一种超超临界机组煤质校正控制系统的制作方法

本发明涉及超超临界机组控制系统领域，具体是一种超超临界机组煤质校正控制系统。

背景技术：

1、随着新能源的快速发展,电源结构不合理、系统灵活调节能力不足问题日益突出,严重制约了新能源的消纳。迫切需要大容量超（超）临界机组作为灵活资源参与系统调节，对超（超）临界机组控制能力提出了更快、更稳、调节范围更宽的要求，而机组煤质是制约机组调节控制能力的主要原因之一。

2、随能源价格上涨，除少数坑口电站外，大部分的特别是一些位于负荷中心的发电企业，电煤质量难以保证。火电机组锅炉是针对特定煤种设计的，当煤质发生变化时，可能导致锅炉出现各种运行异常，如受热面结焦、管壁超温、辅机出力限制等等，煤质频繁变化及掺烧方式不合理严重制约机组的调节能力，将导致磨煤机电耗增加、锅炉燃烧不稳定、炉膛出口及排烟温度升高、过热再热减温水量大、过热再热管道超温、锅炉各级受热面及空预积灰同时导致机组运行安全性、经济性降低。亟需对超（超）临界机组的不同运行状态下的煤质进行校正，与控制系统结构及参数匹配，保证机组安全、稳定运行。

技术实现思路

1、为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种超超临界机组煤质校正控制系统。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种超超临界机组煤质校正控制系统，包括测量回路、基准煤量煤质校正回路、动态煤量煤质校正回路、第1层至第n层煤层煤量煤质校正回路、加法模块一、加法模块二，以及锅炉主控制器、燃料主控制器；所述测量回路测量超超临界机组的实时锅炉热量、氧量、风量和其他参数，并生成风量、锅炉热量作为所述基准煤量煤质校正回路的输入，测量回路生成的锅炉热量还作为所述动态煤量煤质校正回路的输入；

4、所述基准煤量煤质校正回路还输入超超临界机组的蒸汽流量、其它参数，并结合输入的蒸汽流量、其它参数以及来自测量回路的风量、锅炉热量，得到校正后基准煤量并输出至加法模块一；

5、所述动态煤量煤质校正回路还输入超超临界机组的蒸汽流量、实际煤量，并结合输入的蒸汽流量、实际煤量以及来自测量回路的锅炉热量，得到校正后动态煤量并输出至加法模块一；

6、所述加法模块一将所述校正后基准煤量和校正后动态煤量相加后得到校正后前馈煤量输入至所述锅炉主控制器的前馈端，以校正锅炉主控制器向燃料主控制器输出的煤量指令；

7、第1层至第n层煤层煤量煤质校正回路分别各自输入超超临界机组中对应层的磨入口一次风流量、磨入口一次风温度、磨入口一次风压力、磨出口风粉混合温度、磨环境温度、给煤机煤量、煤设计比热容、给煤机实际煤量，并分别各自向加法模块二输出对应层的校正后实际煤量；

8、所述加法模块二将第1层至第n层煤层煤量煤质校正回路输出的各自对应层的校正后实际煤量进行叠加后，得到校正后实际煤量输出至所述燃料主控制器的的当前值端；

9、所述燃料主控制器通过校正后实际煤量校正所述锅炉主控制器输出的煤量指令，由此得到每层给煤机的给煤量给定值并输出至每层给煤机，以控制每层给煤机的给煤量。

10、进一步的，所述测量回路包括风量软测量模块、氧量软测量模块、选择模块一、选择模块二、锅炉热量计算模块；其中风量软测量模块输入实时锅炉热量、氧量和其他参数并得到软测量风量；选择模块一获取实际测量风量以及风量软测量模块得到的所述软测量风量，并选择其中一者作为风量数据输出至锅炉热量计算模块以及所述基准煤量煤质校正回路；所述氧量软测量模块输入实时锅炉热量、风量和其他参数并得到软测量氧量；选择模块二获取实际测量氧量以及氧量软测量模块得到的所述软测量氧量，并选择其中一者作为氧量数据输出至锅炉热量计算模块；所述锅炉热量计算模块还输入实时锅炉热量、其他参数，并结合来自选择模块一的风量数据、来自选择模块二的氧量数据、实时锅炉热量、其他参数，得到锅炉热量并输出至所述基准煤量煤质校正回路、动态煤量煤质校正回路。

11、进一步的，所述基准煤量煤质校正回路包括锅炉热量设计值函数、滤波模块一、基准煤量煤质校正控制器比例生成函数、基准煤量煤质校正控制器积分生成函数、基准煤量煤质校正控制器、锅炉基准煤量设计值函数、乘法模块一；

12、测量回路生成的锅炉热量输入滤波模块一，通过滤波模块一进行一阶滤波后输入至所述基准煤量煤质校正控制器的当前值端；

13、蒸汽流量输入至锅炉热量设计值函数，通过锅炉热量设计值函数计算得到锅炉热量设计值并输入至所述基准煤量煤质校正控制器的设定值端；

14、测量回路生成的风量、锅炉热量及其它参数输入至所述基准煤量煤质校正控制器比例生成函数，通过基准煤量煤质校正控制器比例生成函数生成基准煤量煤质校正控制器比例参数并输出至所述基准煤量煤质校正控制器；

15、测量回路生成的风量以及其它参数输入至所述基准煤量煤质校正控制器积分生成函数，通过基准煤量煤质校正控制器积分生成函数生成基准煤量煤质校正控制器积分参数并输出至所述基准煤量煤质校正控制器；

16、所述基准煤量煤质校正控制器基于输入的数据得到基准煤量校正系数并输出至所述乘法模块一；

17、蒸汽流量还输入至锅炉基准煤量设计函数，通过锅炉基准煤量设计函数计算得到校正前基准煤量并输入至所述乘法模块一；

18、校正前基准煤量与基准煤量校正系数通过乘法模块一相乘后生成校正后基准煤量并输出至所述加法模块一。

19、进一步的，所述动态煤量煤质校正回路包括滤波模块二、滤波模块三、除法模块一、除法模块二、除法模块三、折线函数模块三、折线函数模块四、折线函数模块五、折线函数模块六、乘法模块二、选择模块三、乘法模块三；

20、蒸汽流量通过滤波模块二后生成一阶滤波后蒸汽流量，实际煤量通过滤波模块二后生成一阶滤波后的实际煤量，一阶滤波后蒸汽流量、实际煤量利用除法模块一相除后生成实际蒸汽流量与实际煤量比；

21、一阶滤波后的蒸汽流量还送入折线函数模块三，折线函数模块三中通过锅炉基准煤量设计值函数处理一阶滤波后的蒸汽流量，以生成基准煤量设计值并送入除法模块二；同时一阶滤波后的蒸汽流量还送入除法模块二，一阶滤波后的蒸汽流量、基准煤量设计值在除法模块二中相除后生成设计蒸汽流量与实际煤量比；

22、除法模块一得到的实际蒸汽流量与实际煤量比、除法模块二得到的设计蒸汽流量与实际煤量比分别送入除法模块三，在除法模块三中实际蒸汽流量与实际煤量比除以设计蒸汽流量与实际煤量比，得到的结果送入折线函数模块四；折线函数模块四中通过锅炉动态煤量校正函数进行处理，生成动态煤量校正系数并送入乘法模块二；

23、由测量回路生成的锅炉热量通过滤波模块三进行一阶滤波后送入折线函数模块五，在折线函数模块五中通过锅炉热量修正系数函数进行处理以生成锅炉热量修正系数并送入乘法模块二；

24、一阶滤波后蒸汽流量还送入折线函数模块六，折线函数模块六中通过蒸汽流量修正系数函数进行处理以生成蒸汽流量修正系数并送入乘法模块二；

25、乘法模块二中，将动态煤量校正系数、锅炉热量修正系数、蒸汽流量修正系数相乘，生成修正后动态煤量校正系数并送入选择模块三；

26、修正后动态煤量校正系数通过选择模块三实现负荷变动过程中的自保持功能，负荷未变动时选择模块三输出当前修正后动态煤量校正系数，否则选择模块三输出负荷变动前修正后动态煤量校正系数，修正后动态煤量校正系数通过选择模块三后与动态煤量相乘，生成校正后动态煤量并送入加法模块一。

27、进一步的，每层煤层煤量煤质校正回路分别包括滤波模块四、比热容计算模块一、减法模块一、减法模块二、滤波模块五、乘法模块四、乘法模块五、除法模块四、除法模块五、折线函数模块七、乘法模块六；

28、每层磨煤机入口一次风量输入滤波模块四，通过滤波模块四一阶滤波后送入乘法模块四；

29、每层磨入口一次风温度和磨入口一次风压力输入比热容计算模块一，通过比热容计算模块一计算生成对应层磨入口一次风比热容并送入乘法模块四；

30、每层磨入口一次风温度和磨出口风粉混合温度输入减法模块一，每层磨入口一次风温度利用减法模块一减去对应层磨出口风粉混合温度，生成对应层磨出入口风温差并送入乘法模块四；

31、乘法模块四中，将每层磨煤机入口一次风量、每层磨入口一次风比热容、每层磨出入口风温差进行相乘后，得到每层磨入口一次风携带的能量输入至除法模块四；

32、每层磨出口风粉混合温度、磨环境温度输入减法模块二，每层磨出口风粉混合温度利用减法模块二减去对应层磨环境温度，生成对应层磨出入口煤温差并送入乘法模块五；

33、每层给煤机煤量输入至滤波模块五，通过滤波模块五一阶滤波后输出至乘法模块五；

34、乘法模块五中，将每层给煤机煤量与磨出入口煤温差进行相乘，输出至除法模块四，与每层磨入口一次风携带的能量进行相除，得到煤层当前比热容，并输入至除法模块五；

35、每层煤设计比热容输入至除法模块五，除法模块五中，将煤层当前比热容除以对应层煤设计比热容，得到的结果再输入折线函数模块七，在折线函数模块七中通过对应层煤量煤质校正函数生成对应层煤质校正系数并输入至乘法模块六；

36、每层给煤机实际煤量输入至乘法模块六，乘法模块六中将每层煤质校正系数乘以对应层给煤机实际煤量，生成校正后每层给煤机煤量并输出至加法模块二。

37、本发明公开了一种超超临界机组煤质校正控制系统及控制方法，与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用现有功能模块的组合搭建，在不影响机组运行和操作的条件下实现了超超临界机组基准煤量、动态煤量、煤层煤量的全环节煤质校正，在超超临界机组正常运行工况下实现机组稳态、动态、准稳态全过程煤质校正。提升了超超临界机组的安全性和稳定性。