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。     

火电机组滑压运行技术分析

随着新能源大规模并网,大功率火电机组逐步参与电网调峰,火电机组传统的滑压运行曲线不能满足深度变负荷运行的安全性和经济性。因此,优化火电机组滑压运行曲线越来越受到关注。本文对火电机组滑压运行的变负荷能力、经济性进行分析。建立了锅炉和汽轮机仿真模型,通过实际滑压运行数据和仿真模型数据对比,对变负荷滑压特性进行分析,确定每个工况下的最优主蒸汽压力,并提出调整燃烧器摆角、烟气挡板开度等可避免变负荷降低主蒸汽压力时出现的壁温超温现象。     

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。     

沙角A电厂300 MW机组调峰负荷下滑压运行经济性分析

某些设计为带基本负荷的大型汽轮发电机组被要求参与电网调峰,因此,分析机组在变工况下运行的经济性尤为重要。以沙角A电厂300MW机组为研究对象,分析其在调峰负荷下顺序阀控制与单阀控制的经济性和滑压运行的经济性一经分析计算,顺序阀控制方式较单阀控制方式的热耗率要低、最后,确定了机组在给定负荷下最佳滑压运行的主蒸汽压力,理论计算和试验结果表明,最佳滑压运行主蒸汽压力基本相同。     

机组滑压优化运行试验方法与阀点滑压分析

为了研究机组滑压优化运行方式,提高机组低负荷运行经济性,适应电网调峰的需求,文章对多台机组滑压运行方式的经济性进行试验和探讨,对试验的途径、内容、方法进行了总结分析,提出阀点滑压方法能大大减少节流损失,在经济上具有优越性.为机组节能降耗作出了有益探索.     

汽轮机滑压曲线优化方案比较与分析

随着发电产能普遍过剩和特高压覆盖面日益扩大,电网对火力发电机组的调峰提出了更加严格的要求。为了提高火电机组部分负荷运行的经济性及满足深度调峰的要求,火力发电厂及科研单位开展了灵活性改造及部分负荷经济性的研究与探索。确保汽轮机调门在任何工况下都工作在最佳阀位,可有效提高机组部分负荷的经济性,而机组运行的滑压曲线与汽轮机的工作阀位相关联。介绍了几种确定最佳滑压曲线的方法,探讨了如何在运行中使汽轮机调门始终维持在某一阀点,给出了几种滑压曲线的运行修正方案,分析对比了几种方案的优劣及要点,阐述了汽轮机滑压曲线修正的原则性方案。以上几种优化方案在国内火电机组均有成功运用,可为火电厂汽轮机滑压曲线优化提供借鉴。     

CTF负荷控制方式及凝水节流的应用

漕泾电厂1 000 MW超超临界火电机组采用西门子无调节级汽轮机,为了减少调门节流损失,尽可能提高机组经济性,运行中汽机调门始终全开滑压运行,采用CTF负荷控制方式,但仅靠锅炉燃烧率变化而引起机组负荷变化的速率,是缓慢的过程,满足不了电网快速变化的负荷需求。为了满足电网AGC变负荷的要求,采用基于凝结水调负荷的协调控制系统,解决变负荷初期的负荷响应,改善由于锅炉燃烧的滞后而产生的负荷响应的延时,并与锅炉燃烧率的控制相结合,在经过试验和优化后,在漕泾电厂成功投用。     

供热机组深度调峰中供热方式的优化改造

对供热机组深度调峰的供热方式进行了优化改造,并对不同抽汽点供热的经济性进行了分析。结果表明:在低负荷下,分别用主蒸汽、冷段再热蒸汽和热段再热蒸汽供热这3种改造方案均可满足供热蒸汽参数要求;在40%THA负荷下,冷段再热蒸汽供热的经济性最好;在30%THA负荷下,主蒸汽供热和冷段再热蒸汽供热的经济性在不同供热质量流量下有所差异;若负荷进一步降低,主蒸汽供热优势更为明显。     

330MW直接空冷机组滑压运行经济性分析

由于制造厂提供的滑压运行曲线不能满足机组实际经济运行的要求,通过现场试验确定机组实际滑压运行最优压力十分必要;以某电厂330 MW、直接空冷、供热汽轮机组为例,结合现场大量试验绘制出机组负荷与主蒸汽压力间的关系曲线;确定了机组的经济运行方式,对指导该机型机组滑压调峰运行提供了参考。     

直接空冷供热机组基于主蒸汽流量滑压优化仿真研究

直接空冷供热机组运行中,机组背压和采暖抽汽量均会对机组负荷产生扰动。传统的滑压曲线以机组热耗率最优为目标,得到机组负荷与主汽压力的对应关系。直接空冷供热机组纯凝工况的滑压曲线无法准确指导机组供热及背压偏离设计值时的机组滑压运行。利用EBSILON软件对300MW直接空冷抽凝机组不同工况进行仿真计算,得到基于主汽流量的滑压优化曲线,能够满足机组不同工况下的滑压需求,确保机组低负荷工况下经济性。     

某660MW机组深度调峰技术改造分析

为响应电网深度调峰需求,挖掘火电机组调峰潜力,通过对某660 MW机组深度调峰摸底试验研究,结合机组运行经验和参数,对机组低负荷下安全经济性作出客观分析,找出制约机组深度调峰能力的因素,并针对问题提出相应可行的改造或优化方案,实践表明：综合考虑锅炉低负荷稳燃能力、水动力稳定性、污染物排放、汽轮机低负荷适配性、协调自动控制能力后,才能满足电网对机组参与调峰的要求。     

供热机组的热力与运行特性探讨

针对我国北方地区陆续投产的一批大容量供热机组的情况,从供热机组的类型;热、电负荷调节特性;供热机组容量匹配原则和供热参数优化选择,供热机组调峰特性以及运行经济性调整方式等方面进行了探讨。指出在有条件的区域应采用热电联产集中供热方式;在满足热负荷、运行经济性以及保证热网稳定可靠运行的同时,应优化配置机组容量;新建的供热机组应尽可能采用背压机,减少供热附加产生的发电容量,为电网配置大型高效凝汽式发电机组留出容量空间,同时为电网调峰运行提供有利条件。     

135MW汽轮机组滑压运行经济性分析

通过对上海汽轮机厂135MW机组的定滑压运行方式进行比较,用翔实的数据确定出在80%额定负荷以下采用滑压运行,80%额定负荷以上采用定压运行,可使汽轮发电机组运行经济性最高。同时计算比较出低负荷滑压运行工况时的最佳主蒸汽压力,对指导该机型机组滑压调峰运行提供了参考。     

燃气–蒸汽联合循环热电联产机组多种运行方式负荷特性研究

以9FB型联合循环机组为案例,进行各主要部件数学建模,获得联合循环机组整体计算模型。针对抽凝、背压供热模式及一拖一、二拖一驱动方式,进行变工况热力性能分析,得到联合循环供热机组多种运行方式电、热负荷特性;优化机组不同供热期运行方式,获得电负荷可调节范围,并深入研究机组参与调峰的热经济性。研究表明:供热初末期热负荷较低时,机组宜通过一拖一背压模式与二拖一抽凝模式配合运行,调峰容量比为52.6%～53.4%;供热负荷较大时宜采用二拖一背压模式与二拖一抽凝模式配合,调峰容量比为44.5%～55.4%;严寒期为保障供热需求,调峰容量比降至27.4%～33.5%。优化后整个供热季联合循环供热机组灵活性显著提高,可为可再生能源电提供11.76亿kW·h上网空间。     

基于主蒸汽流量的滑压优化运行关键技术研究

针对机组滑压运行曲线不能很好地应对供热抽汽量和背压变化的问题,分析了基于主蒸汽流量为调度变量的滑压优化运行方法,并建立了基于分段函数的主蒸汽流量计算模型,通过试验数据对该模型进行了验证。结果表明:该模型计算的主蒸汽流量与试验值吻合度较高,能够满足滑压运行的需求。     

供热背压机组排汽引入600 MW机组深调运行可行性分析

为进一步接纳新能源发电量,防止新能源弃电情况发生,火电机组低负荷运行和深度调峰势在必行。辽宁清河发电有限责任公司1号、9号机组深度调峰已经运行3年,供热首站6000 kW背压汽轮机组已经成功运行3个供暖期,从改造目标、改造方案和经济性进行论证将供热背压机组排汽引入到600 MW机组深调运行的可行性,并对机组深调期间的经济性和稳定性进行分析,为火电机组低负荷运行和深度调峰提供参考。     

深度调峰模式下多供热机组协同优化性能分析

以内蒙古某电厂2×200 MW、2×350 MW四台供热机组为研究对象，从厂级经济性和调峰性能角度出发，分析低压缸零出力、光轴、高背压改造三种供热技术对厂级净效益及调峰性能的影响。基于Ebsilon软件搭建四台供热机组改造前后的数学模型，分析低压缸零出力技术、高背压改造技术对单台机组经济性能和调峰性能的影响。在四种厂级供热方式下分析厂级的经济性能和调峰能力及机组背压、疏水温度、供热压力对各机组最小出力负荷的影响。研究得出，供热量相同时，低压缸零出力改造可使机组最小出力下降33 MW，高背压改造可使机组最小出力降低80 MW；四台机组供热改造后（1、3号机组切缸改造、2号机组光轴改造、4号机组高背压改造）厂级深度调峰能力最优；厂级供热负荷低于1000 MW时，四台机组经供热改造后运行经济性最优，供热负荷高于1000 MW时，四台机组按原抽凝供热运行经济性最优；供热压力对各机组调峰性能影响最大。     

国产600MW超临界机组宽度调峰试验研究

随着电网负荷及峰谷差的不断增大,在中国600 MW超临界火电机组已经成为电网主力机组并需频繁地承担调峰任务.通常火电机组调峰是指尽可能降低锅炉最低稳燃负荷,即传统的“深度调峰”.提出了“宽度调峰”的概念,并在国产600 MW超临界机组上开展了“宽度调峰”的试验研究,通过设备改造、燃烧调整、配煤掺烧、汽轮机滑压曲线优化和协调控制完善等措施,提高机组调峰性能.实现在传统“深度调峰”方面向下突破锅炉最低稳燃负荷设计值,向上挖掘机组带负荷潜力,扩大机组调峰幅度,达到“宽度调峰”目的.宽度调峰有利于电网安全调度与稳定运行,同时增加发电企业参与电网调峰运行的发电量和经济效益,实现了“调峰运行、网厂双赢”.     

新型电网结构下火电机组深度调峰控制策略的研究与应用

新型电网结构中,新能源渗透率逐步提高,其发电负荷的随机性、不可预测性对电网稳定性的影响逐步加大,需要以火力发电机组为首的常规能源快速稳定响应负荷需求,实现深度调峰运行,从而有效稳定电网有功平衡。由于火电机组30%负荷以下非线性特性明显,给水、燃料、风量等相互耦合特性更加显著,同时各个控制参数已接近或达到稳定运行下限,解决稳燃负荷以下运行安全性及变负荷速率之间的矛盾是目前火电机组深度调峰面临的问题。作为机组深度调峰运行的核心部分,控制策略的设计与应用能够有效提升机组稳定运行边界工况下的稳定性与快速性,避免AGC及一次调频性能考核,保证稳定运行,结合新型调峰技术进一步优化控制功能,成为新型电网结构下火电机组深度调峰运行的研究应用方向。     

通过试验方法确定汽轮机组滑压运行的最优参数

由于制造厂提供的滑压运行曲线不能满足机组实际运行工况的要求,通过现场试验确定机组滑压运行最优参数十分必要;介绍了机组运行优化调整的2种主要方法:试验寻优法及数学寻优法;以某电厂300 MW、直接空冷、供热汽轮机组为例,结合试验寻优法与数学寻优法确定了机组各工况下主蒸汽的最优参数,并绘制出机组负荷与最优主蒸汽压力间的关系曲线;指出了机组滑压运行的注意事项。