超临界机组深度调峰研究及应用

一般火电机组参与AGC调峰,下限设在50%额定负荷。研究了超临界火电机组深度调峰过程,将下限设定在20%额定负荷,分析了超临界机组参与深度调峰需注意的问题,给出了具体的优化逻辑,提出通过滑参数运行的方法进行深度调峰,提出贮水箱水位偏差带控制算法,现场应用证明了该优化方法的有效性。     

炉水再循环方案在350 MW机组宽负荷脱硝中的应用

山西某发电公司为响应山西省深度调峰的要求,采用炉水再循环的技术路线对1号机组进行宽负荷脱硝改造。通过改造,机组负荷降低至40%额定负荷时,选择性催化还原脱硝装置入口烟气温度由287℃提高至300℃以上,具备了40%额定负荷及以上负荷工况下投运脱硝的能力。机组深度调峰能力从56%额定负荷降低至40%额定负荷,可为同类型机组深度调峰宽负荷脱硝改造提供参考。     

浙江省燃煤机组深度调峰汽轮机设备影响分析

新能源建设的迅猛发展以及外购电量的不断增加使得燃煤机组深度调峰迫在眉睫,通过对浙江省58台300 MW及以上容量燃煤机组进行40%额定负荷深度调峰可靠性验证试验,分析了机组在40%额定负荷深度调峰时汽轮机主、辅设备的运行情况,重点介绍了主机本体汽缸温差、振动,给水泵系统以及其它辅助系统的影响。验证试验结果表明:经过运行调整,浙江省内300 MW级以上汽轮机组各主、辅系统无需进行大的改造,均已具备调峰至40%额度负荷的能力。     

亚临界300MW等级燃煤机组深度调峰适应性研究

随着省内电网结构及社会产业的变化,火电机组承担深度调峰任务已成为常态。以某300 MW亚临界燃煤机组为例,开展锅炉及汽机侧主辅设备、环保侧排放指标、两个细则考核四个方面的深度调峰适应性试验研究,确定该机组深度调峰能力能够达到浙江省发改委关于燃煤机组深度调峰机组最小出力应达到40%额定负荷的要求。同时对30%～50%负荷段进行了煤耗评估测试,为电厂深度调峰运行发电成本提供数据支撑。     

600MW超临界四墙切圆燃烧机组深度调峰技术研究

随着电网新能源发电量的比重越来越大,火电机组负荷率逐步降低,电网对火电机组的运行方式提出了更高的要求,为适应电网对火电机组深度调峰的需求,对某600 MW超临界四墙切圆直流锅炉机组进行了深度调峰运行试验研究。通过优化燃煤掺配比例、制粉系统特性优化、炉膛燃烧调整、磨煤机运行方式调整、锅炉尾部烟气调节挡板开度调整、辅机启停运行方式优化、煤水比调节及过热度优化等试验,解决了机组深度调峰期间低负荷工况下锅炉稳定燃烧、水冷壁超温、低负荷投运烟气脱硝等问题,在锅炉及其附属设备未进行任何改造的前提下,实现了超临界直流空冷机组在30%额定负荷工况下锅炉未进行由直流运行方式转为再循环运行方式的转换,达到了锅炉低负荷期间干态稳定运行,成为国内首台实现30%额度负荷深度调峰的四墙切圆燃烧机组,同时也为其他同类型电厂在机组深度调峰运行方面提供一定的借鉴价值。     

不同负荷条件下燃气机组烟气排放特性研究

以典型6F燃气-蒸汽联合循环机组为例,开展不同负荷条件下燃气机组烟气排放特性研究,挖掘燃气机组的深度调峰潜力,控制排放绩效,为进一步优化电网结构和燃气机组深度调峰提供数据支撑。结果表明:NO_x排放浓度在负荷率0%～25%范围内严重超标,为确保烟气达标排放,燃气机组应在额定负荷的31%以上稳定运行。机组在负荷率50%以上运行时环境效益最高,在负荷率100%运行时经济性最好,从经济性和环保性综合考虑,燃气机组在负荷率50%及以上运行时经济性和环保性最佳。     

亚临界汽包炉深度调峰安全性评估及控制优化技术

为应对新能源消纳能力提升过程中电力系统调频、调峰的困难,作为常规电源的燃煤机组必须进行深度、快速、频繁的负荷调整,以消除风、光电间歇性和随机性对电网安全运行的影响。以某330 MW亚临界汽包炉机组为例,探索深度变负荷过程中稳定运行的边界条件,评估合理的调峰下限,并通过先进的控制策略优化设计,提升各系统调节品质和可靠性。研究结果表明,该机组在未进行系统及设备改造的基础上能实现27%额定负荷的深度调峰能力。     

超超临界机组经济运行负荷研究

研究了超超临界机组变负荷运行的经济性。在相同的调峰负荷率下,超超临界机组的经济性比超临界和亚临界机组高。超超临界机组运行负荷降低至60%额定负荷时,其热耗率将低于超临界600MW机组额定工况时的热耗率;超超临界机组负荷低于40%额定负荷时,其热耗率设计值将低于亚临界300MW、600MW机组额定工况时的热耗率;超超临界机组在低于60%额定负荷后,热耗率出现加速上升的趋势。提出应尽量保证超超临界机组在较高负荷运行,其经济负荷应不小于60%~70%额定负荷。     

1000 MW二次再热机组30%深度调峰试探性研究

某电厂超超临界二次再热机组利用机组调停时机，尝试减负荷至30%额定负荷稳定运行，模拟30%额定负荷深度调峰进行研究。总体而言在无油助燃下，锅炉工况燃烧较为稳定，环保指标满足超低排放要求，基本实现预期目标。但在试验过程中也存在主、再热蒸汽温度偏低，水冷壁温差较大，喷氨流量偏大，新增给水流量测点波动大等问题，这是后期正式进行30%额定负荷深度调峰急需解决的问题。     

超超临界试运机组深度调峰控制优化

为减少机组投产后AGC考核并提高深度调峰自动控制水平，在超超临界机组试运过程中，采用设定值函数优化、汽轮机辅助压力调节、水煤复合控制、动态变负荷前馈、分磨煤机热值校正、闭锁及限制条件完善、阀门特性及汽泵再循环控制优化等一系列优化调整方法，实现了在最低稳燃负荷~50%额定负荷区间的协调控制连续稳定投入，控制指标良好。同时对深度调峰阶段控制特点、难点和注意事项进行了分析，指出超超临界机组低负荷段的控制要点，对超超临界机组深度调峰改造并提高机组安全稳定运行性能具有一定借鉴意义。     

燃煤机组深度调峰对汽轮机设备的影响

目前,大型燃煤机组深度调峰已成为普遍现象,在深度调峰期间汽轮机及其辅助设备实际运行状况偏离设计工况较多,可能对机组运行安全产生一定的影响。本文结合部分机组在深度调峰期间运行情况,分析了机组深度调峰对汽轮机运行、汽轮机本体及其辅助设备寿命,以及机组经济性的影响,总结了普遍存在的问题以及相应的处理措施。结果表明:机组大幅度变负荷运行会损耗机组寿命,影响机组整体寿命的分配,降低机组实际的可运行年限;机组参与深度调峰至50%负荷以下运行,机组经济性明显降低;超超临界机组极低负荷运行时经济性指标降低较多,而亚临界机组经济性指标降低相对较少,应尽可能多地采用亚临界机组作为深度调峰机组;机组深度调峰时采用单汽泵运行方式,可以保证运行汽泵在高效率区间工作,经济性较好。     

350MW间接空冷机组小排汽量深度调峰技术分析

热电联产机组参与深度调峰将成为新常态,选取合理的热电解耦技术对于热电联产机组适应电力市场需要是十分重要的。通过研究空冷机组末级叶片设计性能及变工况计算,确定对超临界间接空冷350MW机组实施了低压缸小排汽量、低背压运行技术使350MW机组具备了30%额定负荷运行的深度调峰能力。与原抽汽供热方式相比,同等最小电负荷下,可增加供热负荷90 MW,同等供热量(300 t/h)下,可增加调峰能力60 MW。经过两个供热期的运行证明:间接空冷机组能够安全稳定适应低压缸小排汽量、低背压运行技术。     

基于火电机组分级深度调峰的电力系统经济调度及效益分析

以风电规模化并网为背景,分析了我国现有火电机组的深度调峰能力,借鉴Manson-Coffin公式,给出了变负荷调峰下的机组损耗成本计算方法,建立了火电机组全过程调峰成本的分段函数;在全额接纳风电的基础上,以调度周期内火电机组总发电成本最小为目标,建立了基于分级深度调峰的电力系统经济调度模型。以某实际电网为研究对象,给出了不同调度策略下仿真结果,进而分析了基于等效替代的火电机组深度调峰效益。结果表明,对于算例系统,适当提高部分机组的调峰深度至额定容量的55%,可以提高整个系统的调峰效益;但是随着调峰深度的进一步增加,整个系统的火电机组深度调峰效益逐渐减小,在调峰深度大于额定容量的65%以后,深度调峰效益低于基本调峰。在规模化风电并网背景下,研究结果对制定相关火电机组参与深度调峰辅助服务的效益分析提供理论参考。     

350MW超临界机组深度调峰背景下掺烧准东煤试验研究

对新疆某电厂350MW超临界机组,研究在深度调峰期间锅炉侧出现的问题及经济性指标,以实现机组35%额定容量深度调峰目标。结果表明：锅炉在低负荷下炉膛负压波动较大,燃烧稳定性变差,但总体仍能维持不投油稳燃的需求。机组脱硝烟气温度满足宽温催化剂要求（260℃）,且燃用准东煤时未出现各受热面严重沾污、积灰情况。锅炉具备深度调峰至35%额定负荷的出力能力。     

超临界600MW燃煤机组深度调峰运行热经济性分析

随着新能源电力的发展,燃煤发电机组运行负荷持续降低,火电机组参与深度调峰,已成为燃煤电厂灵活性调节的重要技术难题.针对超临界600 MW空冷机组,通过试验分析了不同机组负荷下的调峰性能指标.结果表明:机组负荷由50％额定负荷降至40％时,机组绝对电效率由41.31％降至41.16％,发电标准煤耗由325.52 g/(k...     

石景山热电厂3号炉20%～40%额定负荷深度调峰稳燃研究

介绍了石景山热电厂３号炉在部分燃烧器改进的上进行２０％～４０％额定负荷稳燃试验的情况,同时对深度调峰的运行方式进行了探索。阐明大中型火电机组深度调峰虽使机组效率有所降低,但综合煤耗、金属应力和机组使用年限等指标,相对于停备用方式,其为最佳选择。     

某660MW超超临界二次再热机组运行经济性分析

新能源的发展使得燃煤机组深度调峰迫在眉睫。基于某660 MW超超临界二次再热机组三个典型负荷下锅炉热效率、汽机热耗率和厂用电率等试验数据,拟合了机组全负荷区间供电煤耗率公式,分析了机组不同负荷率时经济性。研究表明,深度调峰时汽轮机热耗率上升明显,该二次再热机组在40%负荷率时供电GWh耗标煤量较额定负荷升高了15.34 t。     

135MW汽轮机组滑压运行经济性分析

通过对上海汽轮机厂135MW机组的定滑压运行方式进行比较,用翔实的数据确定出在80%额定负荷以下采用滑压运行,80%额定负荷以上采用定压运行,可使汽轮发电机组运行经济性最高。同时计算比较出低负荷滑压运行工况时的最佳主蒸汽压力,对指导该机型机组滑压调峰运行提供了参考。     

冷烟气再循环对锅炉深度调峰能力影响

某电厂5号锅炉为670 t/h超高压自然循环锅炉,为提高机组深度调峰能力,安装冷烟气再循环系统,以满足机组深度调峰期间锅炉运行安全经济、环保排放合格。经过对一次冷烟气再循环量、二次冷烟气再循环量的调整优化,机组最低负荷由50%降至34%额定负荷,选择性催化还原(SCR)系统入口烟温达到316℃,再热蒸汽温度为519℃,一次冷烟气再循环量为2.0×10~4 m~3/h,二次冷烟气再循环量为2.5×10~4 m~3/h,机组运行稳定,SCR系统工作正常,深度调峰能力大幅度提高。     

680 MW超临界机组深度调峰技术实践研究

煤电机组深度调峰是现阶段实现可再生能源消纳的重要措施。某680 MW超临界机组为实现30%负荷深度调峰常态化可靠运行，开展了诸多实践并取得较理想效果。在设备改造方面，增设一层等离子点火燃烧器，实施了全负荷脱硝改造和静叶调节引风机加装烟气再循环管路改造。在低负荷优化方面，开展了精细化燃烧调整、主汽温和再热汽温优化调整，大幅提升机组运行的经济性，提高了机组30%负荷的运行可靠性。在自动控制方面，开发出机组低负荷协调优化控制策略，实现了机组30%～50%升降负荷过程各项参数的稳定控制，有效降低人工操作风险。该机组上一系列技术的应用可为同类型机组开展深度调峰工作提供借鉴。