[發明專利]一種滿足調峰需求的高低壓旁路系統及動態尋優控制方法

有效

• 申請號: 202110304127.2
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113027550B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 馬汀山;呂凱;胡博;居文平;王妍;周桂平;寧哲;趙苑竹;高凱;王順江;王磊;李斌;李學斌
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;國網遼寧省電力有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01D15/10;F01D17/10;F01K13/02;F22B33/18;F22G5/12;F22D1/32;F22D11/06;F22B35/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種滿足調峰需求的高低壓旁路系統的動態尋優控制方法，通過部分旁路原應進入高壓缸和中壓缸做功的鍋爐新蒸汽，達到降低汽輪發電機組電出力以滿足電網深度調峰需求的目的。通過快速調整高壓和低壓旁路蒸汽管路調節閥開度，實現煤電機組快速升降負荷，滿足電網調頻要求。基于本發明提出的調峰系統，提出了綜合發電收入、輔助調峰政策收入、耗煤成本等盈利值最大化的高低壓旁路控制方法。本發明系統簡單，改造范圍小，調峰能力強，適用于熱電聯產機組非供熱期的調峰調頻需求，也適用于純凝機組。本發明拓寬了煤電機組純凝或非供熱期的深度調峰技術手段，電出力調節范圍廣，運行方式靈活。

技術領域

本發明屬于煤電機組調峰系統技術領域，涉及一種滿足調峰需求的高低壓旁路系統及動態尋優控制方法。

背景技術

目前，能源結構存在能源安全形勢嚴峻、碳減排壓力大、能源消費結構不合理、生態環境問題突出、能源利用效率較低等問題。清潔化是能源轉型的重要方向之一，要大力發展海上風電、安全高效發展核電、積極開發流域大型水電、推進煤炭清潔高效靈活發電。在西部北部推動多能互補大型清潔能源基地建設，在東部中部地區積極發展分布式新能源。

實現間歇性強、隨機波動性大的風電、光伏等新能源電力高比例上網，在大容量、低成本及環境友好型的儲能技術大規模應用之前，占據電力裝機及發電量構成主體地位的火電機組需進行靈活性調峰改造：在現役燃煤機組發電負荷可調范圍純凝工況為50％～100％Pe(額定負荷)、供熱工況為65％～85％Pe的基礎上，通過實施鍋爐低負荷安全穩定燃燒改造、熱電聯產改造、設置蓄熱系統及控制系統適配性改造等，可使得煤電機組負荷調節范圍大幅提升。在現役燃煤機組發電負荷調節速率低于1.5Pe/min(額定負荷每分鐘)的基礎上，通過實施風煤水協同控制、高加給水旁路輔助負荷調節控制、抽汽節流輔助負荷調節控制和凝結水變負荷等技術，使得機組變負荷速率進一步提升。

能否突破傳統技術制約大幅提升負荷調節范圍和調節速率，是燃煤機組發揮調峰和容量支撐作用的關鍵。

現有煤電靈活性調峰改造技術多適用于熱電聯產機組，純凝機組或熱電聯產機組非供熱期運行期間，僅鍋爐低負荷安全穩定燃燒改造技術適用于深度調峰，可用技術單一、調峰深度仍不滿足電網調度要求。

在鍋爐低負荷安全穩定燃燒改造技術的基礎上，本發明提出新建一套高壓旁路和低壓旁路蒸汽系統：旁路部分原應進入高壓缸的鍋爐主蒸汽，在高壓旁路減溫減壓后進入機組冷再蒸汽母管；旁路部分原應進入中壓缸的鍋爐再熱器出口新蒸汽，在低壓旁路減溫減壓后進入機組中低壓連通管。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，提供一種滿足調峰需求的高低壓旁路系統及動態尋優控制方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明公開了一種滿足調峰需求的高低壓旁路系統的動態尋優控制方法，包括以下步驟：

步驟1，煤電機組純凝模式運行，鍋爐維持最低安全穩定燃燒負荷運行，中壓缸進汽調閥全開，機組以基準工況狀態運行；

步驟2，輸入邊界參數：上網電價c元/kWh、標煤單價b元/t；

步驟3，計算基準工況下的盈利值M₀；

步驟4，以基準工況為對比基準，投入高低壓旁路系統；使進入高壓旁路的主蒸汽流量為0.05×m_ms0、中壓缸進汽調閥全開，高壓缸排汽壓力P_ch1，命名為工況1，運行20min，記錄發電機功率N、廠用電功率N_c、標煤消耗量B，計算工況1的盈利值M₁；其中，m_ms0為汽輪機進汽流量；