专利名称：给粉机自动启停控制系统与控制方法
技术领域：
本发明涉及火力发电燃料输送技术领域，特别涉及一种给粉机自动启停系统与控制方法。
背景技术：
给粉机是中储式制粉系统锅炉的燃料输送设备。根据机组负荷的升降，需要投切不同数量的给粉机。目前，给粉机的启停尚需运行人员人工进行，人工启停给粉机，除增加了运行人员的劳动强度外，给粉机启停的时间难以准确把握，使得给粉机经常处于高转速运行或低转速运行，增加了给粉机下粉不均勻的情况，造成锅炉燃烧不稳定，从而进一步造成机组负荷、主汽压力、主汽温度等波动范围增大和难以调节的现象。另外，在机组升降负荷时，由于给粉机启停不及时，也会引起机组负荷断点，降低了机组调峰、调频的能力。
发明内容
本发明提供了一种给粉机自动启停控制系统和控制方法，根据机组负荷的升降、 给粉机运行台数和平均转速自动启停给粉机。本发明给粉机自动启停控制系统，包括启停条件判断模块，用于监测机组负荷的升降、运行中给粉机的台数和平均转速， 当满足启动条件时，触发启动模块，当满足停止条件时，触发停止模块；启动模块，用于启动给粉机顺控启动子组；停止模块，用于启动给粉机顺控停止子组，所述启动条件为机组升负荷，运行中给粉机的台数小于预设的运行给粉机台数下限且运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限，所述停止条件为机组降负荷，运行中给粉机的台数大于预设的运行给粉机台数上限，运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限。优选地，还包括转速自动偏置回路，用于在所述启动模块启动完成后，控制给粉机平稳加速至平均转速，所述启动完成的标准为给粉机出口门打开，给粉机马达启动且对应燃烧器检测到火焰。优选地，所述启停条件判断模块包括机组负荷升降判断模块，用于根据负荷设定值判断机组负荷升降方向，在机组升负荷时发出“升负荷”信号，降负荷时发出“降负荷”信号；启动负载判断模块，用于监测运行中给粉机的平均转速与台数，下述条件成立时发出“启动负载条件成立”信号运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限且运行台数小于预设的运行给粉机台数下限；停止负载判断模块，用于监测运行中给粉机的平均转速与台数，下述条件成立时发出“停止负载条件成立”信号运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限且运行台数大于预设的运行给粉机台数上限；
指令综合模块，用于在“升负荷”与“启动负载条件成立”信号均为真时触发所述启动模块，在“降负荷”与“停止负载条件成立”信号均为真时触发所述停止模块。优选地，还包括配置模块，所述配置模块用于根据锅炉厂家说明书、运行规程和工艺要求为每台待控给粉机配置相适应的所述启动负载判断模块、停止负载判断模块、指令综合模块、启动模块和停止模块，所述启动负载判断模块需配置的的参数包括平均转速上限和运行台数下限，所述停止负载判断模块需配置的的参数包括平均转速下限和运行台数上限。优选地，所述启动条件中运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限的持续时间为20秒，所述停止条件中运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限的持续时间为20秒。本发明给粉机自动启停控制方法，其特征在于，包括步骤监测机组负荷的升降、运行中给粉机的台数和平均转速；当满足启动条件时，启动给粉机顺控启动子组；当满足停止条件时，启动给粉机顺控停止子组，所述启动条件为机组升负荷，运行中给粉机的台数小于预设的运行给粉机台数下限且运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限，所述停止条件为机组降负荷，运行中给粉机的台数大于预设的运行给粉机台数上限，运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限。优选地，给粉机顺控子组启动完成后还包括步骤控制给粉机平稳加速至平均转速，所述启动完成的标准为给粉机出口门打开，给粉机马达启动且对应燃烧器检测到火焰。优选地，所述启动条件中运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限的持续时间为20秒，所述停止条件中运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限的持续时间为20秒。本发明给粉机自动启停控制系统与控制方法，针对机组负荷、给粉机运行台数和平均转速预先设置启停条件，在机组升负荷且当前平均转速已超过平均转速上限，而给粉机当前运行台数尚未超出运行台数下限时，启动给粉机，并控制给粉机平稳加速；在机组降负荷且当前平均转速尚未达到平均转速下限，而给粉机当前运行台数已超出运行台数上限时，停运给粉机。本控制系统与控制方法既实现了及时启停给粉机的目的，又控制给粉机平稳加速至平均转速，避免了瞬间加速对其他给粉机的扰动。
图1是本发明给粉机自动启停控制系统实施例一的结构示意图；图2是本发明给粉机自动启停控制系统实施例三的结构示意图。
具体实施例方式本发明给粉机自动启停控制系统，启停条件判断模块预先设置启停条件并监控机组负荷与给粉机的状况，当启动条件满足时触发启动模块启动给粉机，当停止条件满足时触发停止模块停运给粉机，从而实现给粉机的自动启停，下面结合附图及实施例详细解释本系统。实施例一本发明给粉机自动启停控制系统，如图1所示，包括启停条件判断模块，用于监测机组负荷的升降、运行中给粉机的台数和平均转速， 当满足启动条件时，触发启动模块，当满足停止条件时，触发停止模块；启动模块，用于启动给粉机顺控启动子组；停止模块，用于启动给粉机顺控停止子组，所述启动条件为机组升负荷，运行中给粉机的台数小于预设的运行给粉机台数下限且运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限，所述停止条件为机组降负荷，运行中给粉机的台数大于预设的运行给粉机台数上限，运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限。上述启停条件判断模块预先设定启停条件，时刻监测机组负荷、运行中给粉机的台数及转速的变化，判断是否满足启停条件，条件满足时，以发送指令、输出脉冲等方式触发启动模块或停止模块。启动模块被触发，启动给粉机顺控启动子组，给粉机投入运行。停止模块被触发，启动给粉机顺控停止子组，给粉机停止运行。实施例二人工启停的方法中，给粉机启动后，在转速控制回路的作用下，给粉机转速瞬间加速至平均转速，过快的加速造成系统扰动，也影响给粉机自身的安全运行。本实施例针对此情况，增加了转速自动偏置回路。给粉机启动完成后，在转速自动偏置回路的作用下，按照某一加速度平稳加速至平均转速，在停运给粉机过程中，也可以按照某一加速度平稳降速。 所述给粉机启动完成的标准为给粉机出口门打开，给粉机马达启动且对应燃烧器检测到火焰。本实施例的其他技术特征与实施例一相同，在此不予赘述。实施例三本实施例与实施例二的不同之处在于，如图2所示，实施例二中的启停条件判断模块由下述模块具体实现机组负荷升降判断模块、启动负载判断模块、停止负载判断模块和指令综合模块。 机组负荷升降判断模块对负荷控制系统的机组负荷设定值进行微分运算，若微分运算结果大于0，表示机组正在升负荷，此时输出“升负荷”信号；若微分运算结果小于0，表示机组正在降负荷，此时输出“降负荷”信号。启动负载判断模块与停止负载判断模块同时监测运行中给粉机的平均转速与台数，当运行中给粉机的平均转速超出平均转速上限且运行台数尚未达到运行台数下限时，启动负载判断模块输出“启动负载条件成立”信号；当运行中给粉机的平均转速未达到平均转速下限且运行台数超出运行台数上限时，停止负载判断模块输出“停止负载条件成立”信号。当“升负荷”与“启动负载条件成立”信号均为真时，指令综合模块触发启动模块，当“降负荷”与“停止负载条件成立”信号均为真时，指令综合模块触发停止模块。 本实施例的其他技术特征与实施例二相同，在此不予赘述。实施例四当待控制的给粉机不止一台时，各台给粉机的启停条件各不相同，需要根据各自的启停条件设置对应的参数，本实施例为此增加了配置模块。配置模块用于根据锅炉厂家说明书、运行规程和工艺要求为每台待控给粉机配置相适应的启动负载判断模块、停止负载判断模块、指令综合模块、启动模块和停止模块。其中，启动负载判断模块需设置的参数包括平均转速上限和运行台数下限，停止负载判断模块需设置的参数包括平均转速下限和运行台数上限。在遇到突发干扰时，运行中给粉机的平均转速可能瞬间超过平均转速上限，又瞬间回落至平均转速上限以下，为了避免此种情况下启动给粉机，启动负载判断模块还包括参数平均转速超出上限持续时间，同样，停止负载判断模块还包括参数平均转速低于下限持续时间。各给粉机的指令综合模块接收机组负荷升降判断模块的“升负荷”信号或“降负荷”信号，结合本给粉机启动负载判断模块的“启动负载条件成立”信号或停止负载判断模块的“停止负载条件成立”信号，触发本给粉机的启动模块或停止模块。另外， 还可以设置转速自动偏置回路的加速度和给粉机启动完成标准中检测到燃烧器火焰的持续时间。下面以一个具体例子进行说明。根据机组运行需要，确定需要自动启停的给粉机A5、B5、A6、B6。根据锅炉厂家说明书和运行规程，给粉机A5、B5、A6、B6分两步启动，第一步启动A5、B5给粉机，第二步启动 A6、B6给粉机；停止给粉机时，先停A6、B6给粉机，后停A5、B5给粉机。因此，A5、B5的启动负载判断模块和停止负载判断模块中的参数相同，平均转速上下限分别为58%、40% (以平均转速设定值的百分数代表平均转速)，平均转速超出上限持续时间和低于下限持续时间均为20秒，运行台数上下限分别为16台、15台；A6、B6的启动负载判断模块和停止负载判断模块中的参数相同，平均转速上下限分别为63%、45%，平均转速超出上限持续时间和低于下限持续时间均为20秒，运行台数上下限分别为18台、17台。本发明还提供了一种与上述给粉机自动启停控制系统相对应的给粉机自动启停控制方法，下面结合实施例与附图详细解释本方法。本发明给粉机自动启停控制方法包括步骤监测机组负荷的升降、运行中给粉机的台数和平均转速；当满足启动条件时，启动给粉机顺控启动子组；当满足停止条件时，启动给粉机顺控停止子组，所述启动条件为机组升负荷，运行中给粉机的台数小于预设的运行给粉机台数下限且运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限，所述停止条件为机组降负荷，运行中给粉机的台数大于预设的运行给粉机台数上限，运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限。为了避免给粉机启动后瞬间加速对系统的扰动，在给粉机顺控子组启动完成后还包括步骤控制给粉机平稳加速至平均转速，所述启动完成的标准为给粉机出口门打开， 给粉机马达启动且对应燃烧器检测到火焰。为了增加启停判断的准确性，对启停条件增设一个附加条件启动条件中运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限的持续时间为20秒，所述停止条件中运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限的持续时间为20秒。将本发明给粉机自动启停控制方法应用于给粉机自动启停控制系统，即可完成给粉机的自动启停。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种给粉机自动启停控制系统，其特征在于，包括启停条件判断模块，用于监测机组负荷的升降、运行中给粉机的台数和平均转速，当满足启动条件时，触发启动模块，当满足停止条件时，触发停止模块； 启动模块，用于启动给粉机顺控启动子组； 停止模块，用于启动给粉机顺控停止子组，所述启动条件为机组升负荷，运行中给粉机的台数小于预设的运行给粉机台数下限且运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限，所述停止条件为机组降负荷，运行中给粉机的台数大于预设的运行给粉机台数上限，运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限。
2.根据权利要求1所述的给粉机自动启停控制系统，其特征在于，还包括转速自动偏置回路，用于在所述启动模块启动完成后，控制给粉机平稳加速至平均转速，所述启动完成的标准为给粉机出口门打开，给粉机马达启动且对应燃烧器检测到火焰。
3.根据权利要求1或2所述的给粉机自动启停控制系统，其特征在于，所述启停条件判断模块包括机组负荷升降判断模块，用于根据负荷设定值判断机组负荷升降方向，在机组升负荷时发出“升负荷”信号，降负荷时发出“降负荷”信号；启动负载判断模块，用于监测运行中给粉机的平均转速与台数，下述条件成立时发出 “启动负载条件成立”信号运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限且运行台数小于预设的运行给粉机台数下限；停止负载判断模块，用于监测运行中给粉机的平均转速与台数，下述条件成立时发出 “停止负载条件成立”信号运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限且运行台数大于预设的运行给粉机台数上限；指令综合模块，用于在“升负荷”与“启动负载条件成立”信号均为真时触发所述启动模块，在“降负荷”与“停止负载条件成立”信号均为真时触发所述停止模块。
4.根据权利要求3所述的给粉机自动启停控制系统，其特征在于，还包括配置模块，所述配置模块用于根据锅炉厂家说明书、运行规程和工艺要求为每台待控给粉机配置相适应的所述启动负载判断模块、停止负载判断模块、指令综合模块、启动模块和停止模块，所述启动负载判断模块需配置的的参数包括平均转速上限和运行台数下限，所述停止负载判断模块需配置的的参数包括平均转速下限和运行台数上限。
5.根据权利要求1或2所述的给粉机自动启停控制系统，其特征在于，所述启动条件中运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限的持续时间为20 秒，所述停止条件中运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限的持续时间为20秒。
6.一种给粉机自动启停控制方法，其特征在于，包括步骤 监测机组负荷的升降、运行中给粉机的台数和平均转速； 当满足启动条件时，启动给粉机顺控启动子组；当满足停止条件时，启动给粉机顺控停止子组，所述启动条件为机组升负荷，运行中给粉机的台数小于预设的运行给粉机台数下限且运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限，所述停止条件为机组降负荷，运行中给粉机的台数大于预设的运行给粉机台数上限，运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限。
7.根据权利要求6所述的给粉机自动启停控制方法，其特征在于，给粉机顺控子组启动完成后还包括步骤控制给粉机平稳加速至平均转速，所述启动完成的标准为给粉机出口门打开，给粉机马达启动且对应燃烧器检测到火焰。
8.根据权利要求6或7所述的给粉机自动启停控制方法，其特征在于，所述启动条件中运行中给粉机的平均转速大于预设的启动给粉机对应的平均转速上限的持续时间为20 秒，所述停止条件中运行中给粉机的平均转速小于预设的停止给粉机对应的平均转速下限的持续时间为20秒。
全文摘要
本发明公开了一种给粉机自动启停控制系统，包括启停条件判断模块、启动模块和停止模块，其中，启停条件判断模块根据机组负荷升降方向、当前给粉机平均转速和运行台数预先设置启停条件，当满足启动条件时，触发启动模块启动给粉机；当满足停止条件时，触发停止模块停运给粉机。在给粉机启动完成后，控制给粉机平稳加速至平均转速；本发明还公开了一种适用于上述控制系统的给粉机自动启停控制方法，两者结合使用，既实现了及时启停给粉机的目的，又控制给粉机平稳加速，避免了瞬间加速对其他给粉机的扰动。
文档编号B65G43/00GK102152951SQ201110053000
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者何永, 卢松城, 曾志坚, 曾纪良, 章振云, 黄卫剑 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 广州宇阳电力科技有限公司, 广州粤能电力科技开发有限公司