一种高压加热器下端差调节装置及控制方法与流程

本发明涉及高压加热器，具体涉及一种高压加热器下端差调节装置及控制方法。

背景技术：

1、高压加热器在火力发电厂的热力系统作用，是利用汽轮机的部分抽汽对给水进行加热的装置，其传热性能的优劣直接影响机组的经济性与安全性。因此提高高压加热器的传热效率，尽可能利用余热加热给水温度，成为解决能源高效利用的重要措施之一。

2、火电机组高压加热器水位控制较为简单，是一种简单的pid控制方式，如附图1所示。水位设定值和水位实际值比较，水位在正常区间时通过正常疏水调节阀实现水位自动控制，当水位高于保护高高值，同时投入事故疏水调节阀参与水位自动控制，以防止汽轮机进水。

3、下端差和高压加热器的传热效率密切相关，在保证水位在正常范围区间内，为提高能源经济性，必须保证下端差在最经济端差范围运行。由于机组处于agc模式运行，机组负荷变动较大，导致高压加热器进汽压力和进汽流量随负荷实时波动，同一水位无法保证全负荷段下端差的最经济性。手动设定高加水位控制值，无法满足下端差自动调节的需要。

4、目前国内研究的方法，多为对高加下端差采取区别于水位控制pid的独立pid控制切换投入计算，或者和水位控制pid形成主副串联pid模式。前者对高加水位、端差、发电机负荷的关联性缺乏控制解耦，并且高压加热器长周期运行带来的传热效率下降后，控制参数需要随同调整。不同形式加热器需要不断的不同参数调整，方法可移植性差；后者除了前者的存在问题外，未考虑下端差控制必须在水位正常区间内开展，对高加水位控制安全性缺乏有效的端差控制自动撤出手段，或者端差控制撤出瞬间难以实现无扰切除。

5、基于上述情况，本发明提出了一种高压加热器下端差调节装置及控制方法，可有效解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高压加热器下端差调节装置及控制方法。本发明的高压加热器下端差调节装置及控制方法使用方便，增加端差控制偏差作为水位设定叠加量，和水位控制设置值叠加共同参与水位调节，方法上不需要考虑高加水位、端差、发电机负荷三者之间的函数公式关系，控制方法能够调整适应下端差实际变化的滞后时间，将调节的阶跃干扰性降到最低，方法安全简洁，系统可移植性强。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种高压加热器下端差调节装置，包括下端差水位叠加量模块、下端差水位叠加量自保持模块、下端差水位叠加量清零模块和正常疏水阀水位调节模块。

4、本发明的目的在于提供一种高压加热器下端差调节装置及控制方法。本发明的高压加热器下端差调节装置及控制方法使用方便，增加端差控制偏差作为水位设定叠加量，和水位控制设置值叠加共同参与水位调节，方法上不需要考虑高加水位、端差、发电机负荷三者之间的函数公式关系，控制方法能够调整适应下端差实际变化的滞后时间，将调节的阶跃干扰性降到最低，方法安全简洁，系统可移植性强。

5、优选的，所述下端差水位叠加量模块包括实际下端差计算单元、最经济端差计算单元、下端差高比较判断单元、下端差低比较判断单元、水位叠加增单元、水位叠加减单元和水位累加单元。

6、优选的，所述下端差水位叠加量自保持单元包括水位保持条件判断单元、水位闭锁增判断单元和y1值自保持回路。

7、一种高压加热器下端差调节装置的控制方法，包括以下步骤：

8、步骤s1：通过高压加热器疏水温度和进口温度的偏差，计算得到该高压加热器下端差实际值t1；

9、步骤s2：t1值和机组不同负荷段对应的最经济端差值t2比较；

10、步骤s3：当t1-t2＞预设死区值d1时，水位阶跃值y1每间隔预设时间t1增加预设值△y至新y1值，连续重复此步骤，直至t1-t2≤预设死区值d1；

11、当t1-t2＜预设死区值d2时，水位阶跃值y1每间隔预设时间t1减少预设值△y至新y1值，连续重复此步骤，直至t1-t2≥预设死区值d2。

12、优选的，当高加水位的质量为坏、疏水温度的质量为坏、进口温度的质量为坏、高加水位在正常水位值范围外等四类工况任一触发时，水位阶跃值y1保持不变；

13、当水位阶跃值y1＞阈值a持续时间t2，且t1-t2＞预设死区值d1持续时间t3，说明此时下端差不受水位抬升变化影响，此时y1值闭锁增方向变化，以防止水位叠加量超调。

14、优选的，当高加正常疏水调节阀撤出自动调节时，下端差水位叠加量清零模块将y1值置为零，否则输出最终端差水位叠加量y。

15、优选的，将y1值和高加水位设定值叠加，作为高加水位pid闭环控制的被调量。

16、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

17、本发明的目的在于提供一种高压加热器下端差调节装置及控制方法。本发明的高压加热器下端差调节装置及控制方法使用方便，增加端差控制偏差作为水位设定叠加量，和水位控制设置值叠加共同参与水位调节，方法上不需要考虑高加水位、端差、发电机负荷三者之间的函数公式关系，控制方法能够调整适应下端差实际变化的滞后时间，将调节的阶跃干扰性降到最低，方法安全简洁，系统可移植性强。

技术特征：

1.一种高压加热器下端差调节装置，其特征在于：包括下端差水位叠加量模块、下端差水位叠加量自保持模块、下端差水位叠加量清零模块和正常疏水阀水位调节模块。

2.根据权利要求1所述的高压加热器下端差调节装置，其特征在于：所述下端差水位叠加量模块包括实际下端差计算单元、最经济端差计算单元、下端差高比较判断单元、下端差低比较判断单元、水位叠加增单元、水位叠加减单元和水位累加单元。

3.根据权利要求1所述的高压加热器下端差调节装置，其特征在于：所述下端差水位叠加量自保持单元包括水位保持条件判断单元、水位闭锁增判断单元和y1值自保持回路。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的高压加热器下端差调节装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的高压加热器下端差调节装置的控制方法，其特征在于：当高加水位的质量为坏、疏水温度的质量为坏、进口温度的质量为坏、高加水位在正常水位值范围外等四类工况任一触发时，水位阶跃值y1保持不变；

6.根据权利要求4所述的高压加热器下端差调节装置的控制方法，其特征在于：当高加正常疏水调节阀撤出自动调节时，下端差水位叠加量清零模块将y1值置为零，否则输出最终端差水位叠加量y。

7.根据权利要求4所述的高压加热器下端差调节装置的控制方法，其特征在于：将y1值和高加水位设定值叠加，作为高加水位pid闭环控制的被调量。

技术总结
本发明公开了一种高压加热器下端差调节装置及控制方法，包括下端差水位叠加量模块、下端差水位叠加量自保持模块、下端差水位叠加量清零模块和正常疏水阀水位调节模块。本发明的高压加热器下端差调节装置及控制方法使用方便，增加端差控制偏差作为水位设定叠加量，和水位控制设置值叠加共同参与水位调节，方法上不需要考虑高加水位、端差、发电机负荷三者之间的函数公式关系，控制方法能够调整适应下端差实际变化的滞后时间，将调节的阶跃干扰性降到最低，方法安全简洁，系统可移植性强。

技术研发人员：金建新,蒋宇轩,方亮,施陆兴,沙万里
受保护的技术使用者：浙江浙能嘉华发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16