一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统及方法与流程

1.本方案属于燃煤发电厂的自动控制技术领域，具体涉及一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统及方法。


背景技术：

2.协调控制系统是燃煤发电机组最重要的热工自动调节系统，燃煤发电机组在负荷变化过程中经常要启停制粉系统，在升负荷过程中给煤机启动初期，经过给煤机瞬时煤量计算得到的总煤量要高于实际入炉的煤量，由于实际入炉煤量减少而蒸汽流量维持不变造成水煤比动态失配，导致主汽温度降低，引起调节参数大幅波动等一系列问题，严重影响协调控制系统的调节品质，影响机组安全稳定运行。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统及方法，解决了现有技术中存在的上述不足。
4.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
5.本发明提供的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，包括：
6.用于分别获取模拟量输入和开关量输入的数据输入获取单元，其中，模拟量输入包括a磨煤机液压油站加载压力、a给煤机瞬时煤量；开关量输入包括a磨煤机磨辊降到位、a煤层投运、a磨煤机运行、a给煤机停止、a磨煤机停止；
7.用于根据获取的模拟量a磨煤机液压油站加载压力、开关量的a磨煤机磨辊降到位和a煤层投运判断磨煤机给煤是否正常的磨煤机给煤判断单元；
8.用于根据获取的开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和开关量a磨给煤不正常输出模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量输出单元。
9.优选地，磨煤机给煤判断单元包括第一报警模块、第二报警模块、第一延时开输出模块、第二延时开输出模块、第一逻辑或模块、第二逻辑或模块、第一逻辑与模块和第二逻辑与模块，其中，模拟量a磨煤机液压油站加载压力分别与第一报警模块的输入和第二报警模块的输入连接，第一报警模块的输出与第一逻辑或模块的输入端连接；
10.所述第二报警模块与第二逻辑或模块的输入端连接，第二逻辑或模块的输出与第一逻辑与模块的输入连接；
11.开关量a磨煤机磨辊降到位和开关量a煤层投运均与第一逻辑与模块的输入连接，所述第一逻辑与模块与第一逻辑或模块和第二逻辑或模块的输入端连接，第一逻辑或模块的输出分别与开关量a磨给煤正常和开关量a磨给煤不正常连接。
12.优选地，第一报警模块和第一逻辑或模块之间设置有第一延时开输出模块。
13.优选地，第一逻辑与模块和第一逻辑或模块之间设置有第二延时开输出模块。
14.优选地，第一逻辑或模块的输出和开关量a磨给煤不正常之间设置有逻辑非模块。
15.优选地，所述给煤量输出单元包括模拟量无扰切换选择模块和第三逻辑或模块，
其中，开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和磨煤机给煤判断单元输出的开关量a磨给煤不正常均与第三逻辑或模块的输入连接，所述第二逻辑或模块的输出与模拟量无扰切换选择模块的输出连接；所述模拟量无扰切换选择模块的输入与模拟量a给煤机瞬时煤量连接。
16.一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制方法，包括以下步骤：
17.分别获取模拟量输入和开关量输入，其中，模拟量输入包括a磨煤机液压油站加载压力、a给煤机瞬时煤量；开关量输入包括a磨煤机磨辊降到位、a煤层投运、a磨煤机运行、a给煤机停止、a磨煤机停止；
18.根据获取的模拟量a磨煤机液压油站加载压力、开关量的a磨煤机磨辊降到位和a煤层投运判断磨煤机给煤是否正常，输出开关量输出a磨给煤不正常或a磨给煤正常；
19.根据获取的开关量a磨煤机、模拟量a给煤机瞬时煤量和开关量a磨给煤不正常，输出燃料主控的运行方式；
20.根据获取的开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和开关量a磨给煤不正常，输出模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量。
21.优选地，根据获取的模拟量a磨煤机液压油站加载压力、开关量的a磨煤机磨辊降到位和a煤层投运判断磨煤机给煤是否正常，具体方法是：
22.将获取的a磨煤机液压油站加载压力与第一预设阈值进行比较，当a磨煤机液压油站加载压力大于第一预设阈值时，则判断磨煤机给煤正常；
23.将获取的a磨煤机液压油站加载压力与第二预设阈值进行比较，当a磨煤机液压油站加载压力大于第二阈值，且a磨煤机磨辊降到位以及a煤层投运时，则判断磨煤机给煤正常。
24.优选地，根据获取的开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和开关量a磨给煤不正常，输出得到模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量，具体方法是：
25.当得到a给煤机停止、a磨煤机停止或a磨给煤不正常指令时，得到模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量为0t/h。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.本发明提供的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，在原有控制系统的基础上，通过使用报警模块、延时开输出模块、逻辑或模块、逻辑与模块、逻辑非模块、模拟量无扰切换选择模块、超前滞后模块等组合，根据磨煤机磨辊位置状态、磨煤机液压油站加载压力、磨煤机停运状态、给煤机停运状态等设定一些入炉煤量判断条件，来精确控制给煤机瞬时煤量，从而使实际入炉总煤量计算更加精确，避免给煤机在启动初期由于煤量虚高对系统主要调节参数造成扰动，使实际入炉的煤和水始终维持合适的配比关系，确保锅炉热量和汽机需求的平衡状态，提高汽压、汽温等受控参数调节品质，使机组安全稳定的运行。
28.本发明提供的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制方法，通过设定一些煤量判断条件，来精确控制给煤机瞬时煤量，从而使实际入炉总煤量计算更加精确，避免给煤机在启动初期，由于煤量虚高对系统造成扰动，使实际入炉的煤和水实现动态平衡，进而减小实际入炉煤量和给水流量的波动，实时保证锅炉提供热量和汽机能量需求之间的平衡关系，大大提高了汽压、汽温等受控参数的调节品质，使机组安全稳定的运行。
附图说明
29.图1是本发明的逻辑组态方案设计图。
具体实施方式
30.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
31.实施例1
32.参考图1，本实施例提供的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，包括报警模块、延时开输出模块、逻辑或模块、逻辑与模块、逻辑非模块、模拟量无扰切换选择模块和超前滞后模块，
33.本实施例主要是根据磨煤机磨辊位置状态、磨煤机液压油站加载压力、磨煤机停运状态、给煤机停运状态等设定一些入炉煤量判断条件，来精确控制给煤机瞬时煤量，从而使实际入炉总煤量计算更加精确，避免给煤机在启动初期由于煤量虚高对系统主要调节参数造成扰动，使实际入炉的煤和水始终维持合适的配比关系，确保锅炉热量和汽机需求的平衡状态，提高汽压、汽温等受控参数调节品质，使机组安全稳定的运行。
34.本发明所述的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制方案主要采用以下技术方法：
35.一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，包括报警模块、延时开输出模块、逻辑或模块、逻辑与模块、逻辑非模块、模拟量无扰切换选择模块和超前滞后模块；
36.模拟量输入：a磨煤机液压油站加载压力、a给煤机瞬时煤量；
37.开关量输入：a磨煤机磨辊降到位、a煤层投运、a磨煤机运行、a给煤机停止、a磨煤机停止、a磨煤机跳闸；
38.模拟量输出：a给煤机给煤量；
39.开关量输出：a磨给煤正常、a磨给煤不正常、磨给煤不正常切燃料主控手动。
40.具体地：模拟量a磨煤机液压油站加载压力分别与第一报警模块的输入、第二报警模块的输入连接，第一报警模块的高限报警输出与第一延时开输出模块的输入连接，第一延时开输出模块的输出与第一逻辑或模块的输入端x1连接，目的是判断当液压油站加载压力大于1.5mpa时，延时30秒，认为磨煤机给煤正常。
41.第一报警模块的高限报警输入设置为1.5，第一报警模块的低限报警输入设置为0。
42.第一延时开输出模块的延时时间设置为30秒。
43.第二报警模块的高限报警输入设置为1.8，第二报警模块的低限报警输入设置为0，第二报警模块的高限报警输出与第二逻辑或模块的输入端x1连接，第二逻辑或模块的输出与第一逻辑与模块的输入x1连接。
44.开关量a磨煤机磨辊降到位与第一逻辑与模块的输入端x2连接；
45.开关量a煤层投运与第一逻辑与模块的输入端x3连接，第一逻辑与模块的输出与第二延时开输出模块的输入连接，第二延时开输出模块的延时时间设置为6秒，第二延时开
输出模块的输出分别与第一逻辑或模块的输入端x2、第二逻辑或模块的输入端x2连接。
46.第一逻辑或模块的输出分别与逻辑非模块的输入、开关量a磨给煤正常连接，目的是当连接第一逻辑或模块的两个输入条件，任意一个具备，就认为磨煤机给煤正常。逻辑非模块的输出与开关量a磨给煤不正常连接，目的是判断磨给煤正常信号取反，则认为磨给煤不正常。
47.开关量a磨煤机运行与第三延时开输出模块的输入连接，第三延时开输出模块的延时时间设置为480秒，第三延时开输出模块的输出与第二逻辑与模块的输入端x1连接。
48.模拟量a给煤机瞬时煤量与第三报警模块的输入端x连接，第三报警模块的高限报警设置为25，低限报警设置为0。
49.第三报警模块的高限报警输出与第二逻辑与模块的输入端x2连接。
50.开关量a磨给煤不正常与第二逻辑与模块的输入端x3连接，第二逻辑与模块的输出与第四延时开输出模块的输入连接，第四延时开输出模块的延时时间设置为10秒，第四延时开输出模块的输出与开关量磨给煤不正常切燃料主控自动连接，目的是当a磨煤机运行480秒以后，a给煤机的给煤量在25t/h以上且a磨给煤不正常三个条件同时满足，延时10秒，要把燃料主控由自动运行方式切为手动运行方式，让运行人员手动控制燃料主控。
51.模拟量a给煤机瞬时煤量与模拟量无扰切换选择模块的输入端x1连接，输入端x2设置为0。
52.开关量a给煤机停止与第三逻辑或模块的输入端x1连接。
53.开关量a磨煤机停止与第三逻辑或模块的输入端x2连接。
54.开关量a磨给煤不正常与第三逻辑或模块的输入x3连接，第三逻辑或模块的输出与模拟量无扰切换选择模块的选择信号输入连接，目的是当a给煤机停止、a磨煤机停止、a磨给煤不正常三个条件任一一个满足时，a给煤机瞬时煤量经过模拟量无扰切换选择模块时输出由当前值切换为0，意思是当前瞬时给煤量为0t/h。
55.模拟量无扰切换选择模块的输出与超前滞后模块的输入端x连接。
56.开关量a磨煤机跳闸与第一切换选择模块的选择信号输入连接，第一切换选择模块的输入端x1设置为12，输入端x2设置为2，第一切换选择模块的输出与超前滞后模块的滞后时间常数输入连接，目的是当a磨煤机运行的时候，滞后时间常数设置为12s，当a磨煤机跳闸以后，滞后时间常数设置为2，防止磨煤机跳闸以后，给煤量大幅快速减少造成扰动，同时也降低了总煤量的大幅波动，超前滞后模块的输出与模拟量a给煤机给煤量连接。
57.本技术主要是根据磨煤机磨辊位置状态、磨煤机液压油站加载压力、磨煤机停运状态、给煤机停运状态等设定一些实际入炉煤量判断条件，来精确控制给煤机瞬时煤量，从而使实际入炉总煤量计算更加精确，避免给煤机在启动初期由于煤量虚高对系统主要调节参数造成扰动，使实际入炉的煤和水始终维持合适的配比关系，确保锅炉热量和汽机需求的平衡状态，提高汽压、汽温等受控参数调节品质，使机组安全稳定的运行。
58.实施例2
59.本实施例提供的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制方法，包括以下步骤：
60.分别获取模拟量输入和开关量输入，其中，模拟量输入包括a磨煤机液压油站加载压力、a给煤机瞬时煤量；开关量输入包括a磨煤机磨辊降到位、a煤层投运、a磨煤机运行、a
给煤机停止、a磨煤机停止、a磨煤机跳闸；
61.根据获取的模拟量a磨煤机液压油站加载压力、开关量的a磨煤机磨辊降到位和a煤层投运判断磨煤机给煤是否正常，输出开关量a磨给煤不正常或a磨给煤正常；
62.根据获取的开关量a磨煤机、模拟量a给煤机瞬时煤量和开关量a磨给煤不正常，控制燃料主控的运行方式；
63.根据获取的开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和开关量a磨给煤不正常，输出得到模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量。
64.根据获取的模拟量a磨煤机液压油站加载压力、开关量的a磨煤机磨辊降到位和a煤层投运判断磨煤机给煤是否正常，具体方法是：
65.将获取的a磨煤机液压油站加载压力与第一预设阈值进行比较，当a磨煤机液压油站加载压力大于第一预设阈值时，则判断磨煤机给煤正常；
66.将获取的a磨煤机液压油站加载压力与第二预设阈值进行比较，当a磨煤机液压油站加载压力大于第二阈值，且a磨煤机磨辊降到位以及a煤层投运时，则判断磨煤机给煤正常。
67.根据获取的开关量a磨煤机、模拟量a给煤机瞬时煤量和开关量a磨给煤不正常，控制燃料主控的运行方式，具体方法是：
68.当a磨煤机运行时间大于等于480秒，且a给煤机的给煤量大于等于25t/h以及a磨给煤不正常时，则将燃料主控的运行方式切为手动运行。
69.根据获取的开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和开关量a磨给煤不正常，输出得到模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量，具体方法是：
70.当得到a给煤机停止、a磨煤机停止或a磨给煤不正常指令时，得到模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量为0t/h。
71.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，其特征在于，包括：用于分别获取模拟量输入和开关量输入的数据输入获取单元，其中，模拟量输入包括a磨煤机液压油站加载压力、a给煤机瞬时煤量；开关量输入包括a磨煤机磨辊降到位、a煤层投运、a磨煤机运行、a给煤机停止、a磨煤机停止；用于根据获取的模拟量a磨煤机液压油站加载压力、开关量的a磨煤机磨辊降到位和a煤层投运判断磨煤机给煤是否正常的磨煤机给煤判断单元；用于根据获取的开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和开关量a磨给煤不正常输出模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量输出单元。2.根据权利要求1所述的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，其特征在于，磨煤机给煤判断单元包括第一报警模块、第二报警模块、第一延时开输出模块、第二延时开输出模块、第一逻辑或模块、第二逻辑或模块、第一逻辑与模块和第二逻辑与模块，其中，模拟量a磨煤机液压油站加载压力分别与第一报警模块的输入和第二报警模块的输入连接，第一报警模块的输出与第一逻辑或模块的输入端连接；所述第二报警模块与第二逻辑或模块的输入端连接，第二逻辑或模块的输出与第一逻辑与模块的输入连接；开关量a磨煤机磨辊降到位和开关量a煤层投运均与第一逻辑与模块的输入连接，所述第一逻辑与模块与第一逻辑或模块和第二逻辑或模块的输入端连接，第一逻辑或模块的输出分别与开关量a磨给煤正常和开关量a磨给煤不正常连接。3.根据权利要求2所述的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，其特征在于，第一报警模块和第一逻辑或模块之间设置有第一延时开输出模块。4.根据权利要求2所述的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，其特征在于，第一逻辑与模块和第一逻辑或模块之间设置有第二延时开输出模块。5.根据权利要求2所述的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，其特征在于，第一逻辑或模块的输出和开关量a磨给煤不正常之间设置有逻辑非模块。6.根据权利要求1所述的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统，其特征在于，所述给煤量输出单元包括模拟量无扰切换选择模块和第三逻辑或模块，其中，开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和磨煤机给煤判断单元输出的开关量a磨给煤不正常均与第三逻辑或模块的输入连接，所述第二逻辑或模块的输出与模拟量无扰切换选择模块的输出连接；所述模拟量无扰切换选择模块的输入与模拟量a给煤机瞬时煤量连接。7.一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：分别获取模拟量输入和开关量输入，其中，模拟量输入包括a磨煤机液压油站加载压力、a给煤机瞬时煤量；开关量输入包括a磨煤机磨辊降到位、a煤层投运、a磨煤机运行、a给煤机停止、a磨煤机停止；根据获取的模拟量a磨煤机液压油站加载压力、开关量的a磨煤机磨辊降到位和a煤层投运判断磨煤机给煤是否正常，输出开关量输出a磨给煤不正常或a磨给煤正常；根据获取的开关量a磨煤机、模拟量a给煤机瞬时煤量和开关量a磨给煤不正常，输出燃料主控的运行方式；根据获取的开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和开关量a磨给煤不正常，输出模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量。
8.根据权利要求7所述的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制方法，其特征在于，根据获取的模拟量a磨煤机液压油站加载压力、开关量的a磨煤机磨辊降到位和a煤层投运判断磨煤机给煤是否正常，具体方法是：将获取的a磨煤机液压油站加载压力与第一预设阈值进行比较，当a磨煤机液压油站加载压力大于第一预设阈值时，则判断磨煤机给煤正常；将获取的a磨煤机液压油站加载压力与第二预设阈值进行比较，当a磨煤机液压油站加载压力大于第二阈值，且a磨煤机磨辊降到位以及a煤层投运时，则判断磨煤机给煤正常。9.根据权利要求7所述的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制方法，其特征在于，根据获取的开关量a给煤机停止、开关量a磨煤机停止和开关量a磨给煤不正常，输出得到模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量，具体方法是：当得到a给煤机停止、a磨煤机停止或a磨给煤不正常指令时，得到模拟量a给煤机瞬时煤量的给煤量为0t/h。

技术总结
本发明提供的一种给煤机启动初期降低总煤量扰动的控制系统及方法，包括：用于分别获取模拟量输入和开关量输入的数据输入获取单元；用于根据获取的模拟量A磨煤机液压油站加载压力、开关量的A磨煤机磨辊降到位和A煤层投运判断磨煤机给煤是否正常的磨煤机给煤判断单元；用于根据获取的开关量A给煤机停止、开关量A磨煤机停止和开关量A磨给煤不正常输出模拟量A给煤机瞬时煤量的给煤量输出单元，本发明避免给煤机在启动初期由于煤量虚高对系统主要调节参数造成扰动，使实际入炉的煤和水始终维持合适的配比关系，确保锅炉热量和汽机需求的平衡状态，提高汽压、汽温等受控参数调节品质，使机组安全稳定的运行。使机组安全稳定的运行。使机组安全稳定的运行。


技术研发人员：刘帅 王海涛 李文军 王晓勇 高玉峰 黄宝春 孙龙飞 線思远
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2023.08.28
技术公布日：2023/10/20