一种汽泵再循环调阀的自动控制方法

技术领域

本发明属于火力发电控制领域，涉及一种汽泵再循环调阀的自动控制方法。

背景技术

汽泵再循环调阀主要配合汽泵使用。当汽泵给水量较低时，通过汽泵再循环阀回水至除氧器，以保证汽泵在低给水量期间的稳定运行。当汽泵给水量正常时，关闭汽泵再循环调阀，汽泵稳定向锅炉上水。当汽泵给水量突然降低至最小流量时，快开汽泵再循环调阀，以保证汽泵安全运行。

汽泵再循环调阀一般以开环控制为主，迟滞回路控制较多。但开环控制较为简单，当出现最小流量保护时，无法快速打开汽泵再循环调阀。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种汽泵再循环调阀的自动控制方法，该方法能够根据运行工况自动控制汽泵再循环调阀的开度，保护汽泵安全运行。

为达到上述目的，本发明所述的汽泵再循环调阀的自动控制方法包括：

当汽泵再循环调阀投自动时，则自动设定PID控制定值；

当汽泵给水流量实际值超过所述PID控制定值时，逐步将汽泵再循环调阀的开度逐渐减小至预设开度，并维持汽泵再循环调阀的开度为预设开度；

当汽泵给水流量超过预设定值预设时间后后，则将汽泵再循环调阀以预设速率逐渐关闭；

根据接收到的机组负荷指令修正值形成迟滞函数，利用所述迟滞函数限制汽泵再循环调阀开度的上下限值，使汽泵再循环调阀在预设区间运行。

当汽泵的最小流量保护触发时，通过PID的前馈作用打开汽泵再循环调阀，同时修正汽泵再循环调阀的上下限值，使汽泵再循环调阀能够匹配汽泵的安全运行。

所述预设开度为20％。

当汽泵再循环调阀由自动切至手动时，当此时汽泵再循环调阀的开度小于20％，则将汽泵再循环调阀的开度以预设速率逐渐调节至20％；否则，则维持汽泵再循环调阀的开度不变。

所述自动控制方法通过汽泵再循环调阀控制回路实现。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的汽泵再循环调阀的自动控制方法在具体操作时，基于PID控制定值控制汽泵再循环调阀的开度，基于迟滞函数控制汽泵再循环调阀开度的上下限值，基于PID的前馈作用快速打开汽泵再循环调阀，同时修正汽泵再循环调阀的上下限值，以满足汽泵再循环调阀的正常运行工况下的自动开关功能以及汽泵再循环调阀的最小流量工况下的快速打开功能。需要说明的是，利用本发明，在汽泵再循环调阀投自动后，自动设定最佳控制定值，自动匹配各工况的运行要求。

附图说明

图1为本发明的原理图。

其中，PID-01为汽泵再循环调阀控制块、SP-01为汽泵再循环调阀控制设定块、T-01为汽泵再循环调阀切换块、T-02为汽泵再循环调阀下限切换块、A-00为汽泵再循环调阀自动设定值模块、A-01为汽泵最小流量保护值模块、A-02为汽泵给水流量偏差比较值模块、A-03为汽泵再循环指令比较值模块、A-04为第一控制切换块的置位块、A-05为第二控制切换块的置位块、A-06为汽泵给水流量值模块、A-07为最小流量保护修正上限值模块、A-08为汽泵再循环调阀上限值模块、A-09为机组负荷指令值模块、A-10为汽泵再循环调阀下限值模块、AO-01为汽泵再循环调阀指令模块、LAG-01为汽泵给水流量滤波块、LAG-02为最小流量保护裕量滤波块、FX-01为汽泵再循环调阀前馈函数块、FX-02为控制偏差修正调阀上限函数块、FX-03为最小流量保护裕量修正调阀上限函数块、FX-04为机组负荷指令修正调阀下限函数块、FX-05为机组负荷指令修正调阀上限函数块、V-01为汽泵再循环调阀切换块后限速块、V-02为汽泵再循环调阀控制偏差修正后限速块、V-03为最小流量保护修正后限速块、L-01为控制偏差低限块、H-01为汽泵再循环调阀指令高限块、ADD-01为汽泵再循环调阀上限计算块、SUB-01为控制偏差减法块、SUB-02为最小流量保护裕量减法块、MAX-01为汽泵再循环调阀指令大选块、MAX-02为第一汽泵再循环调阀上限大选块、MAX-03为第二汽泵再循环调阀上限大选块、MAX-04为第三汽泵再循环调阀上限大选块、MAX-05为汽泵再循环调阀下限大选块、MIN-01为汽泵再循环调阀上限小选块、MIN-02为汽泵再循环调阀下限小选块、D-01为第一汽泵再循环手动位、D-02为第二汽泵再循环手动位、TON-01为控制偏差低限比较后延时块、OR-01为开关量或块、AND-01为开关量与块、SR-01为开关量SR记忆块、NOT-01为开关量取非块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本发明所述的汽泵再循环调阀的自动控制方法包括：

当汽泵再循环调阀投自动时，则设定PID控制定值；

当汽泵给水流量实际值超过所述PID控制定值时，逐步将汽泵再循环调阀的开度逐渐减小至预设开度，所述预设开度为20％；并维持汽泵再循环调阀的开度为预设开度，避免汽泵给水流量在所述PID控制定值附近波动，而引起汽泵再循环调阀抖动；

当汽泵给水流量超过预设定值预设时间后，则将汽泵再循环调阀以预设速率逐渐关闭；

根据接收到的机组负荷指令修正值形成迟滞函数，利用所述迟滞函数限制汽泵再循环调阀开度的上下限值，使汽泵再循环调阀在预设区间运行。

当汽泵的最小流量保护触发时，通过PID的前馈作用打开汽泵再循环调阀，同时修正汽泵再循环调阀的上下限值，使汽泵再循环调阀能够匹配汽泵的安全运行。

当汽泵再循环调阀由自动切至手动时，当此时汽泵再循环调阀的开度小于20％，则将汽泵再循环调阀的开度以预设速率逐渐调节至20％；否则，则维持汽泵再循环调阀的开度不变，保证汽泵安全运行。

参考图1，本发明通过以下汽泵再循环调阀控制回路实现，所述逻辑电路包括汽泵再循环调阀控制块PID-01、汽泵再循环调阀控制设定块SP-01、汽泵再循环调阀切换块T-01、汽泵再循环调阀下限切换块T-02、汽泵再循环调阀自动设定值模块A-00、汽泵最小流量保护值模块A-01、汽泵给水流量偏差比较值模块A-02、汽泵再循环指令比较值模块A-03、第一控制切换块的置位块A-04、第二控制切换块的置位块A-05、汽泵给水流量值模块A-06、最小流量保护修正上限值模块A-07、汽泵再循环调阀上限值模块A-08、机组负荷指令值模块A-09、汽泵再循环调阀下限值模块A-10、汽泵再循环调阀指令模块AO-01、汽泵给水流量滤波块LAG-01、最小流量保护裕量滤波块LAG-02、汽泵再循环调阀前馈函数块FX-01、控制偏差修正调阀上限函数块FX-02、最小流量保护裕量修正调阀上限函数块FX-03、机组负荷指令修正调阀下限函数块FX-04、机组负荷指令修正调阀上限函数块FX-05、汽泵再循环调阀切换块后限速块V-01、汽泵再循环调阀控制偏差修正后限速块V-02、最小流量保护修正后限速块V-03、控制偏差低限块L-01、汽泵再循环调阀指令高限块H-01、汽泵再循环调阀上限计算块ADD-01、控制偏差减法块SUB-01、最小流量保护裕量减法块SUB-02、汽泵再循环调阀指令大选块MAX-01、第一汽泵再循环调阀上限大选块MAX-02、第二汽泵再循环调阀上限大选块MAX-03、第三汽泵再循环调阀上限大选块MAX-04、汽泵再循环调阀下限大选块MAX-05、汽泵再循环调阀上限小选块MIN-01、汽泵再循环调阀下限小选块MIN-02、第一汽泵再循环手动位D-01、第二汽泵再循环手动位D-02、控制偏差低限比较后延时块TON-01、开关量或块OR-01、开关量与块AND-01、开关量SR记忆块SR-01及开关量取非块NOT-01；

汽泵再循环调阀自动设定值模块A-00的输出端与汽泵再循环调阀控制设定块SP-01的输入端SP相连接；汽泵最小流量保护值模块A-01的输出端与汽泵再循环调阀控制设定块SP-01的输入端LL相连接。

汽泵给水流量值模块A-06的输出端与汽泵给水流量滤波块LAG-01的输入端X1相连接。

汽泵再循环调阀控制设定块SP-01的输出端OUT与控制偏差减法块SUB-01的输入端X1相连接，汽泵给水流量滤波块LAG-01的输出端OUT与控制偏差减法块SUB-01的输入端X2相连接。

控制偏差减法块SUB-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀控制块PID-01的输入端X1及控制偏差低限块L-01的输入端X1相连接，汽泵给水流量偏差比较值模块A-02的输出端与控制偏差低限块L-01的输入端X2相连接。

控制偏差低限块L-01的输出端OUT与控制偏差低限比较后延时块TON-01的输入端X1相连接。

汽泵再循环调阀控制块PID-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀指令高限块H-01的输入端X1相连接。汽泵再循环指令比较值模块A-03的输出端与汽泵再循环调阀指令高限块H-01的输入端X2相连接。

汽泵再循环调阀指令高限块H-01的输出端OUT与开关量取非块NOT-01的输入端X1相连接。

控制偏差低限比较后延时块TON-01的输出端OUT与开关量与块AND-01的输入端X1相连接，开关量取非块NOT-01的输出端OUT与开关量与块AND-01的输入端X2相连接。

第一汽泵再循环手动位D-01的输出端与开关量或块OR-01的输入端X1相连接。开关量与块AND-01的输出端OUT与开关量或块OR-01的输入端X2相连接。

开关量或块OR-01的输出端OUT与开关量SR记忆块SR-01的输入端R相连接。汽泵再循环调阀指令高限块H-01的输出端OUT与开关量SR记忆块SR-01的输入端S相连接。

开关量SR记忆块SR-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀切换块T-01的输入端X1相连接。第一控制切换块的置位块A-04的输出端与汽泵再循环调阀切换块T-01的输入端Y相连接。第二控制切换块的置位块A-05的输出端与汽泵再循环调阀切换块T-01的输入端N相连接。

汽泵再循环调阀切换块T-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀切换块后限速块V-01的输入端X1相连接。

汽泵再循环调阀切换块后限速块V-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀指令大选块MAX-01的输入端X1相连接，汽泵再循环调阀控制块PID-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀指令大选块MAX-01的输入端X2相连接。

汽泵再循环调阀指令大选块MAX-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀指令模块AO-01的输入端相连接。

汽泵最小流量保护值模块A-01的输出端与最小流量保护裕量减法块SUB-02的输入端X1相连接。汽泵给水流量值模块A-06的输出端与最小流量保护裕量减法块SUB-02的输入端X2相连接。

最小流量保护裕量减法块SUB-02的输出端OUT与最小流量保护裕量滤波块LAG-02的输入端X1相连接。

最小流量保护裕量滤波块LAG-02的输出端OUT与汽泵再循环调阀前馈函数块FX-01的输入端X1相连接。

汽泵再循环调阀前馈函数块FX-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀控制块PID-01的输入端X2相连接。

控制偏差减法块SUB-01的输出端OUT与控制偏差修正调阀上限函数块FX-02的输入端X1相连接。

控制偏差修正调阀上限函数块FX-02的输出端OUT与汽泵再循环调阀控制偏差修正后限速块V-02的输入端X1相连接。

最小流量保护裕量滤波块LAG-02的输出端OUT与最小流量保护裕量修正调阀上限函数块FX-03的输入端X1相连接。

最小流量保护裕量修正调阀上限函数块FX-03的输出端OUT与最小流量保护修正后限速块V-03的输入端X1相连接。

最小流量保护修正后限速块V-03的输出端OUT与汽泵再循环调阀上限计算块ADD-01的输入端X1相连接，最小流量保护修正上限值模块A-07的输出端与汽泵再循环调阀上限计算块ADD-01的输入端X2相连接。

汽泵再循环调阀控制偏差修正后限速块V-02的输出端OUT与第一汽泵再循环调阀上限大选块MAX-02的输入端X1相连接。汽泵再循环调阀上限计算块ADD-01的输出端OUT与第一汽泵再循环调阀上限大选块MAX-02的输入端X2相连接。

机组负荷指令值模块A-09的输出端与机组负荷指令修正调阀下限函数块FX-04的输入端X1及机组负荷指令修正调阀上限函数块FX-05的输入端X1相连接。

机组负荷指令修正调阀下限函数块FX-04的输出端OUT与汽泵再循环调阀下限小选块MIN-02的输入端X1相连接。第三汽泵再循环调阀上限大选块MAX-04的输出端OUT与汽泵再循环调阀下限小选块MIN-02的输入端X2相连接。

汽泵再循环调阀下限小选块MIN-02的输出端OUT与第三汽泵再循环调阀上限大选块MAX-04的输入端X1相连接。机组负荷指令修正调阀上限函数块FX-05的输出端OUT与第三汽泵再循环调阀上限大选块MAX-04的输入端X2相连接。

第一汽泵再循环调阀上限大选块MAX-02的输出端OUT与第二汽泵再循环调阀上限大选块MAX-03的输入端X1相连接。第三汽泵再循环调阀上限大选块MAX-04的输出端OUT与第二汽泵再循环调阀上限大选块MAX-03的输入端X2相连接。

第二汽泵再循环调阀上限大选块MAX-03的输出端OUT与汽泵再循环调阀上限小选块MIN-01的输入端X1相连接。汽泵再循环调阀上限值模块A-08的输出端与汽泵再循环调阀上限小选块MIN-01的输入端X2相连接。

汽泵再循环调阀上限小选块MIN-01的输出端OUT与汽泵再循环调阀控制块PID-01的输入端X3相连接。

最小流量保护修正后限速块V-03的输出端OUT与汽泵再循环调阀下限大选块MAX-05的输入端X1相连接。汽泵再循环调阀下限小选块MIN-02的输出端OUT与汽泵再循环调阀下限大选块MAX-05的输入端X2相连接。

第二汽泵再循环手动位D-02的输出端与汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输入端X1相连接。汽泵再循环调阀下限值模块A-10的输出端与汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输入端Y相连接。汽泵再循环调阀下限大选块MAX-05的输出端OUT与汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输入端N相连接。

汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输出端OUT与汽泵再循环调阀控制块PID-01的输入端X4相连接。

需要说明的是，本发明以汽泵最小流量保护值作为汽泵再循环调阀控制设定块SP-01的低限，避免运行人员设定失误而引起汽泵再循环调阀快开。

另外，汽泵再循环调阀控制设定值减去汽泵给水流量滤波块LAG-01后的输出值作为汽泵再循环调阀的偏差调节被控量。

同时需要说明的是，汽泵给水流量偏差比较值模块A-02输出的设定值为-200t/h；控制偏差低限比较后延时块TON-01输出的设定值为60s；汽泵再循环指令比较值模块A-03输出的设定值为3％；第一控制切换块的置位块A-04输出的设定值为20％；第二控制切换块的置位块A-05输出的设定值为0％。

在工作时，当汽泵再循环调阀切换块T-01的输入端X1为真时，则汽泵再循环调阀切换块T-01的输出端输出汽泵再循环调阀切换块T-01的输入端Y的值，输出为20％；当汽泵再循环调阀切换块T-01的输入端X1为假时，则汽泵再循环调阀切换块T-01的输出端输出汽泵再循环调阀切换块T-01的输入端N的值，输出为0％。

汽泵再循环调阀上限值模块A-08输出的设定值为100％；汽泵再循环调阀下限值模块A-10输出的设定值为20％。

本发明根据控制偏差修正值、最小流量保护裕量修正值、机组负荷指令修正值的最大值来限制汽泵再循环调阀的最大值；根据最小流量保护裕量修正值、机组负荷指令修正值的最小值来限制汽泵再循环调阀的最小值。

当汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输入端X1为真时，则汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输出端输出汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输入端Y的值，输出20％；当汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输入端X1为假时，则汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输出端输出汽泵再循环调阀下限切换块T-02的输入端N的值，输出汽泵再循环调阀下限大选块MAX-05的数值。

当汽泵再循环调阀在手动时，汽泵再循环调阀的最小开度为20％，以保证充足的再循环流量。

最后需要说明的是，汽泵再循环调阀前馈函数块FX-01、控制偏差修正调阀上限函数块FX-02、最小流量保护裕量修正调阀上限函数块FX-03、机组负荷指令修正调阀下限函数块FX-04、机组负荷指令修正调阀上限函数块FX-05、控制偏差低限块L-01及汽泵再循环调阀指令高限块H-01的参数设置根据机组运行工况来设置。