熔盐储热辅助燃煤机组调峰系统设计及性能对比

能源生产向可再生能源转型是实现“双碳”目标的必经之路。当前燃煤机组调峰能力不足、灵活性差,阻碍了可再生能源的大规模消纳。以600 MW燃煤机组为研究对象,提出了8种熔盐储热辅助调峰系统设计方案,并通过模拟计算,对比分析了各方案的调峰能力和热力性能。结果表明:熔盐储热辅助调峰系统提高了燃煤机组灵活性,可有效调节机组出力,较大程度拓宽机组运行区间;电加热造成大量(火用)损失,中压缸排汽抽汽造成的(火用)损失则较小;储热时发电机输出电能直接加热熔盐,释热时熔盐加热旁路给水方案可获得最大调峰容量,调峰深度可达17.83%;储热时中压缸排汽抽汽加热熔盐,释热时熔盐加热旁路给水的方案可获得最高系统效率和经济性,系统热效率和(火用)效率分别为40.95%和40.29%,煤耗率为350.01 g/(k W·h)。     

考虑火电深度调峰的可再生能源市场化消纳策略

如何通过市场机制促进可再生能源的高效消纳,是当前电力市场机制设计所面临的新挑战.为此,提出一种考虑火电深度调峰的可再生能源市场化消纳策略,通过火电深度调峰提升系统调节能力,从而促进可再生能源的消纳.设计了考虑火电深度调峰的日前市场机制,根据电能申报数据进行日前市场预出清,计算深度调峰需求量,然后根据深度调峰申报数据,求...     

基于熔盐储热辅助煤电机组深度调峰的系统设计及容量计算方法研究

构建以新能源为主体的新型电力系统对于煤电机组深度调峰提出了更高的要求,通过对电网需求的分析以及各种储能技术的对比,以燃煤发电机组的系统特征为出发点,提出了一种基于熔盐储热辅助煤电机组深度调峰的系统,并给出了其运行方式。通过理论分析,给出了熔盐系统加热、储热、换热3个子系统的主要参数计算方法;以某660 MW燃煤机组为例,在分析其热力边界和调峰需求的基础上,依照提出的计算方法,计算得到了熔盐系统电加热模块的功率以及连接方式;选定了熔盐的种类以及换热系统的进出口参数;确定了熔盐储热的容量、用盐量和储罐容积,为准确核算项目投资和项目占地提供了可靠的数据支撑。该系统以及计算方法可为同类型工程项目前期设计提供参考。     

火电机组耦合熔盐储热深度调峰系统设计及性能分析

为提高火电机组的运行灵活性,提高火电机组耦合熔盐储热系统的调峰能力,降低工程投资,引入了电加热熔盐储热方式,提出了多种火电机组耦合熔盐储热系统,基于EBSILON软件分析了某350 MW机组在不同耦合系统中的热力性能、调峰能力和熔盐用量,提出了最优的火电机组耦合熔盐储热深度调峰工艺系统。结果表明:储热过程电加热熔盐系统循环热效率为33.2%,机组最低发电负荷可降低至25%以下,单位调峰深度熔盐流量为抽汽蓄热系统的6.6%～31.2%;释热过程由1号和2号高压加热器入口混合取水,取水温度为182.4～242.7℃,熔盐-凝结水换热器具有自防凝功能;不同机组负荷下,释热过程循环热效率在32.7%～33.9%,机组负荷对调峰系统循环热效率影响不大。研究结果可指导火电机组耦合熔盐储热深度调峰技术的工程应用。     

耦合不同储热模式的热电联产机组调峰性能研究

储热技术是目前应用最广泛的储/蓄能技术之一,因此在燃煤机组的“三改联动”过程中,耦合储热装置的灵活性改造技术具有较好的应用前景。为了评价不同储热模式改造技术的性能,建立了耦合高温储热、低温储热、高低温储热、低温电锅炉储热以及高温电锅炉储热的热电联产机组性能计算模型,并以某350 MW机组为例进行了性能计算。结果表明,在机组调峰能力方面,由于电锅炉的功率可大可小,相对灵活,因此采用电锅炉的方式可以将机组出力降低至30%甚至更低,具有更好的调节灵活性;而采用低温储热方式的机组调峰能力最差,最低负荷率只能降低至42%左右。从机组的综合热效率方面看,低温储热方式的综合热效率最高,不同储热负荷下均能超过51%,低温电锅炉模式最低,仅有38.93%,其余三种储热模式综合热效率相当。     

基于深度调峰的火电机组热工控制策略优化

为消纳电网中大量接入的可再生能源,电网对电源侧的各发电机组灵活性提出了更高的要求。火电机组的控制系统既要满足电网侧调频深度及快速性的要求,又要保证机组在负荷大幅度变化时各项参数维持在一定范围,现有的热工控制策略无法满足当前深度的要求。在燃煤机组进行深度调峰之前,机组AGC、一次调频主要在50%~100%额定功率范围内投入。随着机组负荷的下降,机组各子系统的调节性能由于测点、执行机构、控制策略的影响,造成负荷升降速率、负荷调节精度、一次调频性能,不能满足电网调度的需求。通过现场调研,查看机组运行历史数据,查阅机组各主要设备的说明书及参数,参照相关标准对机组开展深度调峰摸底试验,对燃煤机组现有的热工控制策略进行了深入研究,找出了热工控制系统制约机组深调的各项因素。通过对机组热工控制策略的调整和优化,实现机组30%~100%工况下投入协调控制系统及各子系统自动控制,深调能力显著提升,为机组安全性、稳定性及经济性打下基础。同时获取电网的深调电价补贴,提高机组的盈利能力。     

配置储热后热电机组调峰能力分析

热电联产机组"以热定电"运行所导致的调峰能力不足是目前造成中国"三北"电网大量弃风的一个重要原因,为此,提出了在中国大型抽汽式热电厂中通过配置储热来提高机组调峰能力的消纳方案。首先介绍了该方案的基本原理;进而对配置储热前、后热电机组的电热运行外特性进行了分析与建模,讨论了配置储热后热电机组的运行策略;在此基础上,建立了计算配置储热后热电机组调峰能力的数学模型,并分析了其影响因素。算例中对中国北方地区2台典型的300 MW和200MW供暖机组配置储热提高调峰能力的效果进行了分析,结果表明:在给定的供热中期的热负荷水平下,配置储热可使得2台机组的调峰容量分别提高额定容量的21%和13%,从而为弃风电力提供大量的上网空间;但储热的效果取决于机组所承担的热负荷水平,若热负荷接近于机组的最大供热能力,则效果并不明显。     

燃煤机组深度调峰对环保设施的影响分析及对策

受电源结构改变及用电需求增长放缓等因素影响,在网运行燃煤机组按照电网调度命令超常规调峰的频次、时间、深度都在增加。深度调峰不仅考验机组运行的可靠性和经济性,对环保设施的稳定运行及污染物的达标排放造成影响。该文通过总结分析机组低负荷运行时的工况条件,对比各环保设施运行特性,较为详细分析了深度调峰对环保设施的影响及对策。     

大型燃煤机组调峰运行若干问题的研究

在电网峰谷差日益增大的趋势下，为了确保电力系统安全、经济运行，合理的选择调峰方式，确定优化的调峰参数，改善调峰幅度，降低事故概率，减少改造工作量等方面取得显著效果。     

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325.52g/(kW·h)升高到328.77 g/(kW·h);机组深度调峰至30%额定负荷时,机组绝对电效率降至37.84%,发电标准煤耗升高到359.83 g/(kW·h)。试验对比分析发现,机组由40%负荷继续向下深度调峰时,机组效率显著降低,热耗率大幅增加,运行热经济性明显变差。研究结果可为燃煤机组深度调峰运行优化提供参考。     

大规模可再生能源并网条件下天然气机组调峰空间估算

风能等可再生能源在系统中的占比逐步增大,对电力系统调峰提出了新的挑战。系统调峰容量的不足将严重影响系统安全稳定运行,同时也在很大程度上限制了可再生能源的消纳。鉴于天然气机组良好的调峰优势,主张燃机适合作为电网主要的调峰电源之一。建立燃气机组调峰空间估算模型,考虑风电等可再生能源发电和负荷的随机性对电力系统调峰需求的影响,引入条件风险价值(conditional value-at-risk,CVaR)理论对电力系统调峰容量的不确定性进行较好的风险控制。最后计及其他各类电源调峰能力,实现系统调峰容量的合理配置。通过对中国某地区系统实际情况进行算例分析,表明该模型能有效求出一定置信水平和调峰裕度下的燃气机组调峰空间,为电源规划提供参考。     

考虑火电机组深度调峰的实时发电计划模型及应用

伴随我国大规模新能源接入和用电峰谷差日趋增大,调峰需求逐步提升,而由于我国电源结构不尽合理,调峰电源紧缺,造成电网调峰困难。深度挖掘火电机组深度调峰能力,分析其运行特性,在常规优化模型的基础上,引入深度调峰出力平稳段运行时间、最小深度调峰时间等约束,并对机组最大最小出力、爬坡等常规约束进行改进,建立考虑火电机组深度调峰的实时发电计划优化模型。采用广东电网实际运行数据进行算例分析,结果满足电网实际运行需求。     

基于泛在电力物联网的分布式可再生能源(DRE)理性消纳调峰模型

建设泛在电力物联网的目标之一是促进可再生能源消纳,但分布式可再生能源（distributed renewable energy,DRE）存在电网难以调度和消纳成本高等问题。文章基于泛在电力物联网思想,将风电、光伏为代表的DRE、燃气轮机、储能系统、可控负荷以虚拟电厂形式纳入调峰资源,提出了一种DRE参与系统调峰的理性消纳模型。选择改进的IEEE 30节点系统,利用基于分布估计的膜算法计算了3种不同组合模式下调峰系统的运行成本和DRE的消纳程度,并进行对比分析。结果表明,基于泛在电力物联网的DRE理性消纳调峰模式可以更高效利用调峰资源,实现可再生能源消纳、调峰系统经济性的双赢局面。     

湖南省燃煤机组深度调峰问题分析及应对策略

总结湖南省燃煤机组深度调峰存在的主要问题,包括调峰能力缺乏统一评估、调峰运行安全问题以及调峰经济性问题,从调峰能力系统评估和调峰能力拓展优化两方面提出解决问题的技术方案.     

国产200MW燃煤机组调峰性能试验研究

本文介绍了国产200MW机组,特别是燃煤机组调峰运行的试验研究工作,并提出了各种调峰的运行方式。     

基于可再生能源发电优先消纳的电力电量平衡模型研究

传统的电力电量平衡主要以经济调度、机组组合为基础,没有给予可再生能源突出考虑。首先利用聚类分析方法将电力系统内各电源按发电特性划分为电源簇,建立电量消纳优先次序,以充分体现各电源的价值;然后以购电成本最小化、可再生能源发电消纳最大化为目标函数,分别考虑各电源簇的运行约束,建立电力系统中长期电力电量平衡模型,并设计内外层相结合的分层求解策略进行模型求解。其中,模型外层为电源多目标优化配置,采用多目标规划-几何模型(MODM-GMM)算法求解;模型内层为电源发电能力计算,采用逐步优化-增量动态规划(POA-SIDP)算法求解。最后,将模型运用到重庆电网中验证模型可行性和有效性。模型能实现包含水、火、风、光等混合能源系统的购电经济性,并有效利用系统内的可再生能源,促进电网协调、低碳、健康、高质量可持续发展。     

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。     

考虑可再生能源参与的调峰交易机制设计

长期以来,可再生能源一直被认作系统调峰资源的消费者,不能主动参与电力调峰。针对中国当前电力体制、市场机制和电力调度方式,探讨了调峰概念的定义和内涵,指出其具有普遍性、多样性、经济性、持续性和指向性5个显著特征,分析了各类资源提供调峰的效益与优势,在此基础上指出了可再生能源参与调峰交易的可能性和必要性。从调峰服务5个特征的角度,评述了国内已开展的调峰补偿和交易机制,并针对中国现货市场建立之前的过渡期,以理想调峰曲线作为调峰贡献的参照基准,以单位时段内上下调整功率作为交易标的,设计了考虑可再生能源参与的调峰市场交易机制,以期通过调峰交易激励各类资源提供调峰,促进可再生能源消纳和节能减排。算例分析表明了该交易机制的有效性和可行性。