适应火电机组灵活运行的滑压曲线优化方法

为了保证机组在调峰过程中快速响应负荷指令以及减小主蒸汽压力的波动,分析了汽轮机初压变化对机组安全性、稳定性、经济性和快速性的影响以及不同负荷段对上述特性的需求,结合最小二乘支持向量机(LSSVM)和混沌粒子群优化(CPSO)算法建立了热耗率预测模型并确定660 MW机组各典型负荷下的最优初压。提出了将性能试验优化曲线与文章优化曲线相结合的新的滑压策略,即机组在动态调节时采用文章优化曲线运行,而在稳定工况下采用性能试验优化曲线运行,并将该滑压策略添加到协调控制系统的主蒸汽压力设定值生成回路中进行仿真验证。结果表明:新的滑压策略不仅能提高机组在动态调节时的变负荷速率,还能维持机组在稳态工况时的经济性。     

超临界CFB锅炉主蒸汽压力控制系统研究

通过对超临界循环流化床(CFB)锅炉的动态特性、能量平衡、即燃碳量和主蒸汽压力调节进行分析,合理构建关键参数,并利用机理分析构造软测量模型,计算炉膛内即燃碳的存储量和蓄热量,从而得到当前锅炉的热量信号,将直接能量平衡控制思路应用于超临界CFB锅炉的主蒸汽压力控制系统.结果表明:该方法提高了主蒸汽压力的稳定性和负荷响应能力,改善了机组的调节品质,证明了所构建模型和所提方法的有效性.     

660 MW超临界机组优化改造后RB试验技术分析

某660 MW超临界机组在大修期间经DCS升级后,各系统调节机构的热态特性发生改变,对原有RB(快速减负荷)控制回路带来一定的影响,基于此,需要对该机组的性能进行评估和对控制系统进行优化。经过对该机组进行燃料、送/引风机、一次风机、给水泵RB试验,同时根据相关试验曲线、参数和控制逻辑,对该机组控制系统进行优化。试验结果表明:该机组完全达到设计的运行参数,且主汽压力、主汽温度、炉膛负压等参数指标控制稳定。RB功能完善可靠,在辅机发生故障时,能够确保机组仍能安全稳定地运行。     

700MW超临界火电机组协调控制系统优化

为提高机组的协调控制调节品质,对原控制系统策略的不足进行分析,从锅炉主控、汽机主控、给水调节、燃料调节、一次风压调节、磨煤机风门控制等方面进行优化,满足发电机组的AGC负荷调节的速率及精度要求。优化后增强了锅炉对煤种变化的适应能力,机组主要参数调节品质优良,机组安全稳定经济运行水平得到提升。     

主汽压力控制品质与燃料量变化约束关系定量分析

  [目的]  以风电为代表的可再生能源规模化并网造成火电机组发电负荷指令大幅频繁变化,调试协调控制系统参数时需要在汽轮机前主蒸汽压力控制品质与燃料量变化幅度之间做出权衡。  [方法]  从简单一阶惯性对象着手,依次增加积分、纯迟延、非最小相位特性,逐步推导出典型对象调节时间同控制器输出的最大调节量之间约束关系的公式。  [结果]  进一步结合火电机组协调控制系统机侧控制回路闭环情况下锅炉燃料量与机前压力对象模型,得到描述发电负荷指令扰动下机前压力变化与燃料量变化间约束关系的公式。  [结论]  通过仿真实验结果和机组实际运行数据的验证,该公式准确性能够满足实用要求。     

330 MW机组深度调峰控制系统问题分析及优化

在电力消费增速放缓、煤电机组投产过多、非化石能源高速增长的形势下,煤电的深度调峰或低负荷运行将成为常态.以某330 MW火电厂机组为例,全面评估排查深度调峰下的机组自动调节品质,深入分析协调控制、汽温控制、给水控制等方面存在的问题,通过开展现场设备治理、优化负荷指令前馈函数和最小流量再循环阀控制逻辑、模拟电网频率开展一次调频试验等措施,机组主蒸汽压力、过热汽温、给水控制等调节品质显著提高,机组达到了在30％额定负荷的灵活性深度调峰和长期安全稳定运行的能力.     

600MW机组协调控制系统分析与优化

对某电厂7#机组协调控制系统,分析了主要控制逻辑：负荷指令控制、压力定值控制、机炉协调控制。针对该机组负荷响应能力差、主汽压力波动大进行了优化,得到了良好的控制效果,安全性和经济性得到了保证。     

300 MW机组快速甩负荷初期主汽压力动态特性仿真

为了研究机组在FCB(快速甩负荷)初期主蒸汽压力的动态特性,比较不同特性设备在FCB初期对主蒸汽压力飞升的影响,在合理的假设条件下,采用机理建模的方法建立某300 MW机组过热器集总参数模型,利用模型进行FCB仿真试验。分析FCB初期主蒸汽压力的变化特性,并确定影响其变化的因素。结果表明:在FCB初期,减小旁路系统快开时间能够非常有效的控制主蒸汽压力的飞升;具有较大的汽轮机转子时间常数的机组对于主蒸汽压力飞升的调节更有利;快开型PCV(压力控制阀门)对于主蒸汽压力的调节优于其它特性的阀门。     

基于主蒸汽流量的抽凝供热机组宽负荷滑压优化研究

为提高某超临界抽凝供热机组的运行经济性,分析了供暖期热负荷、背压等因素对传统机组负荷—主蒸汽压力滑压曲线适用性的影响。针对该抽凝供热机组,通过宽负荷滑压优化试验,给出了以主蒸汽流量为自变量的滑压优化曲线,在此基础上提出了在线计算主蒸汽流量的模型。试验结果表明：不同负荷下计算的通流系数基本为一定值,符合理论分析;不同通流系数下,计算主蒸汽流量和试验主蒸汽流量之间的相对误差均不超过1%;该模型计算的主蒸汽流量与试验值吻合度较高,能满足滑压运行的在线实时控制。     

基于BP神经网络的主蒸汽流量计算模型

目前大容量机组的主蒸汽流量是由调节级后压力等参数间接计算得到的。由于通流部分状况改变、负荷变动等原因,由传统公式计算得到的结果存在较大偏差。借助神经网络较强的非线性拟合能力、网络泛化及容错能力,构建了基于BP神经网络的主蒸汽流量计算模型。计算结果表明该模型具有较高的准确性和稳定性,调节级后压力的非正常波动对模型的计算结果影响很小,为实际生产过程中主蒸汽流量的计算提供了一种新的思路和方法。     

DEH压力限制对超超临界机组甩负荷的影响

介绍了西门子1000 MW等级超超临界汽轮机机组DEH控制器的工作原理,通过国华台山发电厂6号机组首次甩100%负荷试验失败的现象,结合甩负荷时旁路系统控制方案和汽轮机控制器的切换,分析主蒸汽压力限制功能对甩负荷控制的影响,通过改进DEH压力控制器设定值变化率限制的设计参数,从而确保第二次甩负荷试验成功完成。由此表明,DEH压力控制器设定值变化率限制的设计参数需要与旁路系统压力调节回路相配合。     

电厂实时主蒸汽压力优化软件开发

为了实现节能降耗的目的,针对300MW大型火力发电机组,开发了主蒸汽压力实时优化系统。提出以热力系统矩阵方程为基础的机组运行状态重构方法。采用机理分析法和统计法相结合的混合建模思想,在保证运行参数规律的基础上提高了模型的计算精度。应用Delphi编程及Mysql数据库,实现了电厂机组主蒸汽压力实时优化,对电厂运行进行指导。软件应用表明:在100%负荷与80%负荷时,采用定压运行;在80%负荷以下采用滑压运行;热耗优化量随着负荷的升高逐渐减小。     

实用机组定滑压运行曲线试验研究

以某600 MW空冷机组为例,在不影响锅炉、汽轮机安全运行的前提下,借助性能试验测试手段,结合局部能耗分析法寻求机组经济、安全和实用的定滑压运行曲线,并通过理论分析得出在负荷管理中滑压运行时主蒸汽压力变化值和排汽压力变化值的线性关系;以排汽压力为变量设置主蒸汽压力偏置来改善定滑压运行曲线,并对机组的优化试验结果进行了验证.结果表明:该优化方案对机组安全运行和节能降耗有显著的效果.     

1000 MW机组低负荷控制优化节能技术应用

华能海门电厂目前装机为4×1036 MW机组,低负荷工况下运行会产生很多不利影响。对协调控制系统、给水、汽温、氧量、一次风压等系统的控制系统进行合理深度优化,使其既能满足机组高负荷段的自动调节性能,也能满足低负荷段的自动调节性能,实现对高低加水位自动稳定调节、给水泵再循环最佳开度等,使其在高、低负荷段均有较好节能能力,达到了低负荷深度节能降耗的目的。     

基于支持向量回归的大容量机组主蒸汽流量建模

分析了大容量机组主蒸汽流量的计算原理,指出了常规的基于调节级后压力计算模型的弊端.介绍了支持向量回归计算模型及其参数选择,并将该模型应用于某300MW机组的主蒸汽流量建模计算,同时与RBF神经网络模型进行对比.结果表明,基于支持向量回归的计算模型不仅能够在不同工况下对主蒸汽流量进行准确估算,还能够适应机组通流部分状态发生改变时主蒸汽流量的计算,并具有较好的泛化能力和稳定性,适于在线计算,能够满足机组经济性诊断实时计算的要求.     

基于改进的磷虾群优化算法的汽轮机初压优化研究

以求解汽轮机变工况运行时的最优主蒸汽压力为目标,首先根据汽轮机运行数据,利用回声状态网络(ESNs)建立热耗率预测模型,然后利用改进的磷虾群优化(I-KH)算法的全局搜索能力,在可行的主蒸汽压力范围内对所建预测模型进行主蒸汽压力寻优,并将优化后的汽轮机滑压运行曲线与厂家设计压力曲线进行对比.结果表明:优化后机组各个负荷下对应的热耗率均有所下降;按照优化后的汽轮机滑压运行曲线运行可有效降低机组热耗率.     

基于风量氧量热量信号导前微分协调控制系统

针对大型火电机组频繁参与电网调峰以及煤质不稳定导致机组燃烧扰动增多,使得协调控制系统控制品质下降的问题,提出了利用风量、氧量构造热量信号,并将此信号经过微分后引入炉侧调节器,构成导前微分协调控制系统的改进方案,同时给出补偿法整定微分增益的方法,采用机组通用简化非线性动态模型利用相对增益矩阵法在系统耦合特性和等效对象特性之间进行衡量和比较,选取适合的等效对象,计算得到微分增益.结果表明：导前微分协调控制系统能够改善系统的控制品质,减小负荷变化对机前压力的扰动,有效克服制粉系统和燃料发热量变化扰动.     

基于神经网络预测模型和凝结水节流的超超临界机组协调系统智能优化控制

针对某1000 MW超超临界机组,建立了具有较高精度和良好动态性能、考虑机组回热循环特性的机组负荷及主汽压力神经网络预测模型.在此基础上,提出了一种协调系统综合智能预测优化控制方法.该方法利用负荷及主汽压力预测模型在机组变负荷过程中分别对除氧器水位调门开度、汽轮机调门开度及燃料量指令进行实时优化,改善协调控制效果.借助1 000 MW超超临界机组仿真机,进行了详细的协调优化控制仿真试验.结果表明:该方法可有效提高机组动态过程负荷的响应速度和调节精度,大大减小变负荷过程中主汽压力的控制偏差,具有较好的工程实用性.     

数字电液调节系统负荷控制功能的仿真研究

数字式电液调节系统(DEH)是控制汽轮机运行的核心,其负荷调节系统控制性能的优劣直接影响整个机组的正常运行。在建立机组及DEH系统仿真模型的基础上,分析了DEH系统的基本结构和功能,整定了负荷串级控制系统的调节器参数,优化了反馈回路投切与阀门控制方式切换的控制算法。为现场控制系统的优化运行提供了参考依据,可以进一步提高供电品质,保证运行的安全性和经济性。     

660 MW机组主汽压力MRAC优化控制系统的设计

自适应控制具有良好的鲁棒性,调节速度快和抗干扰性能优越。针对火电厂660 MW超临界机组主汽压力被控对象具有非线性、强耦合等特点,采用自适应控制系统结构实现对锅炉主汽压力的优化控制,保证系统运行的高效性和稳定性。通过主汽压力归一化的MIT-MRAC控制系统的仿真实验,可以证明该方法能够有效地解决系统变量之间的耦合关系,能够根据当前负荷的变化做出相应的控制。当系统受到燃料率等方面的干扰时,经过系统的自动调节后能够很快地消除扰动的影响,能够做到稳、快、准地实现主蒸汽压力有效的调节,保证燃料的充分燃烧。这种控制方法能使复杂生产过程控制在最佳运行状态,降低煤耗,保证系统的安全性与可靠性。