本发明涉及锅炉领域，具体涉及一种锅炉中间点温度的控制方法和控制系统。
背景技术：
近年来，由于节能降耗指标要求越来越高，机组选型方面越来越倾向于选择超临界机组，超临界机组已逐步成为国内主力机组。然而，超临界直流锅炉中间点温度的控制一直是一个难题。
目前，中间点温度常用的控制方法是根据一个中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比，水煤配比调整合适以后中间点温度控制效果好。但实际应用当中在负荷升降时或燃烧扰动时水煤配比不合适经常会导致中间点温度和主汽压力波动较大的现象发生。
相关技术的中间点温度控制方案是：设计了一个中间点温度pid控制回路，由锅炉主控输出折算出给水流量指令基准值和给煤量指令基准值，再通过中间点温度pid控制回路输出折算出给水流量修正值和给煤量修正值，两个修正值分别加到给水流量指令基准值和给煤量指令基准值上对中间点温度控制进行校正。给水流量修正值和给煤量修正值的形成如图1所示。图1中函数f11(x)和f12(x)作用方向是相反的，当中间点温度比设定值高时，给水流量修正值为正，而给煤量修正值为负，当中间点温度比设定值低时，给水流量修正 值为负，而给煤量修正值为正。
但相关技术中仍存在以下问题：当中间点温度和主汽压力设置不合适时，会引起炉主控等系统的大幅调整和参数波动，影响机组安全运行。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出锅炉中间点温度的控制方法。
本发明的二个目的在于提出锅炉中间点温度的控制系统。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种锅炉中间点温度的控制方法，包括以下步骤：s1：采集锅炉的当前中间点温度和当前主汽压力；s2：分别计算所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和预设主汽压力的差值，当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值均为正时，降低煤供应量、维持给水量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值为正且所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值为负时，增加给水量、维持煤供应量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值均为负时，增加煤供应量、维持给水量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；当所述当前中间点温度与预设中间点温度 的差值为负且所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值为正时，降低给水量、维持煤供应量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比。
根据本发明实施例的锅炉中间点温度的控制方法，在锅炉运行中及时调整中间点温度和主汽压力，避免引起炉主控等系统的大幅调整和参数波动，保证机组安全运行
另外，根据本发明上述实施例的锅炉中间点温度的控制方法，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述预设中间点温度是根据所述锅炉的主汽温和壁温设定的。
进一步地，所述预设主汽压力是根据所述锅炉的额定主汽压力和滑压曲线设定的。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种锅炉中间点温度的控制系统，其特征在于，包括：中间点温度采集模块，用于采集锅炉的当前中间点温度；主汽压力采集模块，用于采集锅炉的当前主汽压力；逻辑判断模块，用于将所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和预设主汽压力的差值分别进行比较，生成相应的调节信号并发送给调节模块；所述调节模块，用于根据所述调节信号对煤供应量和给水量进行相应的调节。
根据本发明实施例的锅炉中间点温度的控制系统，在锅炉运行中及时调整中间点温度和主汽压力，避免引起炉主控等系统的大幅调整和参数波动，保证机组安全运行
另外，根据本发明上述实施例的锅炉中间点温度的控制系统，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述逻辑判断模块进一步用于：当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值均为正时，生成第一调节信号，当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值为正且所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值为负时，生成第二调节信号，当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值均为负时，生成第三调节信号，当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值为负且所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值为正时，生成第四调节信号；所述调节模块进一步用于：根据所述第一控制信号降低煤供应量、维持给水量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；根据所述第二控制信号增加煤供应量、维持给水量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；根据所述第三控制信号增加给水量、维持煤供应量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；根据所述第四控制信号降低给水量、维持煤供应量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比。
进一步地，所述预设中间点温度是根据所述锅炉的主汽温和壁温设定的。
进一步地，述预设主汽压力是根据所述锅炉的额定主汽压力和滑压曲线设定的。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描 述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为相关技术的给水流量修正值和给煤量修正值的形成示意图；
图2是本发明一个实施例的锅炉中间点温度的控制方法的流程图；
图3是本发明一个实施例的锅炉中间点温度的控制方法采用四象限控制的原理图；
图4是本发明一个实施例的四象限控制给水流量修正值和给煤量修正值的形成示意图；
图5是本发明一个实施例的中间点温度四象限控制前馈信号的示意图；
图6是本发明一个实施例的中间点温度四象限控制前馈使能信号的示意图；
图7是本发明一个实施例的锅炉中间点温度的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等 指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
以下结合附图描述根据本发明实施例的锅炉中间点温度的控制方法。
图1是本发明一个实施例的锅炉中间点温度的控制方法的流程图。请参考图1，一种锅炉中间点温度的控制方法，包括以下步骤：
s1：采集锅炉的当前中间点温度和当前主汽压力。锅炉的当前中间点温度和当前主汽压力是通过相应的传感器采集的。
s2：分别计算所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和预设主汽压力的差值，当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值均为正时，降低煤供应量、维持给水量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近设定值 时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值为正且所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值为负时，增加给水量、维持煤供应量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值和所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值均为负时，增加煤供应量、维持给水量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；当所述当前中间点温度与预设中间点温度的差值为负且所述当前主汽压力和所述预设主汽压力的差值为正时，降低给水量、维持煤供应量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比。
具体地，如图3所示，t代表中间点温度与中间点温度设定值之差，p代表主汽压力与主汽压力设定值之差，以p为横坐标，t为纵坐标构成了四个象限。
如图4所示，当t和p都为正，即在第一象限时，中间点温度和主汽压力都比设定值偏高，应该优先减煤。此时一象限前馈使能信号为1，除一象限前馈外，其他象限的前馈均为0，给水校正pid块的输出值保持不变，因此给水流量修正值保持不变。因为一象限前馈使能信号为1，因此给煤量修正值是一象限前馈(此时为负值)与燃煤校正pid块输出值之和。最终的控制效果是给水流量基本不变，给煤量逐步减小，中间点温度和主汽压力逐渐减小后接近设定值。
当t为正，p为负，即在第二象限时，中间点温度比设定值偏高，主汽压力比设定值偏低，应该优先加水。此时二象限前馈使能信号为1，除二象限前馈外，其他象限的前馈均为0，燃煤校正pid块的输出值保持不变，因此给煤量修正值保持不变。因为二象限前馈使能信号为1，因此给水流量修正值是二象限前馈(此时为正值)与给水流量校正pid块输出值之和。最终的控制效果是给煤量基本不变，给水流量逐步增大，中间点温度和主汽压力逐渐接近设定值。
当t和p都为负，即在第三象限时，中间点温度和主汽压力都比设定值偏低，应该优先加煤。此时三象限前馈使能信号为1，除三象限前馈外，其他象限的前馈均为0，给水校正pid块的输出值保持不变，因此给水流量修正值保持不变。因为三象限前馈使能信号为1，因此给煤量修正值是三象限前馈(此时为正值)与燃煤校正pid块输出值之和。最终的控制效果是给水流量基本不变，给煤量逐步增大，中间点温度和主汽压力逐渐增大后接近设定值。
当t为负，p为正，即在第四象限时，中间点温度比设定值偏低，主汽压力比设定值偏高，应该优先减水。此时四象限前馈使能信号为1，除四象限前馈外，其他象限的前馈均为0，燃煤校正pid块的输出值保持不变，因此给煤量修正值保持不变。因为四象限前馈使能信号为1，因此给水流量修正值是四象限前馈(此时为负值)与给水流量校正pid块输出值之和。最终的控制效果是给煤量基本不变，给水流量逐步减小，中间点温度和主汽压力逐渐接近设定值。
在上述实施例针对当前中间点温度和当期主汽压力的调节过程中，如图5所示，中间点温度四象限控制前馈信号是根据中间点温度和主汽压力偏差形成的综合信号，在工程实施过程中需要根据现场实际情况调整函数f(x)和增益k 来得到合适的四象限前馈。如图6所示，中间点温度四象限控制前馈使能信号是根据中间点温度和主汽压力偏差判别出的开关量信号，在工程实施过程中可根据现场实际情况修改四象限前馈起作用的边界条件。
在本发明的一个实施例中，预设中间点温度是根据锅炉的主汽温和壁温设定的。
在本发明的一个实施例中，预设主汽压力是根据锅炉的额定主汽压力和滑压曲线设定的。
以下结合附图描述根据本发明实施例的锅炉中间点温度的控制系统。
图7是本发明一个实施例的锅炉中间点温度的控制系统的结构示意图。请参考图7，一种锅炉中间点温度的控制系统，包括：中间点温度采集模块201、主汽压力采集模块202、逻辑判断模块203和调节模块204。
中间点温度采集模块201用于采集锅炉的当前中间点温度。
主汽压力采集模块202用于采集锅炉的当前主汽压力。
逻辑判断模块203用于将当前中间点温度与预设中间点温度的差值和当前主汽压力和预设主汽压力的差值分别进行比较，生成相应的调节信号并发送给调节模块204。
在本发明的一个实施例中，逻辑判断模块203进一步用于：在当前中间点温度与预设中间点温度的差值和当前主汽压力和预设主汽压力的差值均为正时，生成第一调节信号；在当前中间点温度与预设中间点温度的差值为正且当前主汽压力和预设主汽压力的差值为负时，生成第二调节信号；在当前中间点温度与预设中间点温度的差值和当前主汽压力和预设主汽压力的差值均为负时，生成第三调节信号；在当前中间点温度与预设中间点温度的差值为负且当前主汽压力和预设主汽压力的差值为正时，生成第四调节信号。
调节模块204用于根据调节信号对煤供应量和给水量进行相应的调节。
在本发明的一个实施例中，调节模块204进一步用于：根据所述第一控制信号降低煤供应量、维持给水量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；根据所述第二控制信号增加煤供应量、维持给水量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；根据所述第三控制信号增加给水量、维持煤供应量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比；根据所述第四控制信号降低给水量、维持煤供应量不变，当所述当前中间点温度和所述当前主汽压分别接近所述设定值时，根据所述当前中间点温度pid控制回路的输出值经过折算后来修正水煤配比。
具体地，具体地，如图3所示，t代表中间点温度与中间点温度设定值之差，p代表主汽压力与主汽压力设定值之差，以p为横坐标，t为纵坐标构成了四个象限。
如图4所示，当t和p都为正，即在第一象限时，中间点温度和主汽压力都比设定值偏高，应该优先减煤。此时一象限前馈使能信号为1，除一象限前馈外，其他象限的前馈均为0，给水校正pid块的输出值保持不变，因此给水流量修正值保持不变。因为一象限前馈使能信号为1，因此给煤量修正值是一象限前馈(此时为负值)与燃煤校正pid块输出值之和。最终的控制效果是给水流量基本不变，给煤量逐步减小，中间点温度和主汽压力逐渐减小后接近设定值。
当t为正，p为负，即在第二象限时，中间点温度比设定值偏高，主汽压力比设定值偏低，应该优先加水。此时二象限前馈使能信号为1，除二象限前馈外，其他象限的前馈均为0，燃煤校正pid块的输出值保持不变，因此给煤量修正值保持不变。因为二象限前馈使能信号为1，因此给水流量修正值是二象限前馈(此时为正值)与给水流量校正pid块输出值之和。最终的控制效果是给煤量基本不变，给水流量逐步增大，中间点温度和主汽压力逐渐接近设定值。
当t和p都为负，即在第三象限时，中间点温度和主汽压力都比设定值偏低，应该优先加煤。此时三象限前馈使能信号为1，除三象限前馈外，其他象限的前馈均为0，给水校正pid块的输出值保持不变，因此给水流量修正值保持不变。因为三象限前馈使能信号为1，因此给煤量修正值是三象限前馈(此时为正值)与燃煤校正pid块输出值之和。最终的控制效果是给水流量基本不变，给煤量逐步增大，中间点温度和主汽压力逐渐增大后接近设定值。
当t为负，p为正，即在第四象限时，中间点温度比设定值偏低，主汽压力比设定值偏高，应该优先减水。此时四象限前馈使能信号为1，除四象限前馈外，其他象限的前馈均为0，燃煤校正pid块的输出值保持不变，因此给煤量修正值保持不变。因为四象限前馈使能信号为1，因此给水流量修正值是四象限前馈(此时为负值)与给水流量校正pid块输出值之和。最终的控制效果是给煤量基本不变，给水流量逐步减小，中间点温度和主汽压力逐渐接近设定值。
在上述实施例针对当前中间点温度和当期主汽压力的调节过程中，如图5所示，中间点温度四象限控制前馈信号是根据中间点温度和主汽压力偏差形成的综合信号，在工程实施过程中需要根据现场实际情况调整函数f(x)和增益k 来得到合适的四象限前馈。如图6所示，中间点温度四象限控制前馈使能信号是根据中间点温度和主汽压力偏差判别出的开关量信号，在工程实施过程中可根据现场实际情况修改四象限前馈起作用的边界条件。
在本发明的一个实施例中，预设中间点温度是根据锅炉的主汽温和壁温设定的。
在本发明的一个实施例中，预设主汽压力是根据锅炉的额定主汽压力和滑压曲线设定的。
另外，本发明实施例的锅炉中间点温度的控制方法和控制系统的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。