一種磨煤機啟動控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種磨煤機啟動控制系統，所述啟動控制系統包括：降壓啟動裝置，用于發出降壓啟動所述磨煤機的降壓啟動命令；以及壓力控制裝置，與所述降壓啟動裝置連接，用于接收到所述降壓啟動命令后，控制所述磨煤機的機組主汽壓力初始設定值降低一預設值，并在磨煤機啟動時開始控制經降低的主汽壓力設定值向初始值進行恢復，從而使得控制所述磨煤機的機組主汽壓力初始設定值降低所述預設值后再恢復至所述初始設定值所造成的所述磨煤機的機組壓力變化能夠部分或完全抵消啟動所述磨煤機所造成的壓力變化，從而避免了由于超壓可能引起的設備損壞及安全事故。
【專利說明】一種磨煤機啟動控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及火電機組協調控制領域，具體地，涉及一種磨煤機啟動控制系統。【背景技術】
[0002]隨著電力工業的快速發展，磨煤機制粉系統在火力發電機組中所占的比例愈來愈大。然而，磨煤機制粉系統頻繁的啟停操作對機組主汽壓力的穩定造成嚴重的干擾，可能造成機組超壓甚至停機。
[0003]從磨煤機運行工藝過程看，磨煤機的啟停時帶有一定負荷，因此磨煤機的啟停從一定意義上可以看作是一種較大幅度的燃料量擾動。需要由燃燒調節系統快速克服。但是，由于磨煤機啟動引起的燃料量的擾動幅度很大，即使很快地消除了擾動，也不可避免的會帶來主汽壓力的較大幅度的波動。
[0004]在現有的機組控制系統中，在啟動時，需要為火電機組AGC控制設計負荷斷點，并由運行人員手動控制啟停，升負荷過程中，在啟動磨煤機后，會造成主汽壓力超壓。斷點的存在使得AGC失去了連續性，另外，磨煤機由一次風直接往爐內輸粉，一次風的送粉能力在啟停磨階段具有非常復雜的特性，而且會受到運行人員的操作習的影響，通常啟停階段會對主汽壓力產生很大的影響。因此，目前的磨煤機啟動方式會直接影響到機組AGC的投運質量，甚至會影響到機組的安全，引起設備損壞甚至安全事故。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種磨煤機啟動控制系統，以降低磨煤機啟動時對主汽壓力的影響，從而避免了由于超壓可能引起的設備損壞及安全事故。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型提供一種磨煤機啟動控制系統，所述啟動控制系統包括:降壓啟動裝置，用于發出降壓啟動所述磨煤機的降壓啟動命令；以及壓力控制裝置，與所述降壓啟動裝置連接，用于接收到所述降壓啟動命令后，控制所述磨煤機的機組主汽壓力初始設定值降低一預設值，并在磨煤機啟動時開始控制經降低的主汽壓力設定值向所述初始設定值進行恢復，從而使得控制所述磨煤機的機組主汽壓力初始設定值降低所述預設值后再恢復至所述初始設定值所造成的所述磨煤機的機組壓力變化能夠部分或完全抵消啟動所述磨煤機所造成的壓力變化。
[0007]優選地，所述壓力控制裝置包括觸發器、脈沖發生器、第一切換模塊、“ + ”模塊及PID調節器，其中，所述觸發器與所述降壓啟動裝置連接，用于在接收到降壓啟動命令后觸發所述脈沖發生器，所述脈沖發生器用于控制所述第一切換模塊的輸出值的切換，所述第一切換模塊的輸出值和所述主汽壓力初始設定值被輸入至所述“+”模塊，以實現主汽壓力設定值的變化，所述PID調節器與所述“+”模塊連接，用于根據所述主汽壓力設定值來調節主汽壓力。
[0008]優選地，所述壓力控制裝置還包括第二切換模塊，與所述PID調節器連接，用于在從所述磨煤機啟動開始的一時間內，調節所述PID調節器的積分參數，以減小積分作用。[0009]優選地，所述壓力控制裝置還包括速率限制模塊和/或高低限模塊，與所述“ + ”模塊連接，用于限制所述主汽壓力的初始設定值。
[0010]優選地，所述啟動控制系統還包括延時模塊，與所述降壓啟動裝置連接，用于在接收到所述降壓啟動命令后，經過一延時之后再發出啟動指令以指示所述磨煤機啟動。
[0011]優選地,所述啟動控制系統還包括快速啟動裝置,在該快速啟動裝置發出快速啟動命令后，立即啟動所述磨煤機。
[0012]優選地，所述啟動控制系統還包括復位裝置，用于發出復位命令，以指示所述磨煤機停止啟動，并將所述主汽壓力設定值恢復至初始設定值。
[0013]本實用新型通過壓力控制裝置在磨煤機啟動前將主汽壓力降低一預設值，并在磨煤機啟動時開始控制經降低的主汽壓力設定值向所述初始設定值進行恢復，從而使得控制所述磨煤機的機組主汽壓力降低所述預設值所造成的所述磨煤機的機組壓力變化能夠部分或完全抵消啟動所述磨煤機所造成的壓力變化，因此降低了磨煤機啟動時對主汽壓力的影響，從而避免了由于超壓可能引起的設備損壞及安全事故。
[0014]本實用新型的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0016]圖1是根據本實用新型實施方式的磨煤機啟動控制系統的框圖；
[0017]圖2是根據本實用新型一種優選實施方式的磨煤機啟動控制系統的框圖；
[0018]圖3是根據本實用新型一種優選實施方式的磨煤機啟動控制過程的流程圖；以及
[0019]圖4是根據本實用新型一種實施方式的用于磨煤機啟動控制的人機界面中的一個對話框的圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0021]圖1是根據本實用新型實施方式的磨煤機啟動控制系統的框圖。如圖1所示，本實用新型提供的磨煤機啟動控制系統可以包括:降壓啟動裝置100，用于發出降壓啟動磨煤機的降壓啟動命令；以及壓力控制裝置200，與降壓啟動裝置100連接，用于接收到降壓啟動命令后，控制磨煤機的機組主汽壓力初始設定值降低一預設值，并在磨煤機啟動時開始控制經降低的主汽壓力設定值向初始設定值進行恢復，從而使得控制磨煤機的機組主汽壓力降低預設值所造成的磨煤機的機組壓力變化能夠部分或完全抵消啟動磨煤機所造成的壓力變化。
[0022]圖2是根據本實用新型一種優選實施方式的磨煤機啟動控制系統的框圖。在該實施方式中，使用降壓啟動按鈕101來發出降壓啟動命令。另外根據圖2可以看出，該控制系統還可以包括快速啟動按鈕101，用于在某些情況下指示磨煤機立即啟動；復位按鈕120，用于根據情況指示磨煤機不啟動，并指示主汽壓力設定值恢復至原始設定值；脈沖發生器212,其輸入為磨煤機的啟動信號314,即在磨煤機啟動時觸發該脈沖發生器212生成脈沖信號，應注意該磨煤機的啟動信號314在該實施方式中并不同于降壓啟動命令，但是應該理解可以采用降壓啟動命令來觸發該脈沖發生器212生成脈沖信號；T模塊(切換模塊)211，其輸入與脈沖觸發器212的輸出，通過脈沖被觸發，當觸發條件為“I”時，輸出Υ2，觸發條件為“O”時，輸出Ν2 ;由或邏輯201，其輸入為復位按鈕120的輸出、磨煤機運行信號130和/或手動控制信號140 ;RS觸發器202，其S端與降壓啟動按鈕連接，R端與或邏輯201連接；延時模塊203，其輸入為RS觸發器202的輸出；或邏輯204，其輸入為延時模塊203的輸出，用于輸出啟動指令310 ;脈沖發生器205，其輸入為RS觸發器202的輸出，其中如果延時模塊203的延時時間為300秒，可以將脈沖發生器205的脈沖時間也設置為300秒，但是本實用新型并不限制于此；T模塊206，其輸入端與脈沖發生器205連接，通過脈沖被觸發，當觸發條件為“I”時，輸出Υ1，觸發條件為“O”時，輸出NI，例如，Yl為-1MPa，NI為0，其中NI切換至Yl的速率為IMPa/min，而Yl切換至NI的速率為0.25MPa/min，但是本實用新型并不限制于此；速率限制模塊207和H/L模塊208(高低限模塊)，用于對主汽壓力設定值311進行限制，以避免主汽壓力設定值311過高或高低；“ + ”模塊209，其輸入為T模塊206的輸出和H/L模塊的輸出(即經受限的主汽壓力設定值)，用于調節主汽壓力設定值，并輸出調節后的主汽壓力設定值；PID調節器210，其輸入為“ + ”模塊209的輸出、主汽壓力實際值312及T模塊211的輸出，用于根據經調節的主汽壓力設定值、主汽壓力實際值及T模塊211的輸出來發出鍋爐主控指令313，其中通過T模塊211的輸出來調節PID調節器210的積分時間，例如在從磨煤機啟動開始將積分時間從800秒變為8000秒，并保持為8000秒，直到磨煤機啟動后5分鐘，以減小積分作用，這可以通過將脈沖發生器212的脈沖時間設置為300秒來實現，即磨煤機啟動信號觸發脈沖發生器212產生脈沖信號，該脈沖信號觸發T模塊211的輸出從800秒切換至8000秒，在300秒之后，脈沖信號消失，此時，T模塊211的輸出從8000秒切換至800秒，如此可以防止主汽壓力飛升。本領域技術人員應該理解上述元器件并不意欲限制本實用新型，任何其他合適的元器件同樣可以用于實現本實用新型所提供的技術方案。
[0023]以下將參考圖2和圖3對上述優選實施方式的磨煤機啟動控制過程進行詳細的描述。
[0024]圖3是根據本實用新型一種優選實施方式的磨煤機啟動控制過程的流程圖。參考圖3，首先，在步驟301處，降壓啟動按鈕101發出降壓啟動信號。
[0025]在步驟302處，降壓啟動信號通過觸發器202觸發脈沖發生器205以生成一脈沖信號。參考圖2，降壓啟動按鈕101的信號首先觸發RS觸發器202，之后由RS觸發器202所生成的信號來觸發脈沖發生器205。同時根據圖2還可以得出，降壓啟動信號發出之后經過延時模塊203的延時之后再進行啟動磨煤機。
[0026]在步驟303處，脈沖發生器205的脈沖信號觸發T模塊206，通過將T模塊206的輸出與經過速率限制模塊207和H/L模塊限制208的原始主汽壓力設定值送入“ + ”模塊209，以得出經調節的主汽壓力設定值。其中該調節可以為如下過程，假設延時模塊203處的延時為5分鐘，即降壓啟動按鈕101發出降壓啟動命令后，經過300秒再啟動磨煤機，同時上述脈沖的脈沖時間也為5分鐘；當T模塊的輸入為I時，其輸出為Y1，例如Yl值為-1MPa ；通常是通過NI切換至Yl的，而NI切換至Yl的速率為IMPa/min，那么T模塊206在I分鐘中之內完成從N至Y的切換,在之后4分鐘中，由于脈沖信號的存在，T模塊206可以一直保持-1MPa的輸出，即將主汽壓力設定值降低；之后，脈沖信號消失，那么，T模塊206的輸入變為0，則其輸出開始由Y向N切換，而此時，5分鐘的延時也已經完成，磨煤機啟動，也就是說，在磨煤機開始啟動的同時，T模塊206開始由Yl向NI切換，例如從-1MPa向O切換，而此時的切換速度為0.25MPa/min,即，從-1MPa向O切換的時間為4分鐘，這表示從啟動磨煤機開始，4min中之內可以將經降低的主汽壓力設定值恢復至原始主汽壓力設定值。本領域技術人員應該理解上述具體數值僅用于示例性的說明，本實用新型并不限制于此。所述延時時間也并不是必須與脈沖時間一致，本領域技術人員可以通過對上述數值進行修改，同樣可以實現本實用新型的技術方案。
[0027]在步驟304處，PID調節器210發出鍋爐主控指令以調節主汽壓力。具體過程如下，從磨煤機啟動開始，經降低的主汽壓力設定值開始向原始主汽壓力恢復，在這期間變化的主汽壓力設定值被輸入至PID調節210中；而此時，由于已經產生磨煤機啟動信號，那么脈沖發生器212被觸發生成另一脈沖，而該脈沖觸發了 T模塊211，那么T模塊211開始輸出Y2，例如8000秒(N2為800秒)，也就是減小PID調節器210的積分作用；PID調節器210根據經調節的主汽壓力設定值、主汽壓力實際值以及T模塊211的輸出來發出鍋爐主控指令，以實現調節主汽壓力。其中，脈沖發生器212的脈沖時間可以為5分鐘，而經降低的主汽壓力設定值恢復到原始設定值的時間為4分鐘，因此在主汽壓力恢復期間T模塊211以Y2的積分參數進行控制，從而進一步防止了主汽壓力的飛升。在5分鐘之后，積分時間向原始積分時間恢復。本領域技術人員應該理解上述數值僅用于示例性的說明，本實用新型并不限制于此。本領域技術人員可以通過對上述數值進行修改，同樣可以實現本實用新型的技術方案。
[0028]此外，經過多次試驗，根據實際情況，可以選擇相應的參數實現以下效果:按照本實用新型所提供的技術方案啟動磨煤機所造成的磨煤機的機組主汽壓力的壓力變化曲線與直接啟動磨煤機所造成的主汽壓力變化曲線大小相等且方向相反，從而可以完全抵消現有技術啟動磨煤機所帶來的主汽壓力的變化，即，使得磨煤機的啟動不會影響到主汽壓力。為了獲得磨煤機啟動對于壓力的影響特性及相應的模型，以便在控制系統中做出預估控制和相應的補償，可以對磨煤機的啟動所產生的影響進行試驗。
[0029]另外，根據圖2可以看出，在快速按鈕110發出快速啟動信號時，磨煤機可以立即啟動，從而可以滿足需立即啟動磨煤機的情況。在這種情況下，為了防止超壓，將控制減少磨煤機的煤量。復位按鈕120、磨煤機運行信號和/或手動控制信號可以使得RS觸發器202輸出0，從使得脈沖觸發器205不生成脈沖，從而使得主汽壓力設定值恢復至原始設定值。而且，復位按鈕120還可以指示磨煤機不啟動(圖2中未示出該部分功能對應的連接)。
[0030]而且，本實用新型所提供的控制系統可以通過人機界面來進行操作。人機界面上可以設置實現本實用新型的相應的操作模塊。例如，可以設置有降壓啟動選擇框，以啟動A磨煤機為例，在點擊A磨降壓啟動選擇框后，可以彈出圖4所示的對話框，然后可以點擊A磨降壓啟動按鈕，以按照上述啟動過程來啟動A磨煤機。在點擊A磨降壓啟動按鈕之后，在延時時間之內，如果不想啟動A磨煤機，可以點擊降壓復位按鈕，如此A磨煤機將不會啟動，且同時主汽壓力設定值恢復至原始設定值。此外，人機界面中還可以設置有時間計時顯示，以便于運行人員對磨煤機的啟動條件和啟動時間由準確把握。而且在人機界面中還可以包括上述其他功能模塊的操作，本領域技術人員可以很容易地實現，因此在此不再贅述。[0031]在現有技術中，磨煤機啟動后，由于啟動引起主汽壓力超壓，運行人員將協調調節減煤，然而這使主汽壓力拉平或者降低，在這種情況下煤量又需要增加。然而，由于制粉系統和燃燒系統的大時滯特性，煤量增加到起到作用需要5-10分鐘，由于積分作用的存在，這很容易造成鍋爐超壓，而通過本實用新型提供的上述技術方案可以消除該缺陷，從而避免了設備損壞及安全事故的發生。
[0032]以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
[0033]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0034]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
【權利要求】
1.一種磨煤機啟動控制系統，其特征在于，所述啟動控制系統包括: 降壓啟動裝置，用于發出降壓啟動所述磨煤機的降壓啟動命令；以及 壓力控制裝置，與所述降壓啟動裝置連接，用于接收到所述降壓啟動命令后，控制所述磨煤機的機組主汽壓力初始設定值降低一預設值，并在磨煤機啟動時開始控制經降低的主汽壓力設定值向初始值進行恢復，從而使得控制所述磨煤機的機組主汽壓力初始設定值降低所述預設值后再恢復至所述初始設定值所造成的所述磨煤機的機組壓力變化能夠部分或完全抵消啟動所述磨煤機所造成的壓力變化。
2.根據權利要求1所述的啟動控制系統，其特征在于，所述壓力控制裝置包括觸發器、脈沖發生器、第一切換模塊、“ + ”模塊及PID調節器， 其中，所述觸發器與所述降壓啟動裝置連接，用于在接收到降壓啟動命令后觸發所述脈沖發生器， 所述脈沖發生器用于控制所述第一切換模塊的輸出值的切換， 所述第一切換模塊的輸出值和所述主汽壓力初始設定值被輸入至所述“ + ”模塊，以實現主汽壓力設定值的變化， 所述PID調節器與所述“ + ”模塊連接，用于根據所述主汽壓力設定值來調節主汽壓力。
3.根據權利要求2所述的啟動控制系統，其特征在于，所述壓力控制裝置還包括第二切換模塊，與所述PID調節器連接，用于在從所述磨煤機啟動開始的一時間內，調節所述PID調節器的積分參數，以減小積分作用。
4.根據權利要求2所述的啟動控制系統，其特征在于，所述壓力控制裝置還包括速率限制模塊和/或高低限模塊，與所述“ + ”模塊連接，用于限制所述主汽壓力的初始設定值。
5.根據權利要求1所述的啟動控制系統，其特征在于，所述啟動控制系統還包括延時模塊，與所述降壓啟動裝置連接，用于在接收到所述降壓啟動命令后，經過一延時之后再發出啟動指令以指示所述磨煤機啟動。
6.根據權利要求1所述的啟動控制系統，其特征在于，所述啟動控制系統還包括快速啟動裝置，在該快速啟動裝置發出快速啟動命令后，立即啟動所述磨煤機。
7.根據上述權利要求中的任一項權利要求所述的啟動控制系統，其特征在于，所述啟動控制系統還包括復位裝置，用于發出復位命令，以指示所述磨煤機停止啟動，并將所述主汽壓力設定值恢復至初始設定值。
【文檔編號】B02C25/00GK203750677SQ201320711894
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】李華東, 徐月浩, 周忠偉, 王利濤, 鐘寧 申請人:神華集團有限責任公司, 神華國能集團有限公司, 陜西德源府谷能源有限公司