[發明專利]面向鍋爐部件安全的深度調峰工況適應性分區方法及系統

在審

• 申請號: 202310330837.1
• 申請日: 2023-03-30
• 公開（公告）號: CN116398867A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 龍會國;謝阿萌;劉云龍
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: F22B35/18
• 分類號: F22B35/18;H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發明公開了一種面向鍋爐部件安全的深度調峰工況適應性分區方法及系統，本發明包括分別針對鍋爐的各個受熱面部件，獲取受熱面部件上的多個溫度測點在不同負荷下的溫度平均值的關系曲線圖并找出所有拐點；在所有的關系曲線圖中分別找出溫度平均值大于對應受熱面部件的材質報警溫度所對應的負荷，并在所有找出的負荷中選擇最大的負荷對應的關系曲線圖；針對最大的負荷對應的關系曲線圖，按負荷從高往低順序標注所有拐點，并根據標注的拐點作為分界點，將負荷按負荷從高往低順序分區為連續分布的穩定調峰區、運行擾動區、可深度調峰區以及不可深度調峰區。本發明能夠面向鍋爐部件安全實現可靠的、方便的、快速的深度調峰工況分區評定。

技術領域

本發明涉及電站鍋爐深度調峰工況下安全運行技術領域，具體涉及一種面向鍋爐部件安全的深度調峰工況適應性分區方法及系統。

背景技術

目前新型電力系統發展迅速，新能源發電大規模并網，但新能源發電具有波動性大、間歇性突出等特點，對電網穩定性有顯著影響，其消納需要足夠的可調節電源。火電是可實現大規模經濟化深度快速調峰的靈活性資源之一，是電網穩定的壓艙石與調節器，因此，國家正大力開展火電機組靈活性改造，以適應新型電力系統下深度調峰運行要求。在火電機組靈活性運行方面，存在如下具體問題：(1)鍋爐設計調峰能力不足，基于鍋爐部件材質安全性的可調下限值怎么確定；(2)鍋爐最大出力負荷至最小可調下限值負荷區間深度調峰適應性；(3)低負荷工況下影響深度調峰鍋爐部件材質安全的最關鍵部件確定。國內在燃煤機組深度調峰中在鍋爐穩燃、附機適應性、控制及調頻支撐能力方面研究較深，報道部分煤電機組調峰下限可達10％額定負荷。但是，針對深度調峰工況下燃煤機組鍋爐部件材料安全性的相關研究未見報道，低負荷工況下鍋爐部件損傷頻繁發生，嚴重影響鍋爐安全運行。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種面向鍋爐部件安全的深度調峰工況適應性分區方法及系統，本發明針對基于深度調峰工況下燃煤機組鍋爐部件材質安全，提出一種基于鍋爐部件安全的深度調峰工況適應性分區評定方法，利用鍋爐部件在不同深度調峰工況下測點溫度與負荷之間的關系，實施一項可靠的、方便的、快速的評定，以便及時發現不同負荷下深度調峰的適應性。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種面向鍋爐部件安全的深度調峰工況適應性分區方法，包括：

S101，分別針對鍋爐的各個受熱面部件，分別獲取受熱面部件上的多個溫度測點在不同負荷下的溫度平均值的關系曲線圖，分別找出關系曲線圖中的所有拐點；

S102，在所有的關系曲線圖中分別找出溫度平均值大于對應受熱面部件的材質報警溫度所對應的負荷，并在所有找出的負荷中選擇最大的負荷對應的關系曲線圖；

S103，針對最大的負荷對應的關系曲線圖，按負荷從高往低順序標注所有拐點，并根據標注的拐點作為分界點，將負荷按負荷從高往低順序分區為連續分布的穩定調峰區、運行擾動區、可深度調峰區以及不可深度調峰區。

可選地，所述將負荷按負荷從高往低順序分區為連續分布的穩定調峰區、運行擾動區、可深度調峰區以及不可深度調峰區包括：將設計最大出力負荷至第一個拐點之間區域作為穩定調峰區，第一個拐點、倒數第二個拐點之間區域作為運行擾動區，將倒數第二個拐點、倒數第一個拐點之間區域作為可深度調峰區，倒數第一個拐點之后的區域作為不可深度調峰區。

可選地，步驟101中鍋爐的各個受熱面部件分別包括水冷壁、包墻過熱器、低溫過熱器、屏式過熱器、高溫過熱器、低溫再熱器、高溫再熱器以及省煤器中的部分或全部。