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。     

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.     

基于变工况分析的供热机组初压优化

对于供热机组,在电负荷和热负荷一定且保证抽汽参数在热用户要求的范围内,采用不同的配汽方式所对应的主蒸汽压力对机组的热经济性有着较大的影响。以C300-16.7/0.43/537/537机组为例,只考虑工业抽汽的情况下建立了机组初压优化模型,并对其正确性进行了验证计算,结果表明该模型满足工程实际需要。当热负荷一定时,机组在最小和最大进汽量限制条件下,通过热力计算得到最小和最大电负荷,从中选取不同电负荷工况进行了优化计算,得到了各工况的最佳初压,为机组的安全、经济运行提供了依据。     

基于磷虾群算法的汽轮机组最优初压研究

为找到汽轮机变工况运行时的最优初压,利用改进的磷虾群算法(A-KH)和快速学习网(FLN)建立热耗率预测模型,然后利用A-KH算法的全局搜索能力,在可行的压力区间内对所建模型热耗率最低时对应的主蒸汽压力进行寻优,并将优化后的最优初压曲线与厂家设计压力曲线进行对比.结果表明:优化后的最优初压曲线能有效降低汽轮机组的热耗率,对汽轮机的安全经济运行更具有指导意义.     

660 MW机组加热器端差对热经济性的影响

  目的  加热器的端差是影响机组热经济性的主要原因之一,准确定量计算加热器端差对热经济性的影响具有十分重要的意义。  方法  将某660 MW机组作为研究对象,用等效热降法分别计算了THA、80%THA、60%THA和40%THA四种工况下各级加热器端差对热耗率的影响,并对比分析了同一级加热器的端差在不同工况下对热耗率的影响及其变化规律。  结果  结果表明,各工况下端差对热耗率影响较大是最后一级高加和2号低加,而且机组出力越大,同一级高加的端差对热耗率的影响逐渐变大,同一级低加的端差对热耗率的影响逐渐变小。  结论  研究结果有助于指导机组的实际运行,提高机组的热经济性。     

回热系统运行状况对机组热经济性影响的定量分析

基于机组热平衡图和改进弗留格尔公式,建立了汽轮机定功率变工况计算模型。以某超临界620MW机组为研究对象,75%THA工况和50%THA工况下典型参数的计算结果与设计值相比误差均小于1%。运用所建立的定功率变工况计算模型研究了THA、75%THA和50%THA工况下加热器端差、抽气管道压损、加热器旁路泄漏量以及加热器事故疏水泄漏量对机组热耗率的影响,得到了各工况下上述4组参数变化对机组热耗率影响的具体数值和变化规律,研究结果可用于定量估算机组回热系统运行状况变化对机组热耗率的影响数值,为机组节能诊断和检修工作提供了理论依据。     

定负荷下火电机组最优运行初压的确定

针对传统的压力优化方法在迭代寻优过程中存在的一些问题,结合汽轮机变工况理论,提出汽轮机定负荷下主蒸汽压力的优化计算方法,利用粒子群算法(PSO)对最优压力进行求取,得出不同负荷下主蒸汽压力的最优运行值,并以某1 000 MW汽轮机为例进行了分析.结果表明:该方法很好地解决了定负荷下压力寻优问题,且可以得出机组的最佳滑压运行方式和最优运行初压,即80％负荷以上时,保持25 MPa定压运行;80％负荷以下时,机组保持2阀全开滑压运行模式,在低负荷区2阀全开滑压运行模式的热经济性明显高于3阀全开滑压运行模式.     

考虑部分进汽影响的调节级变工况特性研究

部分进汽的存在影响机组运行经济性.以某600 MW喷嘴配汽方式汽轮机机组为例,基于量纲分析理论,分别将全开调节阀及半开调节阀后喷嘴组压比简化表示为流量比的函数,提出一种适用于喷嘴配汽方式汽轮机调节级变工况计算模型,并研究分析了部分进汽对调节级内压比的影响;应用所提出的模型,探讨了重叠度的存在对阀门流量特性和机组热经济性评价指标的影响,为喷嘴配汽方式汽轮机机组运行优化研究提供了参考.     

汽轮机滑压运行曲线的优化

以求解汽轮机变工况运行时的最优运行初压为目标,首先利用在线最小二乘支持向量机算法建立热耗率的实时预测模型,然后利用改进引力搜索算法的全局搜索能力,在可行压力区间范围内搜索热耗率最低时对应的最优运行初压,最后给出了优化后的滑压运行曲线,该曲线基于设备当前运行环境,对汽轮机的安全经济运行更具指导意义.     

超超临界汽轮机全负荷段性能优化试验研究

为了得到机组经济性在全负荷段变化较小时的滑压曲线,对某1 000 MW超超临界汽轮机组进行了全负荷段工况性能试验、宽负荷配汽方式性能试验、变背压特性性能试验及循环水泵优化试验,对全负荷段工况滑压曲线进行优化,并根据机组实际背压特性曲线和循环水泵优化试验结果调整滑压曲线,得到了经济性较优且满足负荷响应速率的滑压曲线。结果表明:同负荷下不同高压调节阀开度运行时,全开方式运行高压缸效率最高,热耗率最低,经济性最好,但负荷响应却较慢,采用38%高压调节阀开度可以满足负荷响应速率需求。     

凝汽机组主蒸汽参数与热耗修正曲线的变工况简便算法

在常规变工况计算方法的基础上进行一定的简化,以汽轮机变工况理论为基础,结合机组原则性热力系统计算,采用EXCEL编程,迭代计算得到某N600MW凝汽机组在热耗率验收工况THA下的主蒸汽参数变化的热耗修正曲线,计算结果得到的数值与设计值误差较小,最大误差分别是0.055%和0.073%,在工程允许的范围之内。通过应用该方法计算得到的THA工况下主蒸汽参数变化的热耗修正曲线图,能够尽快了解到机组的热经济性变化,对机组的经济安全运行具有一定的指导意义。     

基于BP神经网络和SA_BBO算法的汽轮机组最优运行初压的确定

为确定超超临界机组主汽压力设定值及机组优化运行方式,在对1 000 MW机组进行主汽压力寻优试验研究的基础上,利用BP神经网络建立了汽轮机组滑压特性模型。提出了一种基于模拟退火的生物地理学优化法,将BBO(生物地理学优化算法)算法能较快找到全局最优解的能力和SA(模拟退火)算法较强的局部搜索能力相结合,有效地提高了算法的搜索精度和收敛速度。应用SA-BBO算法对所建机组滑压特性模型进行主蒸汽压力寻优,结果表明机组的滑压曲线与设计值存在较大差别,而且受到环境温度等因素的影响。在不同负荷和相关约束条件下,优化后机组热耗率可降低25～60 kJ/(kW.h),供电煤耗率可降低0.8～2 g/(kW.h)。     

考虑背压变化的600 MW汽轮机运行压力寻优方法

背压变化直接影响汽轮机运行效率,因此空冷机组背压是滑压运行优化中需要考虑的重要因素。本文为获取考虑背压变化的机组最优滑压运行曲线,利用聚类算法对多个背压工况下的机组的历史数据进行深度挖掘与分析,主要包括不同背压条件下6个月近100个测点(负荷、主汽压力、主蒸汽温度等)的数据,以给出机组最优滑压运行曲线及背压变化对其影响规律。在实际超临界600 MW机组应用效果显示:该方法可在不进行大量专有试验的前提下,准确获取考虑背压变化的机组最优滑压运行曲线,有效提升了机组在变负荷过程中的经济性,也为同类型机组的运行优化提供参考。     

主蒸汽压力与热耗修正曲线的变工况计算法

机组实际运行中,主蒸汽压力不可避免地偏离基准值而影响机组的热耗率.本研究以汽轮机变工况理论为基础,结合热力系统计算,采用MATLAB编程,以某600 MW凝汽式机组为例,计算得到了该机组在THA工况下的主蒸汽压力与热耗修正曲线.主蒸汽压力的计算区间为16.0～17.3 MPa,与汽轮机制造厂提供的热耗修正曲线对比,随着主汽压偏离设计值16.7 MPa越大,热耗率的计算值与设计值的误差就会增大.当主汽压为16.0 MPa时,误差达到最大,为0.045%,但已完全能够满足工程实际的需要.结果表明本方法具有一定的计算精度,简单实用.     

直接空冷火电机组实时热耗率和冷端损失分析

针对330MW亚临界直接空冷燃煤火力发电机组,建立了实时运行工况的热耗率和冷端损失的计算模型,定量分析了负荷、环境温度和背压等因素对机组效率、乏汽湿度和凝汽器端差的影响规律。结果表明,实时热耗率模型能较好地适用于空冷机组的性能分析。冷端损失能量占总输入能量的52.8%,占总损耗能量的87.2%。从长期稳定运行的趋势来看,在滑压变负荷运行模式下低压缸排汽湿度随主蒸汽压力增加而单调增大。在某些工况下,乏汽湿度大于15%,可能会引起叶片水蚀,降低末级叶片寿命。由于直接空冷凝汽器表面换热系数随负荷波动较小,直接空冷凝汽器的传热端差和平均换热温差均随负荷增加而单调增大。研究成果可为空冷机组的热耗率实时定量分析、冷端运行优化和乏汽湿度控制提供参考。     

深度调峰下汽轮机的定滑压曲线试验与优化

分析了汽轮机的配汽方式与定滑压曲线的优化条件,阐述了机组深度调峰下的定滑压曲线优化试验原则,针对机组热力系统在较低负荷下无法按试验规程隔离的问题,提出了热力系统与外界汽水交换对热耗率影响的计算方法,并以某660 MW机组为例进行验证。结果表明:以设计工况为例,修正未隔离的抽汽流量,计算两个设计工况热耗率的偏差在0.1%以内;试验得到的热耗率最优的定滑压曲线,使得机组深度调峰时运行在喷嘴配汽方式下比节流配汽方式下减少发电煤耗约4.2 g/(kW·h)。     

660MW超超临界汽轮机配汽方式的节能优化

某电厂1#机组为东方汽轮机有限公司生产的N660-25/600/600型超超临界、一次中间再热、冲动式、单轴三缸四排汽、凝汽式汽轮机。本文重点介绍了对该机组的配汽特性曲线以及定滑压曲线进行的优化设计,从而达到提高机组在部分负荷运行经济性的目的。采用优化后的配汽特性曲线和滑压曲线,在350～590MW,机组的热耗值得到了明显的改善,运行经济性得到提高。     

进汽参数变化对汽轮机热耗率影响的分析

通流部分进汽参数是汽轮机运行的重要参数之一,它的变化对机组热耗率有很大的影响.以火电机组热经济性分析的统一物理模型和数学模型为基础,以某660MW超临界机组为例,利用通流部分进汽参数变化对机组热耗率影响的计算模型,计算了不同工况下不同进汽参数变化对机组热耗率影响的强度系数,分析了进汽参数变化对热耗率影响的规律,为指导机组实际运行和监督提供了依据.     

300MW 汽轮机组不同运行方式比较

针对300MW机组编写了汽轮机定压运行和滑压运行的变工况热力计算程序,利用程序计算出了在定压运行和滑压运行方式下调节阀门压损、高压缸排汽温度、调节级相对内效率、给水泵耗功、热耗率、理想循环效率等各项指标。通过对上述各项指标的分析比较,得到了机组滑压运行的最佳运行方式,进而确定了机组滑压运行的负荷区域,并分析了滑压运行对机组安全性的影响。     

超超临界机组配置优化经济性分析

分析当前主流的节流配汽机组宽负荷运行经济性低的原因,参考高压缸分列布置的新型配置方法对机组进行改造,并建立了APROS仿真模型,研究优化后机组适应宽负荷运行的策略。与改造前机组相比,在68.8%THA(切缸工况)热耗率降低151k J/(k W·h),节能效果显著。分别采用热量分析法和■分析法两种方法对优化后系统进行经济性分析,通过调阀开度与综合阀门节流效率的关系以及主汽压力和循环效率的关系,建立了机组对应工况下热耗率的计算模型。对优化后机组进行■分析,整体■损失比原机组减小35MW,■效率提升的部位主要在锅炉、加热器和凝汽器。