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。     

基于图解法的含储热罐供热机组特性分析

供热机组以热定电的运行方式导致其调峰能力不足,储热罐作为一种蓄能手段能够从一定程度上实现供热机组热电解耦,提高机组调峰能力。本文采用图解法分析了储热罐与供热机组的热力学特性以及配备储热罐的供热机组运行特性,通过计算储热罐储热流量范围,分析了供热机组调峰能力区间。结果表明,该方法原理简单,计算量小,可拟合出储热罐与供热抽汽系统运行的定值曲线,为机组的安全灵活运行提供指导。     

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。     

热电联产火电厂“以热定电”可行性研究

介绍了热电联产机组的原理及在煤价不断攀升的情况下热电联产火电厂改变以往"以电定热"运行方式的必要性。以北票发电有限责任公司为例,根据其特点运用理论计算的方法将热电联产火电厂多发电、多供热的"以电定热"和经济供热、少发电的"以热定电"的运行方式进行了对比分析,通过实践证明"以热定电"运行方式的可行性。提出了"以热定电"运行方式的具体操作原则,即根据外界温度合理调整热负荷、根据供热需求调整机组发电负荷、合理调整进汽和抽汽方式使运行的经济性最佳,当电价、煤价、热价发生变化时重新测算其合理性。     

能量平衡法以热定电数学模型的建立与验证

为了缓解供热季节电网调峰压力,合理安排电量计划及最大限度吸纳风电,基于供热机组以热定电在线监测系统,提出了能量平衡法。通过对进入汽轮机和排出汽轮机的能量进行平衡计算,确定不同采暖抽汽流量和工业抽汽流量下机组发电负荷的关系,可以准确计算机组在不同的采暖抽汽流量和工业抽汽流量情况下最大可增出力和可减出力。建立了以热定电数学模型,并通过现场试验验证了该方法的准确性和实用性。     

供热机组以热定电调峰范围的研究

中国东北地区,供热机组在总装机容量中占有相当大的比重,冬季采暖季节,在风电大规模并网条件下,电网低谷调峰压力巨大。为了缓解冬季电网调峰压力,合理安排电量计划,研制开发了“以热定电”在线监测系统。基于供热机组以热定电的在线监测系统,核定了供热机组调峰负荷的边界条件;通过汽轮机变工况计算,确定不同抽汽量下电负荷调峰范围的数学模型,同时考虑汽轮机实际运行效率的修正及初终参数变化对发电功率的修正。通过实例计算验证该方法以热定电数学模型的准确性,为此该方法更符合机组的实际运行状况,对电网公司安排交易计划、调峰及最大限度地吸纳风电起到指导性作用。     

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。     

高低压旁路改造技术在热电联产机组灵活性改造中的应用实践

为主动适应促进清洁能源消纳政策,提高机组供热期深度调峰能力和供热能力,某区域电网对某公司热电联产机组开展了高低压旁路技术改造。旁路技术改造的应用,彻底解决了该公司机组“以热定电”传统运行方式造成的供暖期调峰能力不足的难题,保证了机组全采暖期、全时域参与电网深度调峰,提高了调峰辅助服务补偿收益。     

火电汽轮机组热电解耦技术研究

针对供热机组受传统"以热定电"运行模式限制,单机调峰能力低(最大仅有50%),无法满足深度调峰的问题,以国电集团西北地区所辖火电供热机组的实际运行情况为出发点,结合汽轮机组节能诊断及机组改造经验,提出了高、低压旁路联合供热,低压缸切缸运行两种热电解耦技术方案,通过比选得出两种技术方案的优缺点及适用范围。     

高低压旁路改造技术在热电联产机组灵活性改造中的应用实践

为主动适应促进清洁能源消纳政策,提高机组供热期深度调峰能力和供热能力,某区域电网对某公司热电联产机组开展了高低压旁路技术改造。旁路技术改造的应用,彻底解决了该公司机组“以热定电”传统运行方式造成的供暖期调峰能力不足的难题,保证了机组全采暖期、全时域参与电网深度调峰,提高了调峰辅助服务补偿收益。     

供热机组在线监测系统以热定电模型研究

在供热机组以热定电在线监测系统的开发研究中,着重研究了汽轮机部分的以热定电模型,为在线监测系统的开发提供了依据。给出了建立数学模型的3种方法,并以135 MW机组为例建立了以热定电数学模型,得到了供热机组在一定范围内采暖热负荷和工业热负荷合理分配条件下的最小、最大发电机端功率拟合公式。通过与现场实时数据的对比分析,验证了此数学模型的可行性。     

城市热电联产规划原则

论述了热电联产在循环经济中的重要地位及编制城市(或区域)热电联产规划的原则。热电联产规划要求对规划范围内的热源布局应进行多方案优化和比选,提出体现规划的宏观性、预见性、指导性和操控性的最佳推荐方案。装机宜采用单机容量300 MW及以上环保、高效发电机组,建设大型发电、供热两用电站。     

梅山钢铁公司错峰用电实践

针对冬、夏季节电力资源紧缺状况,介绍了梅山钢铁股份有限公司错峰用电的措施,着重阐述利用不可中断负荷生产工艺特点实施错峰用电的方案,此举保证了梅钢公司在电力紧缺时期正常生产。     

超短期热负荷预测在发电机组厂级供热调度的应用

对于火力发电厂的综合能源应用，存在供热蒸汽调度控制和管道延迟导致的供热蒸汽不能及时满足供热用户需求的问题。根据所延时的时间长度提出采用对供热用户需求的预测值取代实时供热需求值作为供热调度的约束条件，基于Informer建立一个热负荷多步时序预测模型。构建的Informer模型采用的概率稀疏自注意力机制能够有效获取热负荷时序数据中的信息，并建立热负荷与相关气象因素之间的非线性关系，进而提高热负荷预测精确度。通过实际现场数据验证表明，建立的基于Informer的热负荷多步时序预测模型能够与未来一段时间内的热负荷有很强的拟合度，并满足实际调度控制延迟对热负荷的需求。     

一种确定锅炉沿炉膛宽度方向热负荷分布的方法

电站锅炉在运行过程中,炉膛热负荷分布受燃料类型、燃烧方式、炉膛形状等多种因素的影响。针对炉膛热负荷分布难以准确预测的问题,提出了一种确定超超临界墙式切圆燃烧直流锅炉沿炉膛宽度方向热负荷分布的计算方法,将某一工况下管子出口温度作为已知条件,结合系统结构参数进行水动力计算,建立压降计算模型,研究水冷壁系统的流动特性以及炉膛的传热特性,确定水冷壁系统阻力、压降以及流量分布。根据计算结果得到单根水冷壁管沿炉膛宽度方向的热负荷分布规律,并以此为基础,建立热负荷模型,对另一工况进行计算与分析。计算结果表明,本文所提出的热负荷分布计算方法能够准确反映每根管子总吸热量沿炉膛宽度方向的分布,可以应用于锅炉现场运行的安全性分析。     

动态寻优法在供热机组热电负荷优化分配中的应用

简要概述了热电机组负荷最优分配在工程应用中存在的问题,采用全厂和机组运行工况表描述供电、供热能耗特性曲线,通过最优工况动态寻优方法求解负荷优化分配问题,提高了方法的工程适用性。以某2×200 MW+2×300 MW热电厂的全厂热电负荷分配问题为实例,取得日标煤消耗量下降36.91 t的节能效益。     

关于燃气热水器在高海拔地区使用的试验分析

海拔高度对燃气热水器运行存在重要的影响,结合高原实地试验统计数据分析了燃气热水器在高原地区的热负荷、热效率、燃烧烟气、排烟温度等方面的变化及影响因素。     

半导体温差发电模块传热特性的数值研究

针对在光伏-温差混合发电系统中加入温差发电模块能否强化传热、降低光伏电池温度这一问题,结合温差发电的基本原理及传热学理论,采用有限容积法,研究了负载电阻、冷端对流换热系数对温差模块电学特性和传热特性的影响情况。结果表明:随着负载电阻的增加,回路中的电流逐渐减小,电压升高,输出功率会在最佳匹配电阻下达到最大值;负载电阻的增大同时也会导致温差模块传热性能降低,当电阻小于相应温差下对应的临界值时,温差模块会起到强化传热的作用;冷端对流换热系数对系统的传热性能的影响较大,当热端与环境温度之差为150 K,冷端对流换热系数为500 W/(m2·K)时,温差模块的发电效率可达到2.14%,是相同条件下对流换热系数为50 W/(m2·K)的3倍。     

超超临界机组经济运行负荷研究

研究了超超临界机组变负荷运行的经济性。在相同的调峰负荷率下,超超临界机组的经济性比超临界和亚临界机组高。超超临界机组运行负荷降低至60%额定负荷时,其热耗率将低于超临界600MW机组额定工况时的热耗率;超超临界机组负荷低于40%额定负荷时,其热耗率设计值将低于亚临界300MW、600MW机组额定工况时的热耗率;超超临界机组在低于60%额定负荷后,热耗率出现加速上升的趋势。提出应尽量保证超超临界机组在较高负荷运行,其经济负荷应不小于60%~70%额定负荷。     

热指数指标在电力负荷短期预测中的应用

就电力负荷短期预测工作引入了热指数指标,它来源于生物气象学的统计结果,是人体感受气温和空气相对湿度综合作用的一组统计数据,推导出热指数在工程应用中的拟合函数,并应用于电力负荷短期预测工作中。热指数能更好地体现电力负荷和气象条件之间的关系,因此提高了电力负荷短期预测的准确度。