CN108448654A - 一种火电机组调峰低负荷运行第二高效区的调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及火力发电机组控制技术领域，具体涉及一种火电机组调峰低负荷运行第二高效区的调整方法，包括以下步骤：S1.采集机组运行数据，根据下列公式计算临界时间Tcr，当T≥Tcr时，采用两班制运行方式；当T＜Tcr时，采用低负荷运行方式。本发明目的是在燃煤机组运行负荷下降过程中，从较高效率区到较低效率区时，通过控制机组的各项参数维持在当前运行负荷下对应的最佳参数范围内，从而使机组保持在相对较高的效率区间运行，在机组效率曲线中挖掘出局部的峰值，实现机组调峰运行的第二高效区。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电机组控制技术领域，具体涉及一种火电机组调峰低负荷运行第二高效区的调整方法。
背景技术
近年来随着国家经济进入“L”型发展，不可避免的对电力行业造成冲击，目前我国电力现状是供电负荷远大于用电负荷，由于受到电站机组装机容量增加、新能源并网发电以及工业用电量下降等因素的影响，使得电网的峰谷差增大，发电机组经常在低负荷下运行，由附图1可见，从2011年开始，火电机组年平均利用小时数连续下降，到2016年下降到4165h，创我国自1964年以来的最低水平。
在国家大力治理雾霾的现况下，电网应具有足够的调峰能力，参与调峰的燃煤机组数量严重不足，导致了用电峰谷差不断增大，仅仅依靠传统的降低常规电厂负荷的调峰方式已不能满足现状，要求大容量、高参数的燃煤机组参与电网的深度调峰已逐渐成为常态。我国燃煤机组目前的调峰能力和发达国家的差距较大，由于国外的燃煤机组几乎都按调峰运行设计，启动速度较快，锅炉最低稳燃负荷较低，可达额定负荷的30％-40％，而我国机组通常是按照基本负荷设计，而且启动较慢，锅炉最低稳燃负荷一般为额定负荷的50％-60％。
燃煤机组按设计工况运行时效率较高，但是调峰新常态下，燃煤机组的运行工况往往偏离设计的高效区，使机组的主辅机经济性较差，供电煤耗大幅提高；同时造成污染物控制难度加大，污染物排放控制成本相对增加。基于目前的电力环境下，大型火电机组主要采取低负荷运行调峰和两班制运行调峰的方式。
低负荷调峰运行：根据电网负荷高低峰谷的需求量改变机组负荷来满足系统调峰需要的运行方式，在电网负荷高峰时段，机组在能达到的最高负荷下运行；在电网低谷时段，机组则在较低的负荷下运行；以较快的速度来升降负荷以满足电网负荷变化。低负荷运行调峰方式的机动性要更好。然而目前国产机组大多是带基本负荷设计，采用低负荷调峰，当负荷低于70％时机组效率就急剧下降，如果夜间负荷降至较低值时，效率会降至很低，因此相比两班制运行，低负荷调峰的经济性较差。
两班制调峰运行：根据电网日负荷曲线的分配规律，机组在白天正常运行，在夜间电网负荷低谷时停机6～8h，次日清晨热态启动，机组重新并网。其优点是机组可调出力大，可达100％机组最大负荷，调节电网负荷的效果显著。两班制运行调峰的操作复杂，由于主、辅机启停频繁，对设备寿命有明显影响，并且热态启动时参数要求极为严格且较难控制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种火电机组调峰低负荷运行第二高效区的调整方法，在燃煤机组运行负荷下降过程中，从较高效率区到较低效率区时，通过控制机组的各项参数维持在当前运行负荷下对应的最佳参数范围，从而使机组保持在相对较高的效率，在机组效率曲线中挖掘出局部的峰值，实现机组调峰运行的第二高效区。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种火电机组调峰低负荷运行第二高效区的调整方法，包括以下步骤：
S1.采集机组运行数据，根据下列公式计算临界时间Tcr，
其中，ΔBs为机组启停燃料损失，单位为t；
b1为低负荷时的供电煤耗，单位为g/kW·h；
bn为额定负荷时的供电煤耗，单位为g/kW·h；
Pn为低负荷运行的负荷值，单位为MW；
S2.判断调峰运行时间T与临界时间Tcr的大小，
当T≥Tcr时，采用两班制运行方式；两班制运行方式是指机组根据电网日负荷曲线的分配规律，白天正常运行，夜间电网负荷低谷时停机6～8h，次日清晨热态启动，机组重新并网；
当T＜Tcr时，采用低负荷运行方式。
进一步地，当T＜Tcr时，所述低负荷运行方式的具体调整方式为：
a.机组在高于75％额定负荷运行时，采用定压运行方式；
b.机组在30％～75％额定负荷运行时，采用滑压运行方式；
c.机组在低于30％额定负荷运行时，采用定压运行方式。
本发明的原理：对比两种调峰运行方式，采用低负荷调峰方式，当夜间负荷降到其可能的最低值时，效率很低，长时间低负荷运行显然是不经济的；而两班制每次启停对机组的寿命损失较大，若低谷时间不长，采用两班制运行调峰的方式也不适合。因此选定机组合理的调峰方式的先决条件是要获得调峰期间低负荷持续时间Tcr；若调峰运行时间T超过临界时间Tcr，则低负荷调峰运行的损失将大于启停两班制调峰运行方式，故采用两班制运行方式；运行时间T小于临界时间Tcr，则采用低负荷调峰运行方式；机组在低负荷运行调峰过程要适应较大幅度的变工况运行，其调峰区段的经济性直接影响电厂的发电煤耗及电网的调峰经济性；影响循环效率的主要因素有机组运行的相对内效率和循环的各项初参数；若机组各项不可逆损失小，则机组的相对内效率高；若机组循环的各项初参数接近或达到设计值，机组的经济性较高。
在燃煤机组运行负荷从较高效率区(75％额定负荷以上)，降到较低效率区时，通过控制机组的各项参数维持在当前运行负荷下对应的最佳参数范围，从而使机组保持在相对较高的效率，在机组效率曲线中挖掘出局部的峰值，实现机组调峰运行的第二高效区。
机组在较高效率区(75％额定负荷以上)时，采用定压运行方式，机组的各项运行参数接近设计工况，进汽节流损失小，机组的相对内效率较高；机组在发生较大幅度的变工况运行(30％～75％额定负荷)时，若仍采用定压运行方式，虽机组的运行初参数接近设计工况，但进汽流量减少，节流损失增大，汽流扰动增大通流效率降低，机组的相对内效率相应降低；因此在变工况下，机组采用滑压运行，汽轮机全周进汽，节流损失最小，新蒸汽与再热蒸汽在较大范围内易于稳定，热力设备受到热冲击较小，机组在低负荷时主汽的容积流量基本不变，漏汽损失、湿汽损失减小，循环的相对内效率基本不随负荷的降低而降低；因此对于低负荷运行调峰时，采用“定压-变压-定压”的复合滑压的运行方式，既满足了调峰的需要又保持了机组较高的经济性和较好的安全性。
本发明的有益效果是：燃煤机组运行的最佳效率区通常为机组的额定负荷工况，机组效率曲线一般为抛物线；锅炉的最佳效率区大约为75％以上额定负荷区间，锅炉在深度调峰过程的运行工况通常为最低稳燃负荷，低于最佳效率区时机组的主辅机运行的经济性较差，煤耗大幅提高，污染物控制成本增加；本发明目的为当燃煤机组运行负荷下降过程中，从较高效率区到较低效率区时，通过控制机组的各项参数维持在当前运行负荷下对应的最佳参数范围，从而使机组保持在相对较高的效率，在机组效率曲线中挖掘出局部的峰值，实现机组调峰运行的第二高效区。
附图说明
图1为2001-2015年发电设备利用小时数图；
图2为试验例中不同负荷下汽耗率变化情况图；
图3为试验例中不同负荷下热耗率变化情况图；
图4为试验例中不同负荷下绝对电效率变化情况图；
图5为试验例中不同负荷下调节级温度变化情况图；
图6为试验例中不同负荷下高压缸排汽温度变化情况图；
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例
一种火电机组调峰低负荷运行第二高效区的调整方法，包括以下步骤：
S1.采集机组运行数据，根据下列公式计算临界时间Tcr，
其中，ΔBs为机组启停燃料损失，单位为t；
b1为低负荷时的供电煤耗，单位为g/kW·h；
bn为额定负荷时的供电煤耗，单位为g/kW·h；
Pn为低负荷运行的负荷值，单位为MW；
S2.判断调峰运行时间T与临界时间Tcr的大小，
当T≥Tcr时，采用两班制运行方式；
当T＜Tcr时，采用低负荷运行方式，具体调整方式为：
a.机组在高于75％额定负荷运行时，采用定压运行方式；
b.机组在30％～75％额定负荷运行时，采用滑压运行方式；
c.机组在低于30％额定负荷运行时，采用定压运行方式。
试验例
通过采集某电厂600MW亚临界燃煤机组在不同负荷下的运行数据，对比机组在定压、滑压两种运行方式的经济性，如表1所示；根据运行参数，可做出机组不同负荷下对应的主要经济性指标的关系特性曲线，如图2～6所示；随着机组负荷的降低，汽耗率先下降后上升，热耗率不断上升，而绝对电效率则不断下降；说明机组在中低负荷段，经济性随着机组负荷的降低而出现下降趋势。
表1燃煤机组变负荷主要运行参数
在75％-100％额定负荷阶段中，定压运行和滑压运行的主要经济性参数如汽耗率、热耗率、绝对电效率等相差较小；随着机组负荷的进一步降低，汽耗率、热耗率在定压运行过程中要高于滑压运行，绝对电效率定压运行参数低于滑压。
随着机组负荷的降低，经济性参数的变化趋势越来越快；说明在机组的中间负荷和较低负荷下，机组滑压运行的经济性高于定压运行；对于参与调峰的燃煤机组，在中低负荷阶段，采用滑压运行调峰方式，经济性十分明显；如图5、6所示，汽轮机调节级和高压缸出口温度均随负荷降低而出现下降。
在定压方式运行时下降速度明显高于滑压运行方式，而在实际运行期间，汽轮机温度变化较大会对汽轮机设备如转子、缸体的温度场产生影响，温度场变化小可减少热力设备的热应力和热变形，减小机组的热损耗，对机组运行的安全性和稳定性造成不利影响；因此，对于调峰机组变负荷运行期间，采用滑压运行方式能有效提高机组的稳定性和安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (2)
1.一种火电机组调峰低负荷运行第二高效区的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.采集机组运行数据，根据下列公式计算临界时间Tcr，
其中，ΔBs为机组启停燃料损失，单位为t；
b1为低负荷时的供电煤耗，单位为g/kW·h；
bn为额定负荷时的供电煤耗，单位为g/kW·h；
Pn为低负荷运行的负荷值，单位为MW；
S2.判断调峰运行时间T与临界时间Tcr的大小，
当T≥Tcr时，采用两班制运行方式；
当T＜Tcr时，采用低负荷运行方式。
2.根据权利要求1所述的一种火电机组调峰低负荷运行第二高效区的调整方法，其特征在于，当T＜Tcr时，所述低负荷运行方式的具体调整方式为：
a.机组在高于75％额定负荷运行时，采用定压运行方式；
b.机组在30％～75％额定负荷运行时，采用滑压运行方式；
c.机组在低于30％额定负荷运行时，采用定压运行方式。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111856940A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 一种火电机组低负荷运行的控制方法、装置及存储介质 |
| CN112801444A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-05-14 | 华能陕西发电有限公司 | 一种燃煤发电机组深度调峰负荷下供电煤耗特性曲线获取系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104238494A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 基于电网调频调峰的火电机组给煤量控制方法 |
| CN105318349A (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-10 | 国家电网公司 | 基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制方法 |
| US20170207628A1 (en) * | 2016-01-18 | 2017-07-20 | General Electric Technology Gmbh | Method for operating a power plant, and power plant |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104238494A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 基于电网调频调峰的火电机组给煤量控制方法 |
| CN105318349A (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-10 | 国家电网公司 | 基于电网调频调峰的火电机组一次风量控制方法 |
| US20170207628A1 (en) * | 2016-01-18 | 2017-07-20 | General Electric Technology Gmbh | Method for operating a power plant, and power plant |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 傅正祥: "火电机组的调峰运行", 《山西电力技术》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111856940A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 一种火电机组低负荷运行的控制方法、装置及存储介质 |
| CN112801444A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-05-14 | 华能陕西发电有限公司 | 一种燃煤发电机组深度调峰负荷下供电煤耗特性曲线获取系统及方法 |
| CN112801444B (zh) * | 2020-12-09 | 2023-07-25 | 华能陕西发电有限公司 | 燃煤发电机组深度调峰负荷下供电煤耗特性曲线获取方法 |
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