基于气象数据的供热机组调峰能力预测方法

针对我国冬季供热期间弃风现象严重,导致风能不能被电网大量吸纳的问题。提出一种基于气象数据的供热机组调峰能力预测方法。即将整个热网热用户作为一个整体,保证供暖期热用户最低室内温度为18℃的前提下,通过计算在不同室外温度下热用户的采暖热负荷和供热汽轮机采暖抽汽量,最终依据供热机组工况图确定出供热机组的调峰范围。通过实例计算和误差分析表明,该方法简单、实用且精度高,能够通过气象数据预测得到不同初始条件(不同室外温度)下供热机组的调峰范围,以供电网调度参考。在保证机组供热的基础上能使电网最大限度地吸纳风电,促进风能的深度利用。     

利用热网及建筑物储热的热电联产机组深度调峰能力分析

利用热网及建筑物储热特性实施的"热电解耦"运行方式,是加深热电机组调峰深度的有效途径;考虑热网及建筑物储热后,研究热电机组在不同环境温度及供热面积下的深度调峰能力,对电网负荷调度及电厂运行具有重要意义。采用机组变工况模型、热网及建筑物换热模型,以某310 MW直接空冷热电联产机组为研究对象,分析了供热期内机组在不同环境温度及供热面积下的深度调峰能力。结果表明:利用热网及建筑物储热实施调峰,根据供热面积不同,其调峰能力可增加20～35 MW;相同供热面积下,机组深度调峰能力随室外温度变化相差较小。     

不同类型供热机组的电热负荷优化分配和调峰性能

供热机组的抽汽方式和供热形式各不相同,供热机组以热定电的运行方式影响着机组的经济性和电网的负荷调度。由热力试验,给出了不同容量、不同形式供热机组运行中带电、热负荷的限制因素。以几个电厂的供热机组为例,确定了在一定的电、热负荷下,供热机组间的电热负荷分配和优化运行方式。热负荷在一定范围之内,确定优先带热负荷的机组,其它机组纯凝汽方式运行并参与电网调峰,也可利用集中供热系统本身的"热惯性",改变一天中不同时段的热网供热量,从而实现供热机组参与电网调峰。     

基于供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳研究

针对我国供热机组占比高的北方寒冷地区特别是东北地区的电网,在冬季供暖期间存在严重弃风的问题,提出了利用供热系统的蓄热特性,供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的方法,并建立了供热系统热惯性数学模型和含供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的数学模型。结合案例的详细计算说明了配合电网在用电高峰时段,采取供热机组对建筑物提前蓄热的办法,蓄热时间为6. 44 h,在电网低负荷时,供热机组降适当减少供热量进而减少电负荷,利用建筑物和热网的蓄热量满足供热要求,放热时间为8. 26 h,从而获得更加深度调峰容量空间协助电网度过低谷并消纳风电等可再生能源,具有可行性和可操作性。供热机组按最小抽汽量114. 3 t/h运行时,每台机组可为风电并网增加约162. 96 MW的容量。     

基于热网及建筑物蓄热特性的大型供热机组深度调峰能力研究

针对我国北方区域电网风电并网后在冬季供暖期经常弃风情况,以及电网内存在高比例的大型供热机组的特点,提出了基于热网及建筑物蓄热特性的大型供热机组深度调峰的方法,并建立了深度调峰的数学模型;通过案例计算,在一定范围内大型供热产热量的变化不会影响供热质量。在采暖期间,热网配合电网低谷深度调峰适当降低热负荷运行,在电网调峰容量十分紧张情况下利用建筑物具有蓄热特点适当减少供热量,从而获得更加深度调峰容量空间协助电网度过低谷具有可行性和可操作性;建立的数学模型可计算出提前蓄热时间和放热时间以及机组的深度调峰能力,为电网调度进行供热机组深度调峰提供了科学的依据。     

抽汽供热机组深度调峰灵活性改造技术研究

针对东北地区某供热机组因容量小、供热面积大、投入低压旁路时降电负荷的措施无法实施,进而导致冬季供暖期热电耦合矛盾异常突出的技术难题,研究提出了低压旁路至抽汽供热系统的改造方案和改造后机组的运行方案,给出了供暖期两台机组协同调峰措施,并对改造后的投资收益进行了分析。研究得出,抽汽供热机组进行低压旁路至采暖抽汽系统改造,将原排至凝汽器的蒸汽热损失回收至热网进行利用,在提升供热能力及机组效率的同时,解决了供暖期抽汽供热机组深度调峰时的热电解耦问题。改造后发电负荷降低5.0MW,增加热网供热能力20GJ,有效地提升了机组供热能力。改造后供暖期日平均收益约1万元,15天回收投资,经济效益显著。     

高低压旁路供热改造对机组调峰能力的影响分析

针对现阶段热电联产机组供热期调峰能力不足的问题,以某350 MW超临界燃煤机组为案例,介绍了其高低压旁路供热改造方案,并以改造后机组的实际运行数据为基础,对改造前后机组的运行特性和调峰能力进行了详细的对比分析。结果表明：案例机组进行高低压旁路供热改造后,在保证机组供热期热负荷和热段再热蒸汽流速不超限的情况下,机组电负荷调峰下限可由原来的230.9 MW降至161.4 MW,降低30.1%;当案例机组两个中压调节汽门关至42%时,机组电负荷调峰下限可进一步降至140.8 MW;旁路供热蒸汽量占比可由原来的56.3%提高至61.9%,提高5.6%,机组的调峰能力得到进一步提高。     

330MW高背压供热机组热力特性研究

精确掌握热电联产机组电功率-热负荷-标准煤消耗量的关系特性,可以对机组进行精细化管理,实现运行成本最小化及盈利最大化。基于EBSILON软件建立的评估模型,对采用吸收排汽余热的某330MW亚临界高背压供热机组,计算分析了热网循环水流量、回水温度、汽轮机进汽流量等参数对供热特性的影响规律,研究了高背压供热模式的电功率-热负荷-标准煤消耗量的关系特性。结果表明:高背压供热机组以热定电模式运行,调峰能力较差;不同电负荷下机组总标煤消耗量随供热负荷率增加呈线性增加趋势;与连通管抽汽供热模式最大供热工况相比,给定汽轮机进汽流量,高背压供热模式具有较高的电负荷和热负荷能力;给定供热量下高背压供热模式具有较好的供热经济性:供热负荷率为60%、70%和80%时,标煤消耗量差值分别为11.78t/h、15.69t/h和19.61t/h。建议供热机组以能耗最低或盈利值最高为目标,进行供热机组厂级优化分析,实现智能优化控制。     

供热系统加储热后的调峰灵活性分析

国内供热机组通常"以热定电"的方式运行,这种运行方式为满足热用户的需求,限制了供热机组的调峰灵活性。给电厂配置储热罐实现"热电解耦"可以增大供热机组调峰灵活性。为此,建立了供热系统加储热后的几何模型和数学模型,提出了根据用户热量计算抽汽量的迭代方法,并分析了显式储热装置的最大储热量和最大放热量影响因素,最终将以上分析应用于某330MW供热机组的不同调峰情况进行定值计算。进行定值计算的意义是能够定量描述储热罐对机组低负荷运行的影响,为机组低负荷改造提供数据支撑。     

基于LS-SVM的供热机组调峰能力预测方法研究

针对传统研究供热机组调峰能力方法存在的工作量大、结果偏离实际运行工况等问题,提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)预测机组调峰能力的方法。对机组运行数据预处理后,选择部分数据建立训练样本集训练LS-SVM模型,然后利用训练出的模型得到供热机组在不同热负荷下的调峰范围,并以某供热机组在供热期的运行数据为例,得到了该供热机组的调峰能力,结果表明,基于最小二乘支持向量机得出的调峰能力区间比较准确,并且与传统方法相比在实际运行中可复现性更好。     

化工区多热源协同供热成本和优化分析

研究工业热网多热源协同供热成本计算和供热优化问题,采用微增利润法计算多热源的供热成本,在保证各热用户供热质量的前提下,结合热网结构与热负荷情况,合理分配多个热源间的供热比,以达到经济效益最大化的目标。采用的微增利润法具有计算方便简单、定义清晰简明等优势,适用于燃气轮机联合循环、燃气锅炉、燃煤火电等机组多热源协同供热,并可指导运行人员对工业热网进行运行与调度。     

基于补燃的供热调峰机组设计方案优化

随着新能源装机容量的增长,由于海南电网的特殊性,对于分布式能源供热机组,还需承担调峰任 务。为了掌握调峰模式下供热机组运行特点及其协同关系,实现热电解耦,对补燃余热锅炉联合循环方案进 行了研究。根据机组特性,给出无补燃方案的热电耦合关系以及机组负荷调节范围。通过分析余热锅炉补 燃的基本原理及特点,给出补燃量与机组负荷率及供热负荷之间的关系和基于补燃的机组负荷调节范围,对 比补燃对机组效率及排放的影响,分析余热锅炉补燃在调峰模式下的供热协同和运行控制策略,优化机组设 计方案。最后通过对两种方案经济性对比和敏感性分析,确定基于补燃的机组设计方案的合理性,提升项目 经济效益和抵御风险的能力。     

供热机组的调峰能力研究

为分析供热机组的调峰能力,以某330MW供热式机组为研究对象,运用回归分析法对该机组的工况图进行了函数拟合分析,得到了工况图中所呈现的热电负荷之间的数学关系,并利用热用户采暖热负荷反推汽轮机的采暖抽汽量,代入拟合函数计算任一采暖抽汽量下的最大和最小功率,得到供热机组具体的调峰范围。结果表明:拟合的热电负荷关系式简单、方便、精度高。随着采暖抽汽量的增加,供热机组的调峰能力降低,供热机组调峰能力随采暖抽汽量的变化规律是电网调度的重要依据。     

基于热泵的耦合供热系统能量综合利用研究

为充分利用热电联产机组供热过程中余热余压，降低供热系统热电耦合度。以大型燃煤机组抽汽供热系统为研究对象，应用Ebsilon软件对供热系统进行数学及热力学建模，对3种不同供热模式下的热电负荷特性进行了多变量耦合下的系统运行参数寻优，得到不同工况下的热电负荷范围。结果表明，应用GOTPR方法明显优于GOTR方法和GPR方法，热泵系统COP最高可提升0.05。直接供热模式的热负荷调节范围是0～400MW,热泵供热模式热负荷调节范围是150MW～550MW,耦合供热模式热负荷调节范围220MW～525MW。在相同的主蒸汽流量下，随着供水温度、回水温度的及热网回水流量的增加，耦合供热模式可提供更大的热电比，同时降低热负荷与电负荷的耦合性。     

联合循环电厂汽轮机供热运行的若干问题

国内某联合循环电厂由于汽轮机缺乏非设计工况下抽汽供热运行经验且需要参与电网调峰,经过对联合循环机组特性分析和现场运行数据的整理、优化,在保证机组安全的前提下,确定了汽轮机供热量和机组调峰能力,为指导运行人员操作和确定机组电网调峰能力提供了依据。     

大型供热机组深度参与电网调峰的一种新模式

在寒冷地区,传统大型供热机组供热模式在能源梯级利用方面存在很大缺陷,供热抽汽压力设定不合理,致使机组的做功能力下降,调峰能力不高。提出了可采用两台大型供热机组热网加热器串联运行,在第一台机组热网加热器前增设小背压机组的新模式。该模式不仅能较好地降低第一台机组供热抽汽压力至合理值,还能增加供热机组的发电量。另外,还可以用背压机带动电动压缩式热泵,增大了机组的对外供热能力,降低了机组的发电出力,提高了大型供热机组深度参与电网的调峰能力。     

300MW供热机组调峰性能及其影响因素研究

研究供热机组的调峰性能,对保证电网安全运行,增强电网消纳可再生能源的能力具有重要意义。以某300MW供热机组为例,充分挖掘厂家提供的设计数据,建立了供热机组调峰性能的预测模型,得到了供热量与机组负荷、主蒸汽流量与机组负荷的关系,分析了影响调峰性能的主要因素,计算了供热机组的可调峰范围。结果表明,当供热量一定时,机组存在最大负荷和最小负荷,随着供热量的增加,机组的最大负荷降低,最小负荷升高,机组的调峰性能将变差。排汽压力升高、汽水损失率增加、返回疏水温度下降也将使机组调峰性能变差。     

调节抽汽式汽轮机参与电网调峰的负荷特性分析

在目前大容量调节抽汽式汽轮机组的不断投运以及电网仍然缺乏调峰能力的情况下,有必要使该类型机组更加深入地参与电网调峰,但是调节抽汽式汽轮机组参与电网调峰的能力严重受到其对外供热负荷的影响,为了得到该类型汽轮机的电负荷与热负荷之间的关系,针对目前运行的主要类型的调节抽汽式汽轮机,依据工况图对其热电负荷特性进行了分析,得出了调节抽汽式汽轮机在满足外界热负荷的情况下的电负荷特性,为合理安排该类型汽轮机组参与电网凋峰提供了依据.     

考虑热网特性的电热联合系统辅助服务调度

针对传统的热电系统调度中，热电机组的“热电耦合”限制其调峰范围，导致弃风高发问题，分析了热电机组可参与辅助服务的调节容量，在目标函数中计及辅助服务调峰激励机制，构建考虑热网特性的热电调度模型，进而通过算例仿真，对比热网蓄热特性、传热特性和热力系统参数对于系统调节容量及风电消纳的影响，确定了不同热网特性下热电机组调峰成本变化，验证了所提模型可提高机组调峰和风电消纳的经济效益。     

NCB汽轮机热网换热器水位稳定关键参数研究

为研究热网换热器水位稳定性的关键影响参数及其调峰前最佳值,首先建立了二拖一联合循环机组供热系统的动态模型并加以验证,然后基于模型仿真循环水流量分别为1050kg/s、1850kg/s、3050kg/s时,汽轮机从120MW降负荷至90MW的系统关键参数变化,仿真结果表明,循环水流量越小则调峰时热网加热器水位波动越小.进...