低压缸零出力条件下电锅炉和高低旁路抽汽供热的经济性与灵活性分析

供热机组灵活性改造是打破“热电耦合”、实现煤电机组为可再生能源发电提供容量支撑的有效措施，最常见的技术方案是汽轮机低压缸零出力运行加高低旁路抽汽供热或电锅炉供热。针对一350 MW超临界供热机组，采用变工况迭代计算方法，对两种方案的最小电出力、最大供热和保热调电典型工况点的热经济性，以及深调峰负荷段的电出力的可调范围进行对比分析。结果表明，由于冷端损失很小，在相同热电负荷工况下电锅炉方案耗煤量仅略大于高低旁路抽汽方案；而因电锅炉具有优良的逆向电负荷调节能力，深调峰负荷段下的电负荷可调区间要显著大于高低旁路抽汽方案。     

供热机组协调控制对象非线性特性分析

供热机组参与电网调峰调频是大势所趋。现有的供热机组协调控制系统难以同时满足供热和纯凝两种工况下AGC的控制品质要求,需要分析供热机组特性以找出造成控制品质差异的原因。首先将某抽汽式供热机组的通用简化非线性动态模型小偏差线性化得到传递函数矩阵模型,然后通过分析几个典型工作点的非线性测度和传递函数系数数值总结出机组非线性特性变化规律。研究表明,供热工况下机组控制品质变差主要由供热调节蝶阀对发电负荷这一传递函数在纯凝和供热工况下结构差异造成。这种非线性很难通过整定调节器参数克服,因此需要考虑供热侧对发电的影响,为供热工况重新设计协调控制方案。等供热抽汽流量下机组非线性随发电负荷均匀变化,其规律与纯凝工况相似,可通过DEB等非线性方案克服。     

基于均匀设计的供热机组安全运行区的计算方法

在线计算汽轮机安全运行区对供热机组参与电网"调峰调频"至关重要。传统热力性质工况图以供热抽汽流量、汽轮机低压缸排汽流量确定汽轮机工作点,但现场缺少这两个信号的测点或测量不准确。分析机组发电功率、主蒸汽流量、供热抽汽压力、供热抽汽流量、汽轮机低压缸排汽流量之间的约束关系,建立发电功率、主蒸汽流量、供热抽汽压力对供热抽汽流量、汽轮机低压缸排汽流量的多元拟合模型,并结合均匀设计确定决定机组安全运行区的典型工况点。误差分析表明,该方法拟合精度接近热平衡方法。     

供热机组负荷优化调度方法研究

根据供热机组的基本特性,建立了汽轮机变工况运行时以热定电的数学模型,对供热机组以热定电的运行方式进行在线监测,研究了供热机组最大最小负荷调度方法、快速调整负荷调度方法和节能模式下的负荷调度方法,分析了调度实施过程中优化方式的选择、供热能力和供回水温度限额问题,提出了基于气象参数的电力与电量预测方法.实践证明,供热机组负荷优化调度方法为电网调度决策提供了技术支撑.     

大型燃煤电站回热系统抽汽流量优化研究

为了提高机组热经济性,对回热系统抽汽流量进行了优化。通过理论分析,建立了级组通流特性变工况模型、级组效率变工况模型、加热器变工况模型、凝汽器变工况模型,从而能够计算全工况下的机组能耗。为了增强遗传算法的全局搜索能力,对基本遗传算法进行了改进。以改进遗传算法为优化理论,抽汽流量为优化变量,汽轮机热耗率为优化目标进行了系统整体优化。优化结果表明:热耗率优化量随着负荷的升高逐渐减小,最小优化量为22.7 k J/(k W·h),最大为50.1 k J/(k W·h)。高压加热器优化后的抽汽流量均低于优化前的抽汽流量;低压加热器优化后的抽汽流量均高于优化前的抽汽流量。该方法对降低机组能耗具有一定的参考意义。     

基于300 MW供热机组配套储热罐改造方案研究

基于东北地区供热机组在冬季供暖期间通过配置储热罐可以缓解电厂的调峰压力,某电厂300 MW供热机组通过配置储热罐为电厂调峰提供助力,并对改造后的热电解耦能力和污染物排放进行了分析。结果表明:改造后,该热电厂的经济性得到提升,每个采暖期能够减少燃烧标煤量为2.341万t,二氧化碳减排量为6.087万t,二氧化硫减排量为561 t,氮氧化物减排量为164 t,为其他电厂制定调峰方案提供了一定的参考依据。     

供热机组低压缸零出力工况下热经济性分析

低压缸零出力运行是当前供热机组灵活性改造的主要方式。依据电网现行深调峰补偿政策，核算机组不同工况下的收益是现场面临的实际问题。研究一种基于热平衡规律的变工况快速算法，能够在保证基本计算准确度的情况下快速计算出机组变工况后运行状态。以某350 MW超临界供热机组为例，分别计算100%TMHCR(最大供热)和40%THA工况下低压缸零出力运行前后的发电功率、供热功率及热耗等参数，进而计算出发电供热收益。结果显示，100%TMHCR工况低压缸零出力运行能够降低发电负荷约8%,提升供热负荷27%,40%THA工况可将发电负荷降低至25%Pe,经济效益显著。     

适应电网快速调频的热电联产机组新型变负荷控制策略

随可再生能源装机容量的不断增加, 燃煤机组需逐渐从主力发电模式向灵活性运行模式转变, 以增加可再生能源发电进网空间.为提升燃煤机组运行灵活性, 提出了一种利用主蒸汽抽汽储热实现灵活性运行的调节方法, 采用㶲分析理论对600 MW亚临界燃煤机组在50% THA、35% THA和利用储热技术实现35% THA三种工况进行分析.结果表明: 3种运行工况损失最大的设备为锅炉; 机组降负荷运行, 收益㶲效率降低.采用储热技术将机组负荷降至35% THA比机组通过减少煤量降至35% THA的收益减小0.59%;节流阀的节流效应及储热材料在储热和释热过程中与蒸汽(给水)之间存在传热温差, 使采用储热技术将机组负荷降至35% THA的㶲损失增加了2.21%.本研究可为燃煤机组灵活性运行系统设计提供参考.

     

基于气象因素的供热机组热负荷预测方法的改进

针对"三北"地区供热机组在供暖期按照"以热定电"方式运行,强迫出力大时,供热机组调峰能力降低.拟合供热机组采暖热负荷和室外温度,利用当日气象因素修正室外温度,提高其与采暖热负荷拟合优度R2值.通过MATLAB编程,给往日气象因素对当日室外温度影响赋予合理的权重,进一步提高室外温度与采暖热负荷拟合优度,提高采暖热负荷预测精度.精确预测采暖热负荷是实现供热机组按需供热,预测供热机组调峰范围的前提.     

BK—100—6型汽轮发电机组供热运行的热力特性

本文对BK—100—6型汽轮发电机组供热运行状态进行详细的变工况核算;求得供热运行的热力特性方程式;绘出了供热运行工况图;分析了供热运行的调峰能力及经济效益.