基于过程特性补偿的再热汽温控制方法

摘要

基于过程特性补偿的再热汽温控制方法是一种火电机组再热汽温控制方法，针对再热汽温系统滞后大、非线性强、响应过程缓慢、在大幅度变负荷易超温等特性，通过将再热器进口联箱出口温度、再热器出口温度和再热器出口联箱出口温度进行有机整合，构成过程特性补偿回路，和比例积分控制回路共同组成新型再热汽温控制回路。提升了再热汽温系统的动态性能，加快了再热汽温的响应速度，有效减小再热汽温与设定值之间的偏差，在大幅度变负荷、启停磨煤机及吹灰等扰动工况下，能大大减少再热汽温超温情况的发生。同时，提高再热汽温控制系统的稳定性，防止再热汽温及再热喷水量的反复振荡，提高机组的运行效率。

主权项

1.一种基于过程特性补偿的再热汽温控制方法，其特征在于该方法包括比例积分控制回路、过程特性补偿控制回路；其控制步骤为：a).从历史数据库获取如下数据序列：再热器减温喷水阀开度UA、再热器出口联箱出口温度T_r、再热器进口联箱出口温度T₂、再热器出口温度T₃；b).通过最小二乘系统辨识法获取如下传递函数：再热汽温传递函数G₀，该传递函数以UA为输入、T_r为输出，再热器进口联箱传递函数G₁，该传递函数以UA为输入、T₂为输出，再热器传递函数G₂，该传递函数以T₂为输入、T₃为输出，再热器出口联箱传递函数G₃，该传递函数以T₃为输入、T_r为输出；c).构造过程特性补偿回路传递函数G_f，该传递函数以UA、T₂、T₃和T_r的加权和为输入、T_r为输出，其中UA、T₂、T₃和T_r的权值分别为1、f₁、f₂、f₃；d).构造再热汽温期望传递函数G_s，该传递函数与G₀同阶，增益为G₀的增益的0.5至0.6倍之间，时间常数为G₀的时间常数的0.8至0.95倍之间；e).调节T₂、T₃和T_r的权值f₁、f₂、f₃，使得G_f与G_s分母中2次以及2次以下项系数相同；f).对G_f做单位阶跃激励，获得其单位阶跃响应的稳态值为ρ^-1、迟延为τ、达到稳态的时间为T_c；g).配置比例积分控制器的比例带为积分时间常数为3.3τ，初始输出为G_f与G_s中常数项之差；h).将T_r与再热器温度设定值T₀的偏差ΔT传送到比例积分控制器，经比例积分控制器计算后，输出比例积分控制回路控制量U_PI；i)将U_PI与T₂、T₃和T_r作加权和，得到过程特性补偿控制回路控制量U_SP；其中U_PI与T₂、T₃和T_r的权系数分别为1、-f₁、-f₂、-f₃；j).将U_SP作为再热器减温喷水阀开度的目标值，传送到再热器减温喷水阀执行机构中，通过改变再热器减温喷水阀开度：j1.开度增大，再热器减温喷水流量增大，再热器进口联箱入口蒸汽温度下降、蒸汽流量增大，单位蒸汽吸热量减小，再热器出口联箱出口汽温下降；j2.开度减小，再热器减温喷水流量减小，再热器进口联箱入口蒸汽温度上升、蒸汽流量减小，单位蒸汽吸热量增大，再热器出口联箱出口汽温上升；从而控制再热器出口联箱出口汽温变化。