热电机组深度调峰模式下锅炉中低负荷性能研究

内蒙古处在高寒地区,供暖期长达半年之久,内蒙古电网包含大比例的热电机组;该地区冬季风能资源丰富,这种现状加大了内蒙古电网对热电机组调峰能力的迫切需求。根据内蒙古某热电厂锅炉中低负荷稳定运行特性和实际运行情况进行性能试验研究,对该机组的深度调峰能力进行挖掘,试验结果表明:燃用发电企业现有煤种,低压缸切除工况下,可以实现35%BMCR工况下的低负荷稳燃运行,机组运行稳定,锅炉运行效率与额定工况设计值相比略有下降,热电机组运行经济下降;SCR入口烟温能够满足脱硝反应温度,保证脱硝装置运行正常;锅炉水动力循环稳定,未出现明显的传热恶化。研究结果为热电机组的深度调峰提供理论和实际的技术支撑,为内蒙古电网最大限度地接纳风电及光伏可再生能源、减少传统能源的消耗提供借鉴。     

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。     

热电联产机组调峰能力的研究与应用

针对我国三北地区冬季采暖期电网调峰能力严重不足的现状,以研究热电联产机组采暖期调峰能力为目的,利用等效热降理论建立热电联产机组热力曲线数学模型,以实验的方法改变新蒸汽参数,在相应的供热负荷下确定机组的供电负荷可调整范围.以实验结果为基础对模型进行修正,从而确定机组有功出力的可调区间,为热电联产机组调度提供理论依据和技术支持.在实际电网的应用证明了模型的正确性和有效性.     

热电联产机组参与系统调峰的调度策略

冬季占一定比例的热电机组按"以热定电"方式运行,无法参与系统调峰,使得电力系统在谷荷时段的调峰能力严重匮乏。针对这一问题,在分析背压式热电机组运行特性的基础上,利用供热系统热迟滞性的特点,建立了热电机组参与系统调峰的优化调度模型。该模型以研究周期内相应谷荷时段的有功调节功率最大为目标,综合考虑了热电机组的热电关联约束;通过分析热电机组出力变化对供热质量的影响规律,提出了求解该模型的简化方法。所提模型和方法可以在保证供热质量的前提下,实现合理组织热电联产机组的生产运行,增加系统的调峰容量。算例分析验证了所提模型和方法的有效性。     

热电联产机组在深度调峰模式下的负荷智能分配

本文提出一种新的不同供热负荷、发电负荷下的供热煤耗率和发电煤耗率的计算方法,并据此拟合出不同供热负荷下,随发电负荷变化的供热煤耗率曲线、供电煤耗率曲线以及最大发电功率和最小发电功率,利用拉格朗日插值法得到机组在可行域内随发电负荷和供热负荷变化的供热、发电煤耗率曲面。然后结合当地的深度调峰政策、燃料成本和热电售价等,准确计算出热电联产机组的实时成本和利润。最后基于自适应遗传算法找出在给定供热负荷的条件下使得2台机组总利润最大的发电负荷分配方式。本文方法既能给出热电联产企业实时成本和利润,又能给出机组当前调峰时期较优的负荷分配方式,从而指导运行决策人员做出更合理的运行策略。     

太阳能辅助热电联产机组供热、发电及调峰性能分析

针对新能源存在不稳定性导致电网调峰问题日益严重的现状,结合较为成熟的光煤互补发电技术及多热源联合供热调峰系统,设计光煤混合供热发电系统,使热电联产机组具有一定的调峰能力。以某300 MW热电联产机组为研究对象,利用Ebsilon Professional软件搭建发电、供热可灵活调节的太阳能辅助热电联产系统,基于供热机组实际双机运行工况,在保证供热负荷前提下,分析太阳能辅助双机热电联产机组耦合方式,比较耦合前后双机调峰性能。结果表明：凝汽器出口与太阳能集热系统换热器间的管道上设置动态节流阀,改变太阳能集热系统辅助供热机组的运行模式,能够实现发电、供热、调峰一体系统的灵活运行;其中,以太阳能集热系统仅用于补充供暖的运行方式调峰能力最强,太阳能辅助单机供热前后调峰容量比值为0.76,太阳能辅助双机供热前后调峰容量比值为0.55,太阳能辅助承担最大供热负荷的1号机组在调峰容量及调峰补偿上效果最佳。     

石门电厂300MW机组锅炉调峰性能试验研究

详细论述了国产３００ＭＷ机组锅炉调峰性能试验研究成果,通过采取炉内敷设卫燃带,改善燃烧器出口结构,制粉系统改造以及运行优化调整等技术措施。使石门电厂２号机组在燃用煤质低于设计煤种的条件下,调峰试验最低负荷达到１６０ＭＷ,突破了厂家阳低稳燃负荷保证值。     

山东电网不同类型热电机组供热与调峰性能研究

"碳达峰、碳中和"双碳目标推动下,煤电机组逐步由电量型电源向调节性电源转变,随着新能源发电和外电入鲁的比例增大,供暖季山东电网煤电机组面临供暖与调峰双重考验.通过分析山东省内直调公用热电机组类型数量和供暖面积变化趋势,研究不同类型热电机组供热与调峰性能,为"十四五"期间煤电机组供热灵活性改造提供参考.     

300 MW级热电联产机组调峰能力研究

北方采暖地区风电和热电联产联合运行矛盾凸显,为指导充分挖掘现有热电联产机组的调峰能力,增强电网调峰能力,为促进风电消纳提供支撑,通过组合运用简捷热平衡法、等效焓降法及弗留格尔公式,建立了大型热电联产机组调峰能力计算模型.运用计算模型研究了300 MW和350 MW热电联产机组在不同供热抽汽量、不同供热抽汽压力下的最大、最小发电功率,考虑全厂汽水损失对热电联产机组调峰能力的影响.计算结果为指导进一步挖掘北方采暖地区现有热电联产机组调峰能力,促进风电消纳提供了依据.     

考虑碳交易的凝汽式机组蓄热调峰方案研究

将抽汽分级蓄热应用于凝汽式机组调峰,基于能量梯级利用原则提出了“3级”和“2级”蓄放热结构,研究不同方案下调峰范围、CO2排放和收益的变化。以某超超临界660 MW机组为例,将这2种蓄放热结构与已有的“单级”蓄放热结构进行比较;以40%THA工况作为起始工况,分别对1号、2号、3号回热抽汽进行蓄热。结果表明:“3级”“2级”结构的调峰范围为31.5%~45.2%,大于“单级”蓄放结构;在1个蓄放热周期内,蓄热调峰方案的碳排放量与无蓄热的对照方案几乎相等,碳配额却少于对照方案,导致碳交易收益减小,但加上各蓄热方案的调峰收益后,总收益均高于对照方案,其中总收益最高的是“3级”结构的“蓄一抽”方案。     

基于热经济性的调峰策略在超超临界660 MW机组上的应用

在可再生能源快速发展、电力需求增速放缓的现状下,高参数、大容量火电机组安全、经济调峰是目前灵活性调节的重要研究方向。以超超临界660 MW机组为对象,通过对2台机组低负荷运行与单台机组高负荷运行时煤耗率差和机组启停能耗的对比,研究了机组分别采用两班制和低负荷运行方式的经济性。结果表明:2种方式的经济性不仅与总负荷有关,还与调峰运行时间有关;两班制运行方式的节能优势随总负荷的升高而降低,存在使得2种运行方式经济性相同的临界总负荷;当总负荷低于临界负荷时,两班制运行经济性随调峰运行时间的减小而减小,存在临界停机时间。     

热电联产机组柔性控制仿真研究

随着新能源发电大规模发展,热电联产机组需要灵活运行以平抑新能源接入电网带来的波动。为了满足机组灵活运行时控制要求以及机组运行安全性,设计了一种基于灵活性评价的热电联产机组柔性控制策略。首先,根据机组电负荷、热负荷和机前压力的响应特性,提出一种可以表征机组负荷适应能力以及运行安全性的灵活性评价指标的计算方法,并以此作为最优柔性因子选取的依据。然后,仿真分析了单一工况下柔性因子对控制系统性能的影响。最后,在确定不同工况最优柔性因子的基础上,设计了随工况变化的自适应柔性因子并应用到柔性控制中。仿真结果表明：该控制策略不仅在机组大范围工况变化时可以取得较好的控制效果,也可以对低压缸切缸后的机组实现较好的控制,满足机组灵活运行的控制要求,保证机组运行安全性。     

600 MW机组锅炉低氮燃烧器改造试验研究

针对台山发电公司600 MW机组锅炉氮氧化物排放高的问题,提出了双分段高效复合低氮燃烧器的改造方案,并在3 MW热态试验台上进行了试验研究.结果表明,采用两段SOFA运行方式比一段SOFA运行方式NOx排放值更低,与不采用空气分级的燃烧工况相比,NOx排放可以降低60％左右,而CO和飞灰含碳量的数值变化不大.目前,该公司600 MW机组锅炉在燃用80％神华煤+20％石炭煤时,NOx排放值约为450 mg/m3,锅炉低NOx改造后,预计NOx排放值将小于180 mg/m3.     

计及新能源随机特性的电网深度调峰多目标策略

在规模化新能源并网消纳趋势下,电网新能源的出力随机特性和系统调峰裕度亟需兼顾研究。首先根据非参数估计理论对新能源出力的随机特性进行处理。其次基于火电调峰机组的深度调峰过程对机组的运行费用进行分析建模。接着构建综合考虑电网深度调峰运行经济性和调峰灵活性的多目标优化调度模型,提出考虑新能源出力随机特性的多目标电网深度调峰运行优化调度策略。最后基于多目标求解方法分别以10台火电机组电力系统和某地区实际电网运行数据进行仿真计算,分析该多目标调度策略的有效性。     

350MW机组锅炉低NOx燃烧器改造试验研究

某电厂2号机组锅炉燃烧器改造前NOx排放浓度约718～972mg/m3,采用BHK技术的新型HT-NR3燃烧器和全炉膛分级燃烧技术对2号机组锅炉低NOx燃烧系统进行了改造.试验结果表明,燃烧器改造后,机组在320MW负荷、各种磨煤机组合运行方式、3个不同煤种条件下,烟气中CO排放浓度小于80 μL/L,NOx排放浓度在306～358mg/m3.与改造前相比,NOx排放浓度平均降幅达58.7％,改造效果显著.     

广东电网调峰分析

2000年广东电网负荷骤增，如何做好调峰，保障电网安全与电力供应，是当前面临的紧迫课题。为此，对广东电网的调峰现状进行了分析，并针对目前广东电网的实际运行情况，提出了解决广东电网调峰问题的具体办法。     

炉底漏风对某600 MW机组锅炉性能的影响

针对风冷式干排渣系统,采用数值模拟方法研究了各典型负荷下该系统炉底漏风对锅炉温度场、燃尽率、NOx生成量等的影响。结果表明:干渣机冷空气漏入后,炉内整体温度水平降低,对中下层燃烧器层的稳燃能力影响较大,低负荷下底层燃烧器中心截面烟气温度可下降100 K;煤粉不完全燃烧损失增大,NOx生成量亦有所增加,特别是当系统密封不严时,其影响不容忽视;炉底漏风产生后,空气预热器X比减小,可使锅炉排烟温度大幅提高。     

宁东地区660 MW机组锅炉燃煤掺烧试验研究

宁东地区某燃煤发电厂由于燃用的设计煤种供应紧张,急需掺烧经济性较好的非设计煤种来改善经营状况,但是,燃用非设计煤种可能会导致锅炉设备的安全无法保障,锅炉运行经济性降低和污染物排放量发生明显变化,因此需要进行相应的混煤掺烧试验研究。本文通过选取合适且经济的煤种与电厂常规设计煤种进行掺烧试验,全面分析混煤掺烧对锅炉设备安全性、经济性和环保性的影响,为电厂扩大煤种适应性范围提供决策依据。