火电机组深度调峰一次调频优化控制策略

针对深度调峰下火电机组运行经济性与调频性能之间的矛盾,提出了一种一次调频优化控制策略。综合考虑了热耗率、背压、当前负荷及高压调节阀节流状态,确定在滑压运行区间各个指标均最优的主蒸汽压力,以多目标智能滑压优化运行方式为基础,利用凝结水变负荷技术增加机组储热利用率,从而兼顾了机组低负荷下调频性能与运行经济性。本文综合全工况滑压修正、多目标智能滑压优化及凝结水变负荷技术,在某600 MW机组进行一次调频优化试验。结果表明,该一次调频优化控制策略能够保证机组在中低负荷段达到较高的一次调频合格率,为火电机组深度调峰提供了一种有效方法。     

凝结水节流技术在燃煤机组灵活性改造中的应用

介绍了基于先进控制技术的协调控制调频、凝结水节流调频、供热机组短期抽汽调频、凝汽器冷却工质背压调频等4种提高燃煤机组灵活性的策略,结合实际工作,将凝结水节流技术与某电厂原协调控制相结合并在现场应用。运行结果表明,系统整体运行稳定,机组负荷能够快速响应AGC指令变化,仅凝结水节流对负荷调节速率可增加1.6%Pe/min,25 s内快速跨出AGC调节死区,调节性能良好。经测算,机组平均调节性能综合指标提高约10%,降低煤耗约0.93 g/(kW·h),机组经济性提高,调峰能力增强。     

凝结水节流参与的超超临界机组一次调频控制方法

提高火电机组一次调频性能对维护电网稳定具有重要意义。提出一种基于凝结水节流的超超临界机组一次调频控制方法。基于热力学分析提出凝结水节流系统蓄能系数概念,计算凝结水节流对一次调频的能量贡献能力。设计基于多尺度分解的一次调频联合控制方法,调度凝结水节流系统和主机协调控制系统共同进行调频控制。仿真结果表明,所提控制方案能够在提高超超临界机组一次调频响应能力的同时减小机组运行参数扰动,所提蓄能计算有助于凝结水节流系统的安全高效运行。     

660 MW水热电联产超临界机组综合蓄能一次调频能力研究及应用

利用某660 MW水热电联产超临界机组热平衡图等设计参数,分别对该机组凝结水节流、热网抽汽节流一次调频能力进行定量分析的理论研究,得出100%、75%、50%THA工况下各节流变化对应机组功率变化的理论增益、规律。在安全控制范围内,对该机组进行综合蓄能一次调频能力试验研究,得出350 MW、450 MW、600 MW工况下各节流变化对应机组功率变化的实际增益、规律以及综合蓄能一次调频实际能力。结合试验研究,在机组原一次调频控制逻辑的基础上开发设计了适用于该机组一次调频的综合蓄能调频控制模块,模拟应用效果良好,一次调频能力能够满足相关要求,间接提高了机组的经济性。     

900 MW超临界机组一次调频试验研究

针对900 MW超临界直流机组采用全程滑压运行方式、汽机调门节流小、机组蓄热小的特点,对机组一次调频的控制策略作了改进,完成了一次调频现场试验,使机组具备了参与电网一次调频的功能.根据凝结水节流的现场试验结果,提出了凝结水节流实现一次调频的可行性和注意事项,为超临界直流机组参与一次调频提供了新的方法和手段.     

节流配汽汽轮机组一次调频经济代价分析

对节流配汽汽轮机组来说,采用调节阀大开度的运行方式在提高经济性的同时会降低机组的一次调频能力。基于试验数据与变工况计算分析,得到了上汽-西门子1 000 MW汽轮机组的一次调频能力曲线,给出了满足规定一次调频能力的滑压曲线与调节阀开度高限曲线,结合实际性能试验结果,得到了该种机型满足规定一次调频能力要求的运行工况与调节阀以45%开度运行时的机组供电煤耗差别。结果表明,通过提高主蒸汽压力,牺牲一定经济性,可以保证节流配汽汽轮机组的一次调频能力满足相关规定的要求。     

基于凝结水变负荷技术的深度滑压节能控制

针对发电机组的一次调频和自动发电控制(AGC)的负荷控制品质与稳定低节流损失运行的机组节能需求产生矛盾的问题,以及现有凝结水变负荷技术和滑压优化技术的局限性,提出了基于凝结水变负荷技术的深度滑压节能控制策略,通过凝结水变负荷提高机组响应电网一次调频和AGC指令的能力,从而实现机组的最优滑压运行。以某亚临界350 MW机组为例,对基于凝结水变负荷技术的深度滑压节能控制策略进行了可行性和有效性验证。结果表明,机组在达到电网考核指标的前提下实现了深度滑压节能自动控制,节流损失大幅降低,每台机组年平均可节约煤耗1.13g/(kW·h),按煤价600元/t计算,每年可节约62.2万元,节能效果显著。同时,缓解了长期存在的电网一次调频和AGC考核与机组节能运行的矛盾。     

超超临界1000 MW机组一次调频多变量优化策略

针对凝结水节流变负荷技术在燃煤机组灵活性改造时存在响应滞后10～20 s的情况,本文在某超超临界1 000 MW机组上进行凝结水节流变负荷、抽汽调节变负荷及给水分配变负荷试验,重点分析了后两种变负荷技术的安全性及有效性;并在传统凝结水节流技术的基础上,结合该机组回热系统的布置情况,提出凝结水节流与抽汽调节、给水分配变负荷技术相结合的一次调频多变量优化控制策略,再利用改进的滑压优化系统进一步提高机组节能潜力。一次调频考核试验验证了该优化策略的有效性和可行性,同时证明投入多变量优化系统及滑压优化系统后,该机组年平均节约煤耗1.5 g/(kW·h),节能效果显著。     

大功率火电机组一次调频能力仿真与试验

为研究大功率火电机组的一次调频能力,建立了数字式电液控制系统(DEH)和协调控制系统(CCS)的耦合模型,分别仿真分析了DEH和CCS单独作用和协同作用的一次调频动态过程,同时针对低负荷滑压运行机组调频能力不足问题介绍了几种优化运行方式,并通过某百万机组的一次调频试验对提升滑压设定压力、给水小旁路以及混合调频方式进行了分析。结果表明:DEH和CCS协同一次调频效果最佳;通过增加主蒸汽调节阀节流提升滑压设定压力,是提升机组一次调频能力最直接有效的方法;给水小旁路单独作用初始响应较慢,在高负荷段调频特性较好,可作为主蒸汽调节阀调频的有效补充,其调频效果与主蒸汽调节阀节流效果类似。     

凝结水变负荷深度调峰技术实现方法及其经济性评价

目前,国内火电机组参与深度调峰需要满足机组负荷响应速率及中低负荷段运行经济性的要求,虽然主蒸汽滑压运行能在一定程度上提高机组的运行经济性,但单一静态滑压运行曲线没有考虑环境参数变化、供热及工业用汽等影响。本文提出一种凝结水变负荷深度调峰技术的实现方法,通过凝结水节流快速变负荷控制技术及基于凝结水变负荷的深度滑压优化控制系统,根据电网自动发电控制(AGC)和一次调频指令需求,综合调配机组主蒸汽调节阀和凝结水泵变频器,同时根据环境和供热等工况变化,实时优化给定主蒸汽压力,实现深度调峰滑压节能优化运行,并通过对比试验评价该技术的经济性。结果表明,该技术能显著提高机组的综合经济效益,满足机组电网考核与运行经济性的需求。     

凝结水节流技术在电厂的应用探讨

凝结水节流技术是为满足电网频率调整要求,提高机组一次调频时的功率变化能力和机组稳定性,深度挖掘机组蓄能利用的1种新的调节方式。根据岱海电厂600 MW机组三阀全开滑压试验数据,对该机组进行了节流试验。试验结果表明,节流完全可以满足调频速率的要求,但也存在除氧器和凝汽器水位波动大、节流时间受限等问题,并提出改进措施。     

1 000 MW超超临界二次再热机组一次调频方式分析

通过分析1 000 MW超超临界二次再热机组一次调频的性能状况,从机炉特性、控制策略和运行方式阐述影响二次再热机组一次调频响应的主要因素,计算评估1000MW超超临界二次再热机组采用主蒸汽调节阀节流的调频方式对机组煤耗指标的影响,在分析主蒸汽调节阀节流调频、凝结水调频和给水调频可行性的基础上,探讨提升1000MW超超临界二次再热机组一次调频能力的方法,为今后超超临界二次再热机组设计运行提供参考。     

1000MW机组节能型协调控制系统的设计与应用

超超临界火电机组大都采用滑压运行,汽机调门的节流很小,电网快速变化的负荷需求与机组较小的蓄热之间的矛盾越来越突出。为了提高超超临界机组在汽机调门节流很小甚至调门全开、无锅炉蓄热可利用的工况下的机组负荷响应能力,设计了一套全新的基于凝结水调负荷的节能型机组协调控制系统,该新型控制系统有效利用了机组凝结水/回热系统中的蓄能,并与锅炉燃烧率的控制合理结合,在经过一系列的试验和优化后,该技术在外高桥三厂得到成功应用。     

电厂高压蒸汽阀门阀杆密封技术改进

目前,蒸汽控制阀门,通常应用典型的石墨圈和石墨带作为常规密封,然而,电厂机组进行滑压控制时,原阀门密封系统是不适用的。原设计带基本负荷的许多大型高压燃煤机组的调峰性能正在不断完善,旨在使调峰机组在周期性和低负荷运行工况下运行较经济,滑压控制由于消除了汽轮机入口温度的较大波动,对于调峰机组是一项较好的调节手段,然而,实施滑压控制,在一次和二次过热器之间应装设较大的蒸汽控制阀门用以防止机组在恶劣工况下运行,这些阀门的常规性能如下:     

凝结水节流调频应用分析

凝结水节流调频是为了提高电能质量和满足电网频率调整要求,同时提高机组的负荷响应能力,深度利用机组蓄能的一种新的调节方式.文章通过分析凝结水节流调频技术在超 (超)临界机组中的实际应用,探讨了其存在的问题,并总结应对措施,为该技术广泛应用提供参考。     

考虑主蒸汽压力的燃煤机组调速模型的分析与改进

为满足电网对火电机组一次调频能力的要求,对燃煤机组调速模型进行了研究。针对现有PSD-BPA模型中因模型不完善导致无法考虑主蒸汽压力影响的问题,通过分析汽轮机在滑压运行工况下主蒸汽压力对于一次调频出力的影响,提出了改进的GK和TB模型,并进行了仿真验证;提出了压力裕度的概念,给出了机组在运行负荷下要保证一次调频出力达到6%额定负荷时的压力应高于阀门全开时压力的12%。     

1000MW汽轮机滑压优化试验研究及应用

上汽-西门子1 000 MW汽轮机采用全周进汽滑压运行,为满足AGC快速负荷响应的要求,高压调门通常留有较大的机组负荷调节余量,使机组变负荷运行时,高压调门节流损失较大,对机组运行经济性造成不利影响。介绍了通过高精度试验对上汽-西门子1 000 MW汽轮机滑压运行方式进行优化的方法,得出了兼顾机组运行经济性和实际可控性的滑压曲线,并对各种影响因素进行了分析,同时提出了滑压曲线的实用修正方法,可为同型汽轮机运行方式优化提供借鉴。     

基于一次调频能力的节流配汽汽轮机组滑压运行曲线优化

根据火电机组一次调频能力同机组运行采用的滑压曲线之间的耦合关系,以节流配汽汽轮机组为研究对象,以其一次调频能力和火电机组供电煤耗为目标条件,对比了不同滑压曲线设置值同机组一次调频能力之间的定量关系,提出了这类汽轮机组滑压曲线的设置原则,解决了机组一次调频负荷裕量与机组经济运行的兼顾问题。     

1000MW超超临界汽轮机综合优化及成效

外高桥三期2×1000MW超超临界汽轮机为上汽(SIEMENS)机型,采用补汽阀调频及过负荷调节。文章介绍了其综合优化及成效:通过优化补汽阀开启点以及研发节能型抽汽(凝结水)调频技术,提高了实际运行的经济性;采用不小于3D弯管等,降低造价,降低主蒸汽、再热蒸汽及高压给水系统压降,提高运行经济性和安全性;采用全容量单台高效汽动给水泵,降低冷却水设计温度,单独设汽动给水泵汽轮机的凝汽器,降低进入主凝汽器的蒸汽流量及热负荷,降低了机组平均背压和端差等,提高了机组热经济性。     

600MW机组凝结水泵运行状况及节能改造分析

针对某火电厂600MW机组凝结水泵设计压头偏高、凝结水系统阻力设计偏大问题,加之机组调峰运行、除氧器滑压运行等原因,致使除氧器水位调节阀的开度较小,造成节流损失偏大、凝结水泵偏离经济区域运行,导致凝结水泵在实际运行中耗电浪费严重的现象。在所采集电厂实时运行数据的基础上。结合原设计参数,对该电厂凝结水泵的变频改造进行了可行性分析。为下一步实施改造提供了理论依据。