简化的330MW机组非线性动态模型

该文采用机理分析和数据拟合的方法，建立330MW机组滑压运行下大负荷变化范围内的模型。该模型的主要特点是：将水冷壁换热过程归入制粉动态，将锅炉汽包蓄热及过热器蓄热做为一体考虑，在能够反映机组主要动态的前提下降低了模型的阶次；指出机组制粉动态惯性时间和锅炉蓄热系数是随机组负荷和压力变化的，并根据现场数据和机理分析分别给出其变化趋势；考虑到蒸汽在过热器管道内是吸热膨胀的过程并且有减温水的喷入，对过热器差压模型进行了修正，以锅炉吸热量代替主蒸汽流量建立模型。模型使用机组55％～100％负荷时的静态工作点数据确定静态参数，通过汽轮机调门扰动和燃料扰动实验确定动态参数，经过机组运行数据验证，该模型具有较好的复现性，可用于控制系统的设计和控制算法的性能评价。     

定功率下喷水减温对机组热经济性影响的数学模型

喷水减温系统是火电厂热力系统的重要组成部分,影响机组的热经济性。该文基于热力系统矩阵热平衡方程,根据减温水的来源不同,分别建立了在定功率条件下过热器喷水减温和再热器喷水减温对机组热经济性影响的数学模型。利用微分理论,得出主蒸汽流量同减温水流量间的依变关系。以某600 MW机组为例,分别计算过热器喷水减温和再热器喷水减温在不同减温水来源的情况下对机组热经济性的影响。结果表明,减温水来自最高压加热器出口时对机组热经济性的影响最小。     

预测控制在电厂主蒸汽温度控制中的应用

针对电厂主蒸汽温度对象大延迟、大惯性的特点,设计了模型预测控制系统,通过MATLAB仿真实验,模拟预测控制系统和PID串级控制系统对电厂主蒸汽温度的控制,比较研究两者的控制性能。仿真试验以负荷变化和减温水自发性扰动作为主蒸汽温度干扰因素。仿真结果表明,在负荷或减温水自发性阶跃扰动情况下,MPC控制系统与PID控制系统相比,主蒸汽温度的最大动态偏差较小,调节时间较短,对不同干扰具有更好的适应性。过热器减温水阀的实际响应能力可以满足MPC快速控制的需求。     

超临界循环流化床机组负荷快速响应的协调控制优化

超临界循环流化床(CFB)机组采用常规煤水比控制策略,存在惯性大、滞后长等问题,导致主蒸汽压力波动大,负荷响应效果差,在区域控制误差(ACE)模式下更为严重。本文根据CFB机组的特点,提出一种负荷快速响应的协调控制优化策略,采用主蒸汽流量协同中间点温度实现全过程给水控制;前馈调节与PID偏差调节相结合,采用负荷和主蒸汽压力偏差共同作用于锅炉主控的负荷快速响应;充分利用CFB锅炉蓄热,通过汽轮机主控与各调节阀指令响应负荷变化。某超临界350 MW CFB机组应用该控制优化策略后,主蒸汽压力波动小且温度稳定,变负荷运行时控制效果良好,ACE模式下负荷响应综合评价指标Kp值达4.21,满足电网考核指标。     

供热抽汽减温水对机组热力性能的影响研究

供热抽汽减温水的投入会对机组热力性能造成一定的影响,但这方面的研究还相对较少。本文利用EBSILON软件,以某330 MW热电联产机组为例,对比分析了减温水取水口分别位于凝结水泵出口（方案1）以及6号和7号低压加热器之间（方案2）的2种供热抽汽减温方案。结果表明:不论减温水温度的高低,只要投入减温水,系统发电煤耗率就会增大,但采用温度较高的减温水能使煤耗增量有所减小,额定工况下方案2的煤耗率增长值相对方案1降低了52.1%;在相同供热负荷下,抽汽量的增大与否也受减温水温度的影响;此外,在一定的主蒸汽流量下,减温水量和煤耗增量都随着供热负荷的增大呈现先增大后减小的趋势。在投入减温水时,应该进行系统分析,通过合理选取减温水,使机组日常运行负荷有效避开煤耗差最大的区域。     

300 MW锅炉过热器减温水系统改造方案

300 MW机组设计中,过热器减温水多布置在启动调节旁路门后,在机组启动初期由于过热器减温水和主蒸汽差压小,很容易造成过热器温升过快,甚至超温。为此将过热器减温水系统加以改造,从而实现锅炉点火时较早投煤,节省燃油消耗,而且可以较好地控制过热汽温升,防止超温现象发生。     

火电机组过热器压力和温度的动态研究

基于过热蒸汽比焓和密度的双线性拟合函数，用机理分析法建立了一段过热器集总参数的压力和温度的动态模型。研究表明：该模型能够反映在机组负荷变化范围大的工况下过热系统的主蒸汽压力和温度的动态特性,以及受到减温喷水量或主汽门调门开度扰动时，主蒸汽压力和温度的耦合动态响应。此外，用辐射能信号的函数替代过热器的有效吸热量并结合火电机组的其他实测数据可以对所建模型进行对比验证。     

某300 MW煤粉锅炉减温水量偏高的原因分析及改进

针对某厂300 MW机组煤粉锅炉过热器减温水量严重超过设计值,运行中不仅负荷受限而且低温过热器频繁超温,大量的减温水引起了受热面的金属疲劳损伤影响机组安全运行的问题,确定其主要原因为设计时低温过热器受热面管子布置较多,且随着近年来煤价的上涨,燃用煤质大大偏离设计值,烟气量增加,更加剧了减温水量偏高的现象,最终通过对低温过热器实施改造,达到了增强机组对现有煤种适应能力,减少吹灰次数,降低大渣含碳量及机组热耗的目的。     

2028t／h锅炉减温水循环函数法计算与分析

以SG2028/17.5型锅炉为对象,采用循环函数法,就汽温调节减温水的来源和水量对汽轮机组经济性的影响进行了定量计算和分析,绘制出了特性曲线图.计算分析表明,投入减温水会降低机组经济性.减温水流量越大,机组经济性下降越大l同样负荷及减温水流量,再热器减温对机组经济性的影响大于过热器.     

汽包锅炉蓄热系数的理论计算与分析

计算蓄热系数的传统实验方法面临工作量大、准确率不高、实验条件有限等问题,故采取能量平衡原理的理论计算公式得出超临界汽包锅炉的蓄热系数,建立基于汽包、过热器和水冷壁的机理分析模型。利用某300 MW机组的锅炉运行规程计算了4种工况下的蓄热系数大小,并结合主蒸汽阀门开度的扰动实验结果,对机组实际运行的历史数据进行了分析。结果表明:汽包蓄热系数随压力的升高而增加;水冷壁蓄热系数的变化趋势随着压力的增加先变小,再加大;随着压力的增大,过热器蓄热系数随之增大,机组总的蓄热系数先减小,后增大。     

电站某些实用技术研究和应用的新进展

介绍了电站某些实用技术研究和应用的新进展，综述了近几年来在火电机组优化运行与经济负荷分配、电站风机和水泵状态检修、汽轮机和发电机关键部件寿命评定、电站高温部件寿命评定、过热器和再热器热偏差分析等方面研究和应用取得的一些新成就。     

主汽压力偏差容忍法在大型超临界火电机组协调控制系统中的应用

基于中电投白城电厂协调控制逻辑,介绍大型超临界火电机组的协调控制系统,重点论述主汽压力偏差容忍法在汽机主控制系统中的应用,并分别以负荷上升阶段和负荷下降阶段为例,分析主汽压力极限偏差容忍法的工作过程.应用实践证明,压力偏差容忍法对负荷变化的反应很快,能最大程度地发挥汽机主控制系统调节功率的作用;对压力偏差有最终限制底线,不会让主汽门前压力达到不能容忍的程度,具有很好的控制效果.     

基于企业生产特性的自备电厂灵活性调节评估方法

为促进自备电厂参与电网互动,提出一种基于企业生产特性的自备电厂灵活性调节评估方法.根据企业生产流程中各环节不同的用电情况构建表征电力流通关系的生产特性矩阵,在此基础上分析自备电厂用电系统的灵活性.将自备电厂发电和用电系统等效为一个整体,提出分钟级和小时级两类灵活性评估指标,并以企业用电成本最低为目标,求解最优机组出力和...     

储氢一氢氧联合循环储能系统及应用案例分析

储能技术是解决清洁能源并网发电所带来的间歇性和波动性问题的主要技术之一,引入储氢系统与风电联合运行实现并网发电。系统以氢气作为能量转换中间介质,通过电解水生产氢和氧,将多余或不稳定的电能储存起来。在需要时再将储存的氢和氧通过氢氧联合循环发电的方式转换为电能,实现并网发电。系统易规模化、无污染,可最大限度地发挥清洁能源的发电能力,能量转换效率达到40％。选取江苏省某一风电场进行案例分析,根据风电场的真实日负荷运行曲线设定了氢氧联合循环发电系统的装机容量和相关运行参数,并对联合运行动态系统进行了案例分析,结果显示该储能系统可以将间歇性的风电转化为稳定的电力输出,从而实现大规模风电并网发电．是解决清洁能源并网发电瓶颈的有效途径之一     

能量价值分析的发电厂负荷最佳分配

通过对发电厂各种能量的价值分析 ,提出了“能量价值分析”原理 ,导出“综合成本煤耗率”计算公式。此方法克服了传统热力学分析方法的局限 ,把热力学和经济学有机地结合在一起 ,提出了以全厂综合成本煤耗率最小为目标函数的负荷最佳分配计算方法及优化数学模型 ,对单元机组组成的发电厂开展最佳负荷分配有较大的启迪作用     

基于改进粒子群算法的汽轮机初、终参数优化算法

在确保机组安全运行的条件下,通过优化汽轮机初、终参数,提高其变工况运行的效率,以提高机组的经济效益,对火电机组节能减排具有非常重要的意义.通过运用功率背压特性的通用计算方法确定排汽压力对汽轮机功率的修正曲线,从而得到各负荷工况下循环水泵相邻运行方式的等效益点,进而获得等效益曲线.在循环水泵运行优化的基础上,结合逆序法变工况理论,建立了机组初压和背压的优化模型,以某厂C300-16.7/0.43/537/537机组为例,运用改进粒子群优化算法寻优得到了各运行工况的最优初压和背压.结果表明：当机组定负荷运行时,通过调整配汽方式,可得到使供电效率最大所对应的主蒸汽压力和排汽压力,为火电机组的运行参数优化提供参考.     

高比例新能源接入电网光热发电-火电联合调峰优化控制方法

为了解决高比例新能源接入电网调峰能力不足的问题,提出光热发电-火电联合调峰优化控制方法.分析光热发电的可调节特性以及光热发电-火电联合调峰控制的可行性,基于此,提出高比例新能源接入电网光热发电-火电联合调峰优化控制模式;进而提出以系统受阻风光电最小为目标的光热发电-火电联合调峰优化控制方法.算例仿真表明所提优化控制方法可有效提高系统调峰能力以及减少受阻风光电量.     

DG2070/17.5-Ⅱ6型锅炉受热面改造技术研究

针对DG2070/17.5-Ⅱ6型亚临界自然循环锅炉存在的过热器、再热器减温水量严重超标,严重影响机组安全性和经济性的问题,从其尾部受热面的结构特性分析出发,提出了适当减少低温过热器和低温再热器受热面面积,增加省煤器受热面面积的可行性改造方案,并在某电厂的机组上进行了具体实施,从改造效果来看,过热器和再热器的减温水量大幅度减少,提高了机组运行的安全性和经济性。     

基于梯级水电和高载能负荷功率变化主动响应能力的风光容量优化配置

为有效解决高比例风光消纳问题,提出一种基于梯级水电与高载能负荷功率变化主动响应能力的风光容量优化配置方法。设计高载能负荷配合梯级水电平抑风光出力波动的协调框架;通过刻画基于水头变化的不同时刻间梯级水电的功率调节规律以及基于生产过程的冶炼类高载能负荷功率调节特性,构建考虑系统调节能力约束的风光容量最优配置模型,以风光电站投资建设成本、水火电站运行成本、高载能负荷调度成本以及弃风弃光惩罚成本最低为目标确定风光装机容量。湖南某地区仿真结果表明,所提方法能够更好地应对净负荷功率波动,增加风光并网容量。     

考虑光热电站接入的电力系统双层双时间尺度优化调度

为提升含太阳能光热电站电力系统调度控制的跟踪能力和抗扰性能,降低风电和负荷功率等不确定因素对控制效果的影响,基于模型预测控制的优化思想,提出一种包含长时间尺度滚动优化层和短时间尺度动态调整层的优化调度方法。上层以含光热电站系统的运行经济性最优为目标,通过多步滚动求解制定长时间尺度调度计划。下层以跟踪和修正上层调度计划为目标,并在短时间尺度滚动优化平滑功率波动的基础上,引入光热电站的储热调整,进一步应对风电和负荷短时间尺度的功率波动。基于改进IEEE39节点系统进行算例分析。结果表明：通过双层环节协调配合,所提调度方法能够有效抑制风电和负荷的短时功率波动,实现系统经济运行。