热器26的加热后进入除氧器；进入低温省煤器***对烟温进行冷却的水分别取自8号低压加热器4入口，其温度比烟气温度及低温省煤器内的出水温度均低；7号低压加热器5出口，其温度比8号低压加热器4入口的温度高，通过低温省煤器水量调节阀6、低加入口取水调节阀7及升压循环泵13的共同调节，来满足机组对烟温的需求；对烟温进行降温后的水经低温省煤器***循环后，在6号低压加热器26前，汇入回主给水***，随后进入除氧器。

所述低温省煤器水量调节阀6、低加入口取水调节阀7及升压循环泵13的共同调节方法为：其中，低温省煤器水量调节阀6调节对象为低温省煤器出口烟温，低加入口取水调节阀7及升压循环泵13共同调节省煤器入口水温；

用低温省煤器水量调节阀6来控制各低温省煤器的出口烟温，四个低温省煤器出口均布置有多个烟气测点，对多个测点进行取中值处理；考虑烟气长期低温运行，会对管壁造成低温腐蚀的问题，所以将经过筛选出的四个出口烟气温度测点经过小选控制器17，得出最小烟温值作为第一PID控制器14的被控制对象，出口烟温温度的控制设定值为低温省煤器出口烟温设定值22，该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第一PID控制器14调节包括比例P作用、积分I作用，当低温省煤器出口烟温最小值升高时，低温省煤器烟温实际最低值与低温省煤器出口烟温设定值22信号之间出现正偏差，使PID控制器14的比例P作用、积分I作用开始动作，发出关低温省煤器水量调节阀6动作的指令，通过降低水温来降低烟气温度；同样，当低温省煤器出口烟温最小值降低时，低温省煤器烟温实际最低值与低温省煤器出口烟温设定值22信号之间出现负偏差，使PID控制器14的比例P作用、积分I作用开始动作，发出开低温省煤器水量调节阀6动作的指令，通过提高水温来提高烟气温度；

为防止出口烟温的最大值偏高，将经过筛选出的四个出口烟气温度测点经过大选控制器18，得出最大烟温值，异常工况时，当低温省煤器最大烟温值大于低温省煤器出口烟温设定值223℃--6℃时，对低温省煤器出口烟温设定值22通过加法器19进行向下小幅度修正处理，形成最终的低温省煤器出口烟温控制设定值来进入调节；

考虑机组负荷指令21变化工况，会通过微分控制器20的作用，来提前动作低温省煤器水量调节阀6指令；机组负荷指令21升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器20会直接给出关低温省煤器水量调节阀6的指令来维持温度的稳定；当机组负荷指令21降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器20会直接给出开低温省煤器水量调节阀6的指令来维持温度的稳定；

最后，考虑到低温省煤器水量调节阀6是除氧器上水的主要调节阀，必须保证整个机组有足够的给水流量，设计最小流量保护环节，当实际给水流量低于预置的给水流量值时，该低温省煤器水量调节阀6禁止继续关闭；

用升压循环泵13及低加入口取水调节阀7共同调节低温省煤器入口水温，低温省煤器入口水温测点12布置多个测点，对多个测点取平均值处理；当机组在低负荷段运行时，入口水温较低，这时通过升压循环泵13来进行调节，调节采用第三PID控制器16调节，包括比例P作用、积分I作用，当低温省煤器入口水温测点12升高时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值23信号之间出现正偏差，使PID控制器16的比例P作用、积分I作用开始动作，发出关升压循环泵13动作的指令，来满足水温的需求；同样，当低温省煤器入口水温测点12降低时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值23信号之间出现负偏差，使PID控制器16的比例P作用、积分I作用开始动作，发出开升压循环泵13动作的指令，来满足水温的需求；

同时，当机组负荷指令21变化时，也会通过微分控制器25的作用，来提前动作升压循环泵13的指令，来满足温度需求；机组负荷指令21升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器25会直接给出关升压循环泵13的指令，来满足温度需求；当机组负荷指令21降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器25会直接给出开升压循环泵13的指令，来满足温度需求；

当机组在由低负荷转向高负荷段运行时，随着水温的上升，升压循环泵13会逐渐关闭，当关到5％开度后，低温省煤器入口水温测点12如果仍然高于低温省煤器入口水温设定值23，这时表明升压循环泵13已经没有调节余量，***自动切换到低加入口取水调节阀7来继续调节低温省煤器入口水温测点12；调节采用第二PID控制器15调节，包括比例P作用、积分I作用；

当低温省煤器入口水温测点12升高时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值23信号之间出现正偏差，使PID控制器15的比例P作用、积分I作用开始动作，发出开低加入口取水调节阀7动作的指令，来满足水温的需求；同样，当低温省煤器入口水温测点12降低时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值23信号之间出现负偏差，使PID控制器15的比例P作用、积分I作用开始动作，发出关低加入口取水调节阀7动作的指令，来满足水温的需求；

同时，当机组负荷指令21变化时，也会通过微分控制器24的作用，来提前动作低加入口取水调节阀7指令，来满足温度需求；机组负荷指令21升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器24会直接给出开低加入口取水调节阀7的指令，来满足温度需求；机组负荷指令21降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器24会直接给出关低加入口取水调节阀7的指令，来满足温度需求；

当机组在由高负荷转向低负荷段运行时，低加入口取水调节阀7逐渐关闭，当关到下限后，低温省煤器入口水温测点12如果仍然低于低温省煤器入口水温设定值23，这时表明低加入口取水调节阀7已经没有调节余量，***自动切换到升压循环泵13来继续调节低温省煤器入口水温测点12。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

(1)低温省煤器运行回路中，明确各自动控制调门的控制对象，合理安排各自动控制调门的工作区间。

(2)对于低温省煤器入口水温的控制，提出升压循环泵和低加入口取水调节阀共同控制的思路，且两套自动控制逻辑根据运行负荷工况相互间无扰自主切换，二者同时投入自动后，***会根据当前运行状态，自动判定哪个调节回路起作用，二者不会互相影响。

(3)考虑变负荷工况，智能预测负荷变化时汽温的变化，提前进行干预。

(4)本发明所述控制方法可满足火电机组低温省煤器改造后，其烟温和水温控制回路均可实现自动运行。可大大降低运行人员的操作负担，为电厂经济、安全运行提供更进一步的保障。

附图说明

图1为本发明控制***示意图。

附图标记说明：

1——凝结水；2——凝结水泵；3——轴封加热器；

4——8号低压加热器；5——7号低压加热器；

6——低温省煤器水量调节阀；7——低加入口取水调节阀；

8——低温省煤器A出口烟温测点；

9——低温省煤器B出口烟温测点；

10——低温省煤器C出口烟温测点；

11——低温省煤器D出口烟温测点；

12——低温省煤器入口水温测点；

13——升压循环泵；14——第一PID控制器；15——第二PID控制器；16——第三PID控制器；

17——小选控制器；18——大选控制器；19——加法器；20——第一微分控制器；

21——机组负荷指令；22——低温省煤器出口烟温设定值；

23——低温省煤器入口水温设定值；24——微分控制器；25——第二微分控制器；

26——6号低压加热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***，包括来自热井的凝结水1，凝结水加压装置的凝结水泵2，凝结水加热装置的轴封加热器3，凝结水加热装置的8号低压加热器4及7号低压加热器5，安装在7号低压加热器5出口的低温省煤器水量调节阀6及与其相连的第一PID控制器14，至除氧器的凝结水加热装置的6号低压加热器26，安装于8号低压加热器4入口的低加入口取水调节阀7及与其相连的第二PID控制器15，安装于低温省煤器***末端的升压循环泵13及与其相连的第三PID控制器16，安装于低温省煤器A出口的低温省煤器A出口烟气温度测点8)，通常布置三个测点，安装于低温省煤器B出口的低温省煤器B出口烟气温度测点9，通常布置三个测点，安装于低温省煤器C出口的低温省煤器C出口烟气温度测点10，通常布置三个测点，安装于低温省煤器D出口的低温省煤器D出口烟气温度测点11，通常布置三个测点，安装于低加入口取水调节阀7出口的低温省煤器入口水温测点12，通常布置两个测点，。所述第一PID控制器14的输入信号包括三路，第一路是需要控制调节的出口烟温温度，该控制对象经过小选控制器17选取出口烟温温度的最小值，小选控制器17的作用是选取输入信号的最小值来作为输出信号，控制最小值的意义是防止低温省煤器内低温腐蚀的发生；第二路是出口烟温温度的控制设定值，通过低温省煤器出口烟温设定值22来实现，该设定值的实现方式是操作人员手动设定，出口烟温温度经过大选控制器18，选取烟温的最大值，大选控制器18的作用是选取输入信号的最大值来作为输出信号，输出的烟温最大值会通过加法器19，叠加到低温省煤器出口烟温设定值22上，该部分的意义是防止控制的烟温温度过高，形成最终进入PID控制器14的输入信号；第三路是机组负荷指令21的微分回路，通过第一微分控制器20来实现，最后进入第一PID控制器14的前馈部分，前馈作为第一PID控制器14的一部分，可以使输出更加准确快速，第一PID控制器14包括比例P、积分I控制作用。所述第二PID控制器15的输入信号包括三路，第一路是低温省煤器入口水温测点12，作为该控制器的控制对象；第二路是低温省煤器入口水温设定值23，该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第三路是机组负荷指令21的微分回路，通过微分控制器24来实现，最后进入PID控制器15的前馈部分，PID控制器15包括比例P、积分I控制作用。所述第三PID控制器16的输入信号包括三路，第一路是低温省煤器入口水温测点12，作为该控制器的控制对象；第二路是低温省煤器入口水温设定值23，该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第三路是机组负荷指令21的微分回路，通过第二微分控制器25来实现，最后进入PID控制器16的前馈部分，PID控制器16包括比例P、积分I控制作用。

具体控制方法及工作原理为：机组正常运行时，主给水回路通过来自热井的凝结水1，依次经过凝结水泵2和轴封加热器3对其加压、加温，再经过8号低压加热器4及7号低压加热器5对其继续加热，加热后的凝结水进入低温省煤器水量调节阀6的调节，最后通过6号低压加热器26的加热后进入除氧器。进入低温省煤器***对烟温进行冷却的水分别取自8号低压加热器4入口，其温度相对烟气温度及低温省煤器内的出水温度均较低；7号低压加热器5出口，其温度相对8号低压加热器4入口的温度较高，通过低温省煤器水量调节阀6、低加入口取水调节阀7及升压循环泵13的共同调节，来满足机组对烟温的需求。对烟温进行降温后的水经低温省煤器***循环后，在6号低压加热器26前，汇入回主给水***，随后进入除氧器。

目前，低温省煤器***内自动控制无法投入的主要原因是各调节门之间不能有效的配合调节，所以本发明旨在提出一种切实有效的控制策略。低温省煤器水量调节阀6、低加入口取水调节阀7及升压循环泵13的共同调节方法为：其中，低温省煤器水量调节阀6调节对象为低温省煤器出口烟温，低加入口取水调节阀7及升压循环泵13共同调节省煤器入口水温。

设计用低温省煤器水量调节阀6来控制各低温省煤器的出口烟温。设计首先对其被控量出口烟温进行处理，四个低温省煤器出口均布置有烟气测点，其中，低温省煤器A的出口烟气温度测点8，通常布置三个测点，对三个测点进行三取中值处理；低温省煤器B的出口烟气温度测点9，通常布置三个测点，对三个测点进行三取中值处理；低温省煤器C的出口烟气温度测点10，通常布置三个测点，对三个测点进行三取中值处理；低温省煤器D的出口烟气温度测点11，通常布置三个测点，对三个测点进行三取中值处理。考虑烟气长期低温运行，会对管壁造成低温腐蚀的问题，所以将经过筛选出的4个出口烟气温度测点经过小选控制器17，得出最小烟温值作为第一PID控制器14的被控制对象，出口烟温温度的控制设定值为低温省煤器出口烟温设定值22，该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第一PID控制器14调节包括比例P作用、积分I作用，当低温省煤器出口烟温最小值升高时，低温省煤器烟温实际最低值与低温省煤器出口烟温设定值22信号之间出现正偏差，使PID控制器14的比例P作用、积分I作用开始动作，发出关低温省煤器水量调节阀6动作的指令，通过降低水温来降低烟气温度。同样，当低温省煤器出口烟温最小值降低时，低温省煤器烟温实际最低值与低温省煤器出口烟温设定值22信号之间出现负偏差，使PID控制器14的比例P作用、积分I作用开始动作，发出开低温省煤器水量调节阀6动作的指令，通过提高水温来提高烟气温度。

另外考虑锅炉内部烟气流通不均匀，可能会造成各台低温省煤器出口烟温偏差较大的问题，为防止出口烟温的最大值偏高，将经过筛选出的4个出口烟气温度测点经过大选控制器18，得出最大烟温值，异常工况时，当低温省煤器最大烟温值大于低温省煤器出口烟温设定值225℃左右时，对低温省煤器出口烟温设定值22通过加法器19进行向下小幅度修正的处理，形成最终的低温省煤器出口烟温设定值来进入调节。

考虑机组负荷指令21变化工况，会通过微分控制器20的作用，来提前动作低温省煤器水量调节阀6指令。机组负荷指令21升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器20会直接给出关低温省煤器水量调节阀6的指令来维持温度的稳定；当机组负荷指令21降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器20会直接给出开低温省煤器水量调节阀6的指令来维持温度的稳定。

最后，考虑到低温省煤器水量调节阀6是除氧器上水的主要调节阀，必须保证整个机组有足够的给水流量，特设计最小流量保护环节，当实际给水流量低于预置的给水流量值时，该调节阀禁止继续关闭。以某660MW超超临界机组为例，根据不同负荷，预置出所需要的给水流量如下：

负荷MW	0	300	420	600	650	660	700
								流量t/h	500	650	900	1300	1400	1450	1500

其它不同容量机组都可根据锅炉厂家提供的说明书，来设定此类函数。

设计用升压循环泵13及低加入口取水调节阀7共同调节低温省煤器入口水温。低温省煤器入口水温测点12通常布置两个测点，对其进行二取平均值处理。当机组在低负荷段运行时，入口水温较低，这时通过升压循环泵13来进行调节，调节采用第三PID控制器16调节，包括比例P作用、积分I作用，当低温省煤器入口水温测点12升高时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值23信号之间出现正偏差，使PID控制器16的比例P作用、积分I作用开始动作，发出关升压循环泵13动作的指令，来满足水温的需求；同样，当低温省煤器入口水温测点12降低时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值23信号之间出现负偏差，使PID控制器16的比例P作用、积分I作用开始动作，发出开升压循环泵13动作的指令，来满足水温的需求。

同时，当机组负荷指令21变化时，也会通过微分控制器25的作用，来提前动作升压循环泵13的指令，来满足温度需求。机组负荷指令21升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器25会直接给出关升压循环泵13的指令，来满足温度需求；当机组负荷指令21降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器25会直接给出开升压循环泵13的指令，来满足温度需求。

当机组在由低负荷转向高负荷段运行时，随着水温的上升，升压循环泵13会逐渐关闭，当关到5％开度后，低温省煤器入口水温测点12如果仍然高于低温省煤器入口水温设定值23，这时表明升压循环泵13已经没有调节余量，***自动切换到低加入口取水调节阀7来继续调节低温省煤器入口水温测点12。调节采用第二PID控制器15调节，包括比例P作用、积分I作用。

当低温省煤器入口水温测点12升高时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值23信号之间出现正偏差，使PID控制器15的比例P作用、积分I作用开始动作，发出开低加入口取水调节阀7动作的指令，来满足水温的需求；同样，当低温省煤器入口水温测点12降低时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值23信号之间出现负偏差，使PID控制器15的比例P作用、积分I作用开始动作，发出关低加入口取水调节阀7动作的指令，来满足水温的需求。

同时，当机组负荷指令21变化时，也会通过微分控制器24的作用，来提前动作低加入口取水调节阀7指令，来满足温度需求。机组负荷指令21升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器24会直接给出开低加入口取水调节阀7的指令，来满足温度需求；机组负荷指令21降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器24会直接给出关低加入口取水调节阀7的指令，来满足温度需求。

当机组在由高负荷转向低负荷段运行时，低加入口取水调节阀7逐渐关闭，当关到下限后，低温省煤器入口水温测点12如果仍然低于低温省煤器入口水温设定值23，这时表明低加入口取水调节阀7已经没有调节余量，***自动切换到升压循环泵13来继续调节低温省煤器入口水温测点12。

Claims (7)

1.一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***，其特征在于：包括依次连接的凝结水(1)、凝结水加压装置的凝结水泵(2)、凝结水加热装置的轴封加热器(3)、凝结水加热装置的8号低压加热器(4)及7号低压加热器(5)，安装在7号低压加热器(5)出口的低温省煤器水量调节阀(6)及与其相连的第一PID控制器(14)，至除氧器的凝结水加热装置的6号低压加热器(26)，安装于8号低压加热器(4)入口的低加入口取水调节阀(7)及与其相连的第二PID控制器(15)，安装于低温省煤器***末端的升压循环泵(13)及与其相连的第三PID控制器(16)，安装于低温省煤器A出口的低温省煤器A出口烟气温度测点(8)，安装于低温省煤器B出口的低温省煤器B出口烟气温度测点(9)，安装于低温省煤器C出口的低温省煤器C出口烟气温度测点(10)，安装于低温省煤器D出口的低温省煤器D出口烟气温度测点(11)，安装于低加入口取水调节阀(7)出口的低温省煤器入口水温测点(12)。

2.根据权利要求1所述的一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***，其特征在于：所述第一PID控制器(14)的输入信号包括三路，第一路是需要控制调节的出口烟温温度，该控制对象经过小选控制器(17)选取出口烟温温度的最小值；第二路是出口烟温温度的控制设定值，通过低温省煤器出口烟温设定值(22)来实现，该设定值的实现方式是操作人员手动设定，出口烟温温度经过大选控制器(18)，选取烟温的最大值，大选控制器(18)输出的烟温最大值会通过加法器(19)，叠加到低温省煤器出口烟温设定值(22)上，形成最终进入PID控制器(14)的输入信号；第三路是机组负荷指令(21)的微分回路，通过第一微分控制器(20)来实现，最后进入第一PID控制器(14)的前馈部分；第一PID控制器(14)包括比例(P)、积分(I)控制作用。

3.根据权利要求1所述的一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***，其特征在于：所述第二PID控制器(15)的输入信号包括三路，第一路是低温省煤器入口水温测点(12)，作为第二PID控制器的控制对象；第二路是低温省煤器入口水温设定值(23)，该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第三路是机组负荷指令(21)的微分回路，通过微分控制器(24)来实现，最后进入PID控制器(15)的前馈部分，PID控制器(15)包括比例(P)、积分(I)控制作用。

4.根据权利要求1所述的一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***，其特征在于：所述第三PID控制器(16)的输入信号包括三路，第一路是低温省煤器入口水温测点(12)，作为该控制器的控制对象；第二路是低温省煤器入口水温设定值(23)，该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第三路是机组负荷指令(21)的微分回路，通过第二微分控制器(25)来实现，最后进入PID控制器(16)的前馈部分，PID控制器(16)包括比例(P)、积分(I)控制作用。

5.根据权利要求1所述的一种火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***，其特征在于：所述低温省煤器A出口烟气温度测点(8)、低温省煤器B出口烟气温度测点(9)、低温省煤器C出口烟气温度测点(10)和低温省煤器D出口烟气温度测点(11)均布置三个测点，所述低温省煤器入口水温测点(12)布置两个测点。

6.权利要求1至5任一项所述的火电机组低温省煤器内烟温和水温自动控制***的工作方法，其特征在于：机组正常运行时，主给水回路通过来自热井的凝结水(1)，依次经过凝结水泵(2)和轴封加热器(3)对其加压、加温，再经过8号低压加热器(4)及7号低压加热器(5)对其继续加热，加热后的凝结水进入低温省煤器水量调节阀(6)的调节，最后通过6号低压加热器(26)的加热后进入除氧器；进入低温省煤器***对烟温进行冷却的水分别取自8号低压加热器(4)入口，其温度比烟气温度及低温省煤器内的出水温度均低；7号低压加热器(5)出口，其温度比8号低压加热器(4)入口的温度高，通过低温省煤器水量调节阀(6)、低加入口取水调节阀(7)及升压循环泵(13)的共同调节，来满足机组对烟温的需求；对烟温进行降温后的水经低温省煤器***循环后，在6号低压加热器(26)前，汇入回主给水***，随后进入除氧器。

7.根据权利要求5所述的工作方法，其特征在于：所述低温省煤器水量调节阀(6)、低加入口取水调节阀(7)及升压循环泵(13)的共同调节方法为：其中，低温省煤器水量调节阀(6)调节对象为低温省煤器出口烟温，低加入口取水调节阀(7)及升压循环泵(13)共同调节省煤器入口水温；

用低温省煤器水量调节阀(6)来控制各低温省煤器的出口烟温，四个低温省煤器出口均布置有多个烟气测点，对多个测点进行取中值处理；考虑烟气长期低温运行，会对管壁造成低温腐蚀的问题，所以将经过筛选出的四个出口烟气温度测点经过小选控制器(17)，得出最小烟温值作为第一PID控制器(14)的被控制对象，出口烟温温度的控制设定值为低温省煤器出口烟温设定值(22),该设定值的实现方式是操作人员手动设定；第一PID控制器(14)调节包括比例(P)作用、积分(I)作用，当低温省煤器出口烟温最小值升高时，低温省煤器烟温实际最低值与低温省煤器出口烟温设定值(22)信号之间出现正偏差，使PID控制器(14)的比例(P)作用、积分(I)作用开始动作，发出关低温省煤器水量调节阀(6)动作的指令，通过降低水温来降低烟气温度；同样，当低温省煤器出口烟温最小值降低时，低温省煤器烟温实际最低值与低温省煤器出口烟温设定值(22)信号之间出现负偏差，使PID控制器(14)的比例(P)作用、积分(I)作用开始动作，发出开低温省煤器水量调节阀(6)动作的指令，通过提高水温来提高烟气温度；

为防止出口烟温的最大值偏高，将经过筛选出的四个出口烟气温度测点经过大选控制器(18)，得出最大烟温值，异常工况时，当低温省煤器最大烟温值大于低温省煤器出口烟温设定值(22)3℃--6℃时，对低温省煤器出口烟温设定值(22)通过加法器(19)进行向下小幅度修正处理，形成最终的低温省煤器出口烟温控制设定值来进入调节；

考虑机组负荷指令(21)变化工况，会通过微分控制器(20)的作用，来提前动作低温省煤器水量调节阀(6)指令；机组负荷指令(21)升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器(20)会直接给出关低温省煤器水量调节阀(6)的指令来维持温度的稳定；当机组负荷指令(21)降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器(20)会直接给出开低温省煤器水量调节阀(6)的指令来维持温度的稳定；

最后，考虑到低温省煤器水量调节阀(6)是除氧器上水的主要调节阀，必须保证整个机组有足够的给水流量，设计最小流量保护环节，当实际给水流量低于预置的给水流量值时，该低温省煤器水量调节阀(6)禁止继续关闭；

用升压循环泵(13)及低加入口取水调节阀(7)共同调节低温省煤器入口水温，低温省煤器入口水温测点(12)布置多个测点，对多个测点取平均值处理；当机组在低负荷段运行时，入口水温较低，这时通过升压循环泵(13)来进行调节，调节采用第三PID控制器(16)调节，包括比例(P)作用、积分(I)作用，当低温省煤器入口水温测点(12)升高时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值(23)信号之间出现正偏差，使PID控制器(16)的比例(P)作用、积分(I)作用开始动作，发出关升压循环泵(13)动作的指令，来满足水温的需求；同样，当低温省煤器入口水温测点(12)降低时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值(23)信号之间出现负偏差，使PID控制器(16)的比例(P)作用、积分(I)作用开始动作，发出开升压循环泵(13)动作的指令，来满足水温的需求；

同时，当机组负荷指令(21)变化时，也会通过微分控制器(25)的作用，来提前动作升压循环泵(13)的指令，来满足温度需求；机组负荷指令(21)升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器(25)会直接给出关升压循环泵(13)的指令，来满足温度需求；当机组负荷指令(21)降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器(25)会直接给出开升压循环泵(13)的指令，来满足温度需求；

当机组在由低负荷转向高负荷段运行时，随着水温的上升，升压循环泵(13)会逐渐关闭，当关到5％开度后，低温省煤器入口水温测点(12)如果仍然高于低温省煤器入口水温设定值(23)，这时表明升压循环泵(13)已经没有调节余量，***自动切换到低加入口取水调节阀(7)来继续调节低温省煤器入口水温测点(12)；调节采用第二PID控制器(15)调节，包括比例(P)作用、积分(I)作用；

当低温省煤器入口水温测点(12)升高时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值(23)信号之间出现正偏差，使PID控制器(15)的比例(P)作用、积分(I)作用开始动作，发出开低加入口取水调节阀(7)动作的指令，来满足水温的需求；同样，当低温省煤器入口水温测点(12)降低时，低温省煤器实际入口水温温度与低温省煤器入口水温设定值(23)信号之间出现负偏差，使PID控制器(15)的比例(P)作用、积分(I)作用开始动作，发出关低加入口取水调节阀(7)动作的指令，来满足水温的需求；

同时，当机组负荷指令(21)变化时，也会通过微分控制器(24)的作用，来提前动作低加入口取水调节阀(7)指令，来满足温度需求；机组负荷指令(21)升高时，烟气量及烟气温度都会升高，这时微分控制器(24)会直接给出开低加入口取水调节阀7的指令，来满足温度需求；机组负荷指令(21)降低时，烟气量及烟气温度都会降低，这时微分控制器(24)会直接给出关低加入口取水调节阀(7)的指令，来满足温度需求；

当机组在由高负荷转向低负荷段运行时，低加入口取水调节阀(7)逐渐关闭，当关到下限后，低温省煤器入口水温测点(12)如果仍然低于低温省煤器入口水温设定值(23)，这时表明低加入口取水调节阀(7)已经没有调节余量，***自动切换到升压循环泵(13)来继续调节低温省煤器入口水温测点(12)。

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