电厂主蒸汽系统实时仿真模型研究

介绍电厂主蒸汽系统与汽轮机功率，转速全工况实时模型，该模型基于能量，质量，动量守恒方程和水蒸汽物性，考虑了蒸汽的可压缩性，机内实际膨胀过程和调节级及末级组变工况特性的影响，兼顺火电厂锅炉热惯性大，主蒸汽参数高及压水堆型机组主蒸汽参数低，容积流量大的特点，利用图形化流体网络进行求解，仿真结果表明该模型应用范围广，稳态精度高，动态趋势合理，模型适用于电厂全工况范围正常运行和异常事故运行，可为新一代机组的研制提供良好的试验环境。     

亚临界600 MW机组协调控制系统仿真研究

根据协调控制模型,结合吴泾第二发电厂机组运行参数,建立了亚临界600 MW机组协调控制系统数学模型,在Simulink软件下对该模型进行了仿真,并将仿真结果与机组运行数据进行了比较.结果表明:在汽轮机的调节阀开度一定的条件下,改变锅炉给煤量时主蒸汽压力仿真值与实际值的最大误差不超过0.3 MPa,汽轮机功率仿真值与实际值的最大误差不超过3 MW;在锅炉给煤量一定的条件下,改变汽轮机调节阀开度时主蒸汽压力仿真值与实际值的最大误差不超过0.2 MPa,汽轮机功率仿真值与实际值的最大误差不超过4.5 MW.模型与机组的动态误差较小,表明建立的协调控制系统数学模型可行.基于所建模型和直接能量平衡(DEB)法对原机组协调控制系统进行了改进,改进后的机组协调控制系统响应速度快、抗干扰性强,并且能够较好地控制主蒸汽压力的波动.     

含储热光热电站的电网调度模型与并网效益分析

含储热的光热发电系统是近年来太阳能利用的一种新的发展方向。其优势体现在:借助大容量的储热装置,该系统能够平移所吸收的光热能,具有良好的可调度性;同时其中的汽轮机组具有良好的可控性。从含储热的光热电站的运行机理入手,经过抽象和简化,得到了面向电网调度的光热电站模型。该模型刻画了光热电站中的能量流及其主要运行约束,适用于电网调度。在传统安全约束机组组合模型基础上,提出了含光热电站的电网调度模型。对算例系统进行了电网调度仿真,分析了在完全接纳光热发电的前提下,光热电站并网在发电成本、可再生能源接纳和提高汇集输电线路利用率等方面的可观效益。     

塔式太阳能光热配套系统性能研究

以某350 MW国产亚临界燃煤机组为例,与塔式太阳能光热系统配套,形成太阳能光热配套电站系统,确定塔式太阳能光热系统配套电站的设计方案。基于STAR-90仿真平台建立实时动态仿真模型,通过简单的仿真试验对方案进行改进,模拟了某地春分日一天内满负荷、降负荷条件下和四个季节某一天内满负荷条件下塔式太阳能系统的工作过程,对太阳能系统和机组的运行特性进行分析。模拟结果表明,该模型能准确反映太阳能的引入对整个机组运行特性和经济性的影响,为太阳能热发电的应用提供了试验基础。     

基于虚拟DCS技术的电站密封油系统仿真建模

1前言 新华控制工程有限公司新型分散式电站仿真系统SIMPANEL是该公司开发的第三代仿真平台，为基于微机系统的电站仿真支撑系统，其功能主要包括：系统建模与组态；模型编辑与调试功能；DCS管理与机组运行；事故模拟与分析处理；工况保存与回退；历史回放与重演；组态式评分管理；机组状态分析与运行优化分析等。     

深度调峰工况下汽轮机配汽方式优化研究

选择某超超临界喷嘴配汽汽轮机作为研究对象,分析了传统配汽方式优化和汽轮机滑压曲线存在的局限性,通过建立相应的调节级仿真模型,计算了不同流量系数下不同阀门组合的热耗特性,给出了不同流量系数下的最佳阀门组合方式、压力和流量特性曲线。按照该汽轮机年度调峰运行数据分析,采用优化后的配汽方式运行,可以使2台机组平均降低汽轮机热耗约10 k J/kWh,预测当汽轮机参与深度调峰后,可以实现更大幅度的节能收益。     

汽轮机凝汽系统全工况实时仿真数学模型的研究

本文从基本物理概念出发,采用集中参数的方法,建立了汽轮机凝汽系统全工况实时仿真数学模型.该模型除对凝汽器汽侧空间饱和水份额进行了适当处理外,还考虑了不凝结气体对凝汽器动态过程的影响,经华东电管局125MW机组电站仿真机运行实践证明:该模型仿真效果基本与现场实际情况一致.     

基于信息物理融合的间接空冷机组冷端系统运行优化

随着我国能源消费与供给革命不断推进,火电企业发展形势日益严峻,需要在新一代能源系统中提高自身竞争优势。在系统阐述电站信息物理融合系统(cyber physical system,CPS)的体系结构和应用模式的基础上,提出基于CPS的火电机组生产过程表征与运行优化方法,并针对间接空冷机组冷端系统优化开展模型验证与案例分析。采用数据驱动方法建立间接空冷机组冷端CPS模型;利用机组历史运行数据修正汽轮机级组效率曲线,构建汽轮机变工况模型;通过BP神经网络回归预测空冷塔出口水温,协同优化得到变频泵最佳运行频率。案例机组运行数据分析结果表明:采用该冷端CPS模型及优化策略可降低机组供电煤耗0.9g/kWh,有效提升机组经济性。     

一种适用于电力系统中长期稳定仿真的汽轮机模型

目前电力系统稳定仿真广泛使用的汽轮机模型是IEEE1973年和1991年公布的标准模型,该模型能反映汽轮机一定的特点,在多机系统仿真使用方便,但不能满足中长期稳定仿真的需要。而电站仿真机使用的模型能详细反映汽轮机的特点,但微分方程太多,无法应用与多机仿真。使用电站仿真建模的方法,建立适用于电力系统中长期稳定仿真的汽轮机模型。使用Eurostag仿真软件,在单机无穷大系统上,做了负荷阶跃减小30％、双回线的其中一条线路短路跳开、调门开0．02、三个仿真实验,并将仿真结果和IEEE的汽轮机模型进行比较,证明了本模型的正确性。     

基于SPE的660 MW超临界汽轮机阀控方案数值模拟研究

超临界汽轮机更为突出的固体颗粒侵蚀问题,已成为限制其运行灵活性的障碍。在汽轮发电机组深度调峰和频繁调峰运行模式下,优化阀控方案是减少固体颗粒侵蚀对汽轮机的危害的有效途径。论文以某660 MW超临界汽轮机为研究对象,建立调节级固体颗粒侵蚀模型,对机组在滑压运行和定压运行两种方式下、对应不同工况下,固体颗粒对汽轮机调节级动叶的侵蚀情况进行了数值模拟。通过数值模拟,确定了该型超临界汽轮机调节级固体颗粒侵蚀的主要发生部位,得到了机组分别在定压和滑压运行时,调节级固体颗粒侵蚀密度随负荷变化的规律。通过对模拟结果的分析,提出了降低调节级动叶固体颗粒侵蚀的阀控方案。     

超低负荷工况下大功率汽轮机低压缸内温度场分布特性研究

超低负荷下,汽轮机低压缸内的温度分布情况直接影响汽轮机的安全运行。为了更加清晰地分析蒸汽在低压缸内的温度分布特性,采用非平衡凝结流动模型、SST k-ω湍流模型对某300MW汽轮机极低负荷工况下的低压缸流场进行数值模拟,分析了整个低压缸内蒸汽流动特性、做功能力、温度分布以及近零功率时冷却蒸汽参数变化对温度场的影响。结果表明:汽轮机在30%机组热耗验收工况(turbine heat acceptance,THA)时,末级动叶根部出现了回流。在20%THA左右时,末级已经出现了鼓风现象,动静叶顶部出现漩涡,温度明显上升,且此时末级做功为负功率输出。在近零工况下时,低压缸排汽温度与冷却蒸汽流量和冷却蒸汽温度呈线性变化趋势,与冷却蒸汽流量负相关,与冷却蒸汽温度正相关,因此需设置合理的冷却蒸汽流量和温度来控制末两级叶片的出口温度。研究成果可为超低负荷工况下汽轮机的运行提供参考。     

多层径向基网络模型在汽轮机末级排汽比焓计算中的应用

现有的汽轮机末级排汽比焓计算模型存在一定的局限性,对此提出了一种改进的径向基(RBF)网络模型来计算汽轮机的排汽比焓值.计算结果表明,该模型收敛速度快,运算简便,预测精度较高,具有良好的实时性和有效性.采用此模型对某电厂的一台300MW机组汽轮机末级排汽比焓进行计算,其预测值分别为2 366.8 kJ/kg和2 377.2kJ/kg,而试验值分别为2 370.5 kJ/kg和2 375.1 kJ/kg,绝对误差分别为3.7 kJ/kg和2.1 kJ/kg,完全满足应用要求.     

大功率汽轮机配汽方式对轴系稳定性的影响

电网负荷的波动,使得大功率机组参与调峰运行成为必然。部分负荷工况汽轮机的调节配汽特性不仅影响机组运行的经济性,而且直接影响机组轴系的稳定性。该文采用流固耦合分析方法,以某600 MW亚临界机组为对象,对机组部分负荷工况时轴系在气流力作用下的稳定性进行了研究,揭示了机组单阀切换为顺序阀运行时轴系稳定性恶化的机理,提出了机组配汽特性的优化方案,并在机组的运行中得到了成功的应用,有效地改善了机组单阀切换为顺序阀运行时轴系的稳定性。     

汽轮机实际运行工况热力核算程序设计

产要了采用结核化程序设计方法设计的汽轮机变工况逐级核算程序。通过该程序可取得变工况各组组的热力参数,为强度准备热力参数,并为运行提供技术数据,以保证机组在变工况下的安全、经济运行。     

1036MW汽轮机高压调节阀配汽优化试验

针对超超临界1 036MW汽轮机高压主汽调节阀在启动和低负荷阶段采用单阀配汽模式,在高负荷下过渡到顺序阀配汽模式、部分负荷经济性较差的情况,对该类型机组的不同配汽方案在安全运行和经济性两方面进行了分析和试验验证。试验结果表明:优化后的配汽方案可使机组的供电煤耗降低0.3~3.9g/(kW·h),对节能降耗具有十分重要的意义。     

浅析大型机组高加RB控制策略及其完善措施

分析了目前机组普遍采用的高加RB（快速减负荷）控制方式存在的不足,指出高加RB 的目的在于快速限制高加解列后汽轮机的出力以保护发电机,保证机组在特殊工况下的安全运行.设计了以锅炉跟随和汽轮机跟随为基础的高加RB控制策略,在RB 初期利用汽轮机跟随有效控制负荷的上升,待机组负荷稳定后才转为锅炉跟随的控制方式,以保证主汽压力的平稳,这是机组在高加解列工况下安全运行的有效手段.     

考虑锅炉影响的单再热式汽轮机仿真模型

建立精确的汽轮机模型对提高机组和电网稳定性有重要意义。考虑锅炉对汽轮机主蒸汽压力的影响,将锅炉的线性化增量模型加入汽轮机模型中,建立了单再热式汽轮机的改进模型。仿真及实测表明,改进模型和现有模型相比,在主蒸汽压力、电磁功率和功角等方面更符合实际情况,能更好地应用于电力系统稳定性分析。     

汽轮机通流效率与机组热耗率关系的计算

建立汽轮机组变工况热力计算程序,并给出各缸效率与热耗率关系的数学模型,对上海汽轮机厂600 MW超临界汽轮机进行热力计算,分析通流性能变化与热耗率的关系。计算结果显示:级组效率变化与热耗率及本缸效率变化量成线性关系;级组承担功率越大、越靠近排汽端,则级组效率变化对热耗率与本缸效率的影响越大;低压缸效率改变对热耗率的影响最大,高压缸其次,中压缸最低;基于数学模型的计算结果与变工况热力计算基本一致,表明该数学模型计算精度很高。     

超临界汽轮机组变工况下运行参数目标值的计算分析

在研究超临界汽轮机组的热力系统及运行特点的基础上,提出变工况下超临界汽轮机组各运行参数目标值的计算模型,并对国产某600 MW超临界汽轮机组进行计算分析。结果表明,所建模型切实可行,效果良好,能够指导机组的优化运行。     

基于SVR和GA的汽轮机排汽焓在线预测计算

针对汽轮机排汽焓的计算是火电机组热经济性在线分析的难点,提出了采用遗传算法(GA)对基于支持向量回归机(SVR)的预测模型参数进行优化,利用优化后的模型(GA-SVR)对汽轮机排汽焓进行预测研究。以某300 MW汽轮机组为例进行了排汽焓的在线计算,并与常规SVR模型和BP-ANN模型进行对比。结果表明,该方法能够较为准确地在线预测汽轮机排汽焓值,可为火电机组的在线性能监测提供有效的手段。