发电机组循环水系统的优化研究

通过特性曲线交点的方法对发电机组循环水系统进行计算分析,在此基础上分析了动叶开度可调式循环水泵运行方式对凝汽器端差和真空度的影响,并用试验数据进行了模型验证。最后运用基于最佳真空的优化准则对机组循环水系统进行了优化,提出了优化方案,可有效降低发电成本。     

燃煤电厂300MW机组循环水系统运行优化研究

以某燃煤电厂2×300 MW机组循环水系统为研究对象,充分考虑外界环境因素,基于循环水泵运行优化理论建立了冷却塔、凝汽器与汽轮机低压缸耦合的冷端优化数学模型。基于麦克尔焓差理论建立冷却塔热力计算模型并给出冷却塔出塔水温的计算方法,研究了环境温度、相对湿度和循环水量对冷却塔出塔水温的影响。研究了机组背压、循环水量与排汽流量对凝汽器真空的影响。绘制全工况下循环水泵运行方式间的等效益曲面,确定了不同的机组负荷、环境温度及相对湿度下循环水泵最佳运行方式。对比传统循环水泵优化方式,可知新型等效益曲面方法具有一定的合理性。对火电机组实际运行中循环水系统优化有一定的指导意义。     

汽轮机冷端优化的研究

针对电厂汽轮机冷端优化分析问题,从凝汽器和循环水泵的整体角度出发,对冷端系统的运行特性进行优化,提出了一种基于热力学理论的确定凝汽器最佳真空和最佳循环水流量耦合性的分析方法;并应用该方法对某电厂一台300MW机组冷端系统的运行方式进行了验证,结果表明优化后机组经济性提高了0.116%。     

考虑碳排放的热电解耦机组多目标负荷优化

在“双碳”目标下,热电联产机组为实现低碳灵活运行进行热电解耦改造。以某350 MW热电联产电厂的热电解耦改造为例,建立加装电锅炉机组模型、抽汽供热机组模型、低压缸切除机组模型,研究了改造前后机组的碳排放特性以及不同解耦方式组合后机组边界,选取了其中两种方案,分别进行以碳排放最低的单目标热电负荷优化和考虑碳排放以及收益的多目标热电负荷优化。研究表明：低压缸切除机组的供热、供电碳排放强度相比抽汽供热机组更低;抽汽供热机组耦合低压缸切除机组与加装电锅炉机组在热负荷为400～800 MW时有相近的电热特性;依据外界热负荷需求选择不同解耦方式有利于机组灵活运行;双机运行时1台机组承担主要热电负荷有助于减少机组碳排放;在文中背景下调峰收益高、碳交易收益低;机组碳排放量与机组总收益呈正比;热电解耦使机组收益随碳排放量增加更稳定。     

多机组、多元化供热模式下厂级热电负荷运行优化策略研究

开展热电联产电厂负荷优化分配研究,可进一步提高能源利用效率。为获得更好的热电负荷分配效果,首先提出了一种布谷鸟搜索-灰狼融合算法,并基于文献中的测试电厂数据验证了该算法的可靠性。然后,以呼和浩特市4机组热电厂为例,建立了多机组厂级热电负荷优化模型。基于该厂实际运行模式,研究3种不同优化场景下各机组热电负荷及煤耗变化,得出不同负荷下的厂级热电负荷运行优化策略。结果表明：全厂热电负荷统筹调控的节煤效果明显优于机组独立运行时的优化结果,最大节煤量可达18.23t/h。此时,为获得更好的节煤效果,应优先考虑热电比高的机组(4号机组)承担最大的热、电负荷,其余由其它机组补充。具体而言,电负荷和热负荷分配优先级均为：4号机组>2号机组>1号机组>3号机组。该研究结果对提高热电联产机组供热运行优化和电厂精细化管理水平具有十分重要的参考价值。     

火电厂循环水系统经济运行方式的探讨

循环水系统最优运行方式,主要是依靠计算机确定循环水泵最佳运行台数和每台机组的最佳循环水量,以获得机组运行最佳经济性。本文以母管制循环水系统为例,建立优化运行数学模型,给出合适的优化算法,从而得到最佳的泵组合及最佳循环水量。运行人员根据计算机运算的结果进行调整,可使电厂取得明显的经济效益。     

基于变频优化的供热机组循环水控制系统设计

为了充分利用变频循环水泵,提高电厂循环水系统的效率,并实现循环水系统的自动控制,以南阳热电210MW供热机组为例,分析了汽轮机与凝汽器变工况,确定连续域优化的数学模型,并且针对闭式循环水系统,通过结合冷却塔热力计算引入环境温度代替循环水进水温度进行优化计算,得到最佳工况参数。根据对优化参数的分析处理,设计循环水自动控制系统,达到循环水根据机组负荷和环境温度自动调节的目的。优化设计的循环水自动控制系统现已在南阳热电投入使用,运行稳定且效果良好。     

水冷火电机组冷端优化研究

针对电厂汽轮机冷端优化分析问题,从凝汽器和循环水泵的整体角度出发,对冷端系统的运行特性进行优化,建立了不同工况下循环水优化系统分析计算模型,得出不同负荷下汽轮机排汽压力、循环水温度对机组热耗的影响.通过现场试验,计算了不同负荷之间排汽压力对热耗率影响系数关系,以此构建了不同负荷排汽压力对热耗率影响系数模型,提高了低负荷工况优化结论的准确性。     

火电厂单元制循环水系统离散优化模型及其应用

对水量不连续变化的单元制循环水系统提出了一种离散优化模型,该模型以等效益点迭代计算来决定泵组切换时的临界工况。以黄台电厂7号机组为例,利用本模型对循环水系统进行了优化运行研究,确定了机组在不同季节、不同负荷最经济的循环水泵运行编组方式。效益分析表明,对于300MW机组,循环水系统离散优化可使电厂标准煤耗降低0．5～0．7g/(kWh)。文中根据热力试验数据,总结出凝汽器传热系数的一个经验公式,可供同类机组参考。     

母管制循环水系统优化调度分析

火电厂循环水系统优化调度方案的选择,主要是依据各循环水泵的特性参数、曲线和每台机组凝汽器的循环水量、真空、负荷等,以获得机组最佳运行台数和最佳经济性。本文以母管制循环水系统为例,建立优化运行数学模型,从而得到最佳运行方式及相关各参量。并通过对某电厂2×300MW机组的母管制循环水系统进行计算分析,得出优化调度方案。可以根据各循环水系统的实际情况结合计算机运算的结果进行优化调度,可使火电厂取得明显的经济效益,节能效果明显。     

某F级燃气轮机发电机组冷端优化策略研究

在能源结构调整及“双碳”背景下，电力行业的压力增大，电厂冷端系统具有巨大节能潜力，且由于气 电与煤电机组冷端性能差异明显，需开展专项研究。首先针对某F级燃气轮机发电机组凝汽器进行了清洁 度评估，然后通过电厂热力边界及运行参数建立了仿真模型，基于凝汽器、循环水泵、机力通风塔风机开展了 运行策略研究，分析了循环水流量、循环水温度及辅机功率等因素与凝汽器背压的敏感度关系，提出了机组 不同环境温度和机组负荷下冷端系统最佳运行方案，为燃气机组经济可靠运行提供了技术支持。     

火电厂闭式循环水系统变工况运行优化

以某600 MW机组闭式循环水系统为例,提出了以汽轮机负荷、环境温度和环境相对湿度为条件的优化运行方式,将冷却塔、凝汽器和汽轮机变工况进行耦合,得到了闭式循环水系统冷却塔的进塔水温和出塔水温(即凝汽器循环水的出口温度和入口温度)随机组负荷、环境温度和环境相对湿度的变化规律.结果表明:在一定的环境条件和负荷下,进塔水温随循环水体积流量的增大而降低,而出塔水温随循环水体积流量的增大而升高;进塔水温和出塔水温均随着环境温度、环境相对湿度和机组负荷的升高而升高.     

火电厂闭式循环水系统优化运行试验研究

在闭式循环水系统运行优化中,冷却塔出塔水温是一个与机组负荷、循环水流量及环境空气温度、湿度有关的变量,不能作为一个确定值给出。现有的方法存在着计算复杂、实时准确获取冷却塔周围温度、湿度难度大,难以实际指导机组的运行。通过对冷却塔变工况特性分析及工程实践经验,采用了统计分析方法获取循泵切换后出塔水温的变化特性,建立了闭式循环水系统运行优化的数学模型,并针对某1 000 MW火电机组的闭式循环水系统计算得到机组在不同负荷、不同循环水温度下的循环水泵最优运行方式,对闭式循环水系统的运行优化具有一定的参考价值。     

基于热力系统静态建模方法对机组循环水系统的优化研究

火电机组循环水系统的优化运行对提高机组的经济性具有重要的影响。基于静态建模软件GateCycle,通过对某300MW火电机组进行模型构建,分析了不同负荷、不同循环水温下最优的循环水泵组合方式及其对煤耗的影响,在此基础上编制了该循环水系统优化运行的工况表与经济调度图,保证了机组在最佳状态下运行。     

1000 MW超超临界凝汽式汽轮机最佳背压模型应用分析

建立了1000 MW超超临界凝汽式汽轮机最佳背压的计算模型,实时分析最佳背压随负荷、循环水流量和机组状态的变化关系。结果表明循泵功率变化和汽轮发电机功率变化均随循环水流量增加而增大。机组净出力随循环水流量先增大后减小,在一定循环水流量和背压下存在最大值。在高负荷下,降低背压带来的收益大于损耗,应尽量提高循环水流量,降低背压。低负荷下,采用一机一循泵模式合理;中高负荷下,采用两机三循泵模式合理;长期高负荷下,采用一机两循泵模式合理。在循环水入口温度维持基本不变时,汽轮机最佳背压随负荷增加而降低,最佳循环水流量随负荷增加而增大。     

S209FA型机组“二拖一”供热方式下的运行优化研究

以低碳环保、清洁高效为特点的燃气热电机组将在中国经济发达地区得到广泛应用。本文以国内第一家9F级"二拖一"燃气-蒸汽联合循环热电企业为研究对象,以现场实际运行数据为基础,以电厂单位时间利润总额为目标函数,采用线性规划中的单纯形算法,利用Matlab软件对S209FA型机组"二拖一"供热方式下的运行进行了优化计算,得出机组实际最优运行参数。希望能为燃气热电机组优化运行和电网优化调度提供参考。     

双压凝汽器循环水系统的优化运行

介绍了双压凝汽器的工作原理,阐述了循环水系统优化目标--最佳真空的确定方法.对某600 WW机组的循环水系统进行了计算和分析,得到不同条件下循环水系统的优化运行方式及净收益与循环水进口温度的关系.结果表明:双压凝汽器循环水系统的优化运行方式与单压凝汽器不同;当循环水的进口温度升高到某一值时,采用双压凝汽器的循环水系统的净收益大于单压凝汽器;机组负荷越高,双压凝汽器系统比单压凝汽器系统经济性好的范围越大.     

燃机电厂9F型机组热电负荷优化分配研究

电厂热电负荷优化分配是指在全厂总调度负荷下,根据各机组的热力性能确定各机组应承担的热电负荷,使得全厂效益最大或能耗最小的一种最优化问题.不同于燃煤热电厂,燃机电厂9F型机组由于设计为燃气轮机加蒸汽轮机的组合方式运行,因此在联合循环热力性能模型建立上较为复杂.提出了将余热锅炉新蒸汽参数作为中间变量,建立了机组天然气燃料消耗与电负荷、热负荷之间的关系模型,确定了优化计算的目标函数和边界约束条件,并采用非线性规划方法求解.模拟与实际运行结果均表明,该优化分配方法能有效降低燃机电厂燃料消耗水平,可以为同类型燃机电厂热电负荷优化分配提供参考.     

双机联调抽汽-高背压联合供热■分析与优化

为了实现热电联产机组运行优化,采用自主研发的热力系统集成优化(TPIS)软件搭建热力系统仿真模型,建立了热电联产机组■分析模型,研究了供热■效率、当量电耗■效率以及电厂总■效率随主蒸汽质量流量的变化特性;通过■分析得到了抽汽供热、抽汽-高背压联合供热、抽汽梯级利用-高背压联合供热的最优运行工况。结果表明:双机联调抽汽梯级利用-高背压联合供热方式最佳运行区间大于其他2种供热方式,双机联调抽汽-高背压联合供热方式的供热能力最大,研究结果为热电联产电厂能耗评价与运行优化提供了借鉴。     

母管制双速循环水泵冷端系统的运行优化

在分析母管制循环水系统拓扑结构并研究双速水泵运行特性的基础上,给出了循环水系统水力计算模型,并采用Matlab软件与C++混合编程求解,得到循环水系统变工况后的输出响应,并以某电厂超临界机组为例,对母管制双速循环水泵冷端系统运行进行了优化.结果表明:该模型的计算结果可用于计算不同负荷、不同循环水温下循环水系统的最优决策向量,使循环水泵在高效区内运行,提高了冷端系统的运行效率.