CN114922701B - 三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制*** - Google Patents

三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制*** Download PDF

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Abstract

三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***，涉及生物质发电厂汽轮机控制领域，为了满足汽轮机组在设定的主蒸汽压力下稳定运行以及使电厂满足电网的负荷控制要求。本发明的主汽压力控制模块，用于控制发电机组在设定的主蒸汽压力下稳定运行；电机功率控制模块，用于控制发电机组的输出功率值维持在功率设定值下稳定运行；有益效果为：通过分别对两台汽轮发电机组的压力及功率的调节，使锅炉稳定燃烧，同时使电厂满足电网的负荷控制要求。

Description

三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***
技术领域
本发明涉及生物质发电厂汽轮机控制领域。
背景技术
对于三炉两机母管制配置的生物质电厂，由于生物质燃料燃烧值低、密度小、颗粒大、水分多、杂质多，所以燃烧时极其不稳定，对锅炉的稳定燃烧影响很大，故锅炉很难采用压力控制方式，同时，锅炉的本身控制方式不能满足其稳定燃烧及机组快速响应电网的负荷控制的要求。
发明内容
本发明的目的是为了满足汽轮机组在设定的主蒸汽压力下稳定运行以及使电厂满足电网的负荷控制要求，提出了一种三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***。
本发明所述的三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***包括主汽压力控制模块和电机功率控制模块；
主汽压力控制模块，用于控制发电机组在设定的主蒸汽压力下稳定运行；
所述主汽压力控制模块包括一号操作员站、第一DEH控制器、第一采集模块以及第一传感器；
第一传感器，用于采集发电机组的1号汽轮发电机的实际主蒸汽压力值，并将该实际主蒸汽压力值转换为第一传感信号；
第一DEH控制器，用于通过第一采集模块接收第一传感信号，并将该第一传感信号转换为实际主蒸汽压力值，同时，将实际主蒸汽压力值转换为第一显示信号；还用于接收主蒸汽压力设定值，并根据该主蒸汽压力设定值以及实际主蒸汽压力值生成第一控制指令，同时根据该第一控制指令调节1号汽轮发电机的调速汽门；
一号操作员站，用于接收第一显示信号，并将该第一显示信号转换为实际主蒸汽压力值进行显示；还用于输出主蒸汽压力设定值；
电机功率控制模块，用于控制发电机组的输出功率值维持在功率设定值下稳定运行；
所述电机功率控制模块包括二号操作员站、第二DEH控制器、第二采集模块以及第二传感器；
第二传感器，用于采集发电机组的2号汽轮发电机的实际功率值，并将该实际功率值转换为第二传感信号；
第二DEH控制器，用于通过第二采集模块接收第二传感信号，并将该第二传感信号转换为实际功率值，同时，将实际功率值转换为第二显示信号；还用于接收功率设定值，并根据该功率设定值以及实际功率值生成第二控制指令，同时根据该第二控制指令调节2号汽轮发电机的调速汽门；
二号操作员站，用于接收第二显示信号，并将该第二显示信号转换为实际主蒸汽压力值进行显示；还用于输出功率设定值。
本发明的有益效果是：该控制***能够实现发电机组在设定的主蒸汽压力下稳定运行，同时使电厂满足电网的负荷控制的要求。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***的结构框图；
图2为具体实施方式二中第一DEH控制器的主蒸汽压力控制回路结构框图；
图3为具体实施方式三中第二DEH控制器的功率控制回路结构框图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***包括主汽压力控制模块和电机功率控制模块；
主汽压力控制模块，用于控制发电机组9在设定的主蒸汽压力下稳定运行；
所述主汽压力控制模块包括一号操作员站1、第一DEH控制器2、第一采集模块3以及第一传感器4；
第一传感器4，用于采集发电机组9的1号汽轮发电机的实际主蒸汽压力值，并将该实际主蒸汽压力值转换为第一传感信号；
第一DEH控制器2，用于通过第一采集模块3接收第一传感信号，并将该第一传感信号转换为实际主蒸汽压力值，同时，将实际主蒸汽压力值转换为第一显示信号；还用于接收主蒸汽压力设定值，并根据该主蒸汽压力设定值以及实际主蒸汽压力值生成第一控制指令，同时根据该第一控制指令调节1号汽轮发电机的调速汽门；
一号操作员站1，用于接收第一显示信号，并将该第一显示信号转换为实际主蒸汽压力值进行显示；还用于输出主蒸汽压力设定值；
电机功率控制模块，用于控制发电机组9的输出功率值维持在功率设定值下稳定运行；
所述电机功率控制模块包括二号操作员站5、第二DEH控制器6、第二采集模块7以及第二传感器8；
第二传感器8，用于采集发电机组9的2号汽轮发电机的实际功率值，并将该实际功率值转换为第二传感信号；
第二DEH控制器6，用于通过第二采集模块7接收第二传感信号，并将该第二传感信号转换为实际功率值，同时，将实际功率值转换为第二显示信号；还用于接收功率设定值，并根据该功率设定值以及实际功率值生成第二控制指令，同时根据该第二控制指令调节2号汽轮发电机的调速汽门；
二号操作员站5，用于接收第二显示信号，并将该第二显示信号转换为实际主蒸汽压力值进行显示；还用于输出功率设定值。
在本实施方式中，当电网负荷改变时，首先由锅炉主控发出负荷改变的控制动作，从而使发电机组9的主蒸汽压力改变，1号汽轮机的控制***对主蒸汽压力实际值和主蒸汽压力设定值作比较，比较结果通过PID调节器运算后将控制指令发动到调速汽门，使主蒸汽压力恢复到给定值；上述压力控制方式可实现发电机组9在设定的主蒸汽压力下稳定运行，但不能满足电网对机组快速响应网频的变化的需求，为满足这一需求，2号汽轮机的控制***对功率和功率设定值作比较，比较结果通过PID调节器运算后将控制指令发送到调速汽门，使该机组的功率负荷和电网负荷需要的符合一致；满足电网对机发电机组9速响应网频变化的要求。汽轮发电机组9控制***包括监控模拟量和数字开关量；将所述的模拟量和数字开关量信号分别接到第一DEH控制器2和第二DEH控制器6上，得到相应的信号处理结果；一号操作员站1和二号操作员站5接收所述的模块处理结果，并根据汽轮发电机组的运行要求，将控制量分别发送到第一DEH控制器2和第二DEH控制器6所控制的相应设备。所述汽轮发电机组9控制***的监控模拟量和数字开关量具体为：汽轮机主蒸汽压力信号，汽轮机功率信号以及阀门的开度信号。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***进一步限定，在本实施方式中，所述第一DEH控制器2根据该主蒸汽压力设定值以及实际主蒸汽压力值生成第一控制指令，同时根据该第一控制指令调节1号汽轮发电机的调速汽门的具体方法为：
将实际主蒸汽压力值与主蒸汽压力设定值进行比较，比较结果经过压力PID调节器2-1进行运算后生成计算值，生成的计算值通过调节阀流量曲线2-2转化成调节阀开度指令，控制调节阀门2-3的开度，使实际主蒸汽压力值恢复到主蒸汽设定值。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***进一步限定，在本实施方式中，所述根据该功率设定值以及实际功率值生成第二控制指令，同时根据该第二控制指令调节2号汽轮发电机的调速汽门的具体方法为：
将实际功率值与功率设定值首次进行比较，生成第一次比较结果，第一次比较结果再次与一次调频负荷作比较，生成第二次比较结果，第二次比较结果经过功率PID调节器6-1进行运算后生成计算值，生成的计算值与一次调频负荷第三次进行比较，生成第三次比较结果，第三次比较结果通过调节阀流量曲线6-2转化成调节阀开度指令，控制调节阀门6-3的开度，使主发电机的实际功率值恢复到功率设定值。

Claims (3)

1.三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***，其特征在于，该控制***包括主汽压力控制模块和电机功率控制模块；
主汽压力控制模块，用于控制发电机组(9)在设定的主蒸汽压力下稳定运行；
所述主汽压力控制模块包括一号操作员站(1)、第一DEH控制器(2)、第一采集模块(3)以及第一传感器(4)；
第一传感器(4)，用于采集发电机组(9)的1号汽轮发电机的实际主蒸汽压力值，并将该实际主蒸汽压力值转换为第一传感信号；
第一DEH控制器(2)，用于通过第一采集模块(3)接收第一传感信号，并将该第一传感信号转换为实际主蒸汽压力值，同时，将实际主蒸汽压力值转换为第一显示信号；还用于接收主蒸汽压力设定值，并根据该主蒸汽压力设定值以及实际主蒸汽压力值生成第一控制指令，同时根据该第一控制指令调节1号汽轮发电机的调速汽门；
一号操作员站(1)，用于接收第一显示信号，并将该第一显示信号转换为实际主蒸汽压力值进行显示；还用于输出主蒸汽压力设定值；
电机功率控制模块，用于控制发电机组(9)的输出功率值维持在功率设定值下稳定运行；
所述电机功率控制模块包括二号操作员站(5)、第二DEH控制器(6)、第二采集模块(7)以及第二传感器(8)；
第二传感器(8)，用于采集发电机组(9)的2号汽轮发电机的实际功率值，并将该实际功率值转换为第二传感信号；
第二DEH控制器(6)，用于通过第二采集模块(7)接收第二传感信号，并将该第二传感信号转换为实际功率值，同时，将实际功率值转换为第二显示信号；还用于接收功率设定值，并根据该功率设定值以及实际功率值生成第二控制指令，同时根据该第二控制指令调节2号汽轮发电机的调速汽门；
二号操作员站(5)，用于接收第二显示信号，并将该第二显示信号转换为实际主蒸汽压力值进行显示；还用于输出功率设定值。
2.根据权利要求1所述的三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***，其特征在于，所述第一DEH控制器(2)根据该主蒸汽压力设定值以及实际主蒸汽压力值生成第一控制指令，同时根据该第一控制指令调节1号汽轮发电机的调速汽门的具体方法为：
将实际主蒸汽压力值与主蒸汽压力设定值进行比较，比较结果经过压力PID调节器(2-1)进行运算后生成计算值，生成的计算值通过调节阀流量曲线(2-2)转化成调节阀开度指令，控制调节阀门(2-3)的开度，使实际主蒸汽压力值恢复到主蒸汽设定值。
3.根据权利要求1所述的三炉两机母管制生物质电厂汽轮机压力和功率控制***，其特征在于，所述根据该功率设定值以及实际功率值生成第二控制指令，同时根据该第二控制指令调节2号汽轮发电机的调速汽门的具体方法为：
将实际功率值与功率设定值首次进行比较，生成第一次比较结果，第一次比较结果再次与一次调频负荷作比较，生成第二次比较结果，第二次比较结果经过功率PID调节器(6-1)进行运算后生成计算值，生成的计算值与一次调频负荷第三次进行比较，生成第三次比较结果，第三次比较结果通过调节阀流量曲线(6-2)转化成调节阀开度指令，控制调节阀门(6-3)的开度，使主发电机的实际功率值恢复到功率设定值。
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