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.     

S109FA联合循环燃气轮机温度控制分析

介绍了GE公司S109FA联合循环机组燃机的温度控制,结合机组Mark Ⅵ控制系统中的实际控制算法组态,分析了联合循环温度匹配、IGV温控、基本负荷温控的实现方法。     

火电机组间负荷优化分配算法比较与分析

负荷优化分配是电厂节能和运行优化的重要研究内容。在全厂机组组合方式一定的情况下,各台机组间合理的优化分配负荷可以提高整个电厂运行的经济性。为此,文中应用二次规划原理对某电厂4台300MW机组并列运行时的负荷分配进行优化。结果证明,它比线性规划分配负荷的调度方式所用煤耗明显降低。     

基于模型预测的多模式供热电厂机组间负荷优化分配调度研究

为解决热电厂机组间负荷分配不合理的问题,提出一种基于模型预测的多模式供热电厂多机组间负荷实时优化分配方法。基于模块化建模原理构建热电厂全厂范围的机理仿真模型,并运用运行数据对模型辨识校准,根据机组特性和电网调峰补贴政策,建立全厂的运行经济性收益评估模型,进而设计基于粒子群算法的负荷实时优化方法,借助性能预测模型预测评估各方案的经济性。以某包含高背压、切缸、抽汽、光轴4种供热模式机组的电厂为例,对不同电、热负荷组合工况下的厂内负荷进行优化分配研究。应用结果表明：该方法可根据热、电负荷的实时指令在线获得经济性优化的厂内机组间负荷分配方案。     

燃气-蒸汽联合循环机组厂级负荷分配研究

热电厂在实际生产运行中,既要承担电网调峰任务,又要满足热用户需求,因此,针对这些负荷的变动,在不同机组间应该形成一种厂级负荷分配策略,以保证负荷调整时燃气-蒸汽联合循环机组的安全性和经济性。首先,将不同的产热需求划分为11个不同工况,依据电厂性能试验的数据建立线性回归模型,确定不同热负荷工况下的电负荷可调区间,保证机组负荷调整的安全性;其次,在热负荷和电负荷的可调区间内,寻找运行成本最低的热电负荷点抽象为多目标多约束的规划模型,并利用遗传算法对规划模型进行参数寻优,最终确定机组热电负荷分配最优值,优化不同机组的热电分配。     

电厂负荷优化分配的专家系统

在机组之间合理的优化分配负荷能够提高整个电厂运行的经济性。根据某电厂4台300MW机组的负荷分配经验和煤耗特性,开发了负荷优化分配的专家系统,它采用供电煤耗等微增率的方法进行负荷分配。实际的运行结果表明:该系统有较好的实用性、可行性。图3表1参2     

燃气-蒸汽联合循环调峰电厂的运行优化改造

在发电机组之间合理分配发电负荷能够提高电厂运行的经济性,从上海某调峰电厂发电机组的配置现状出发,建立机组负荷优化分配的数学模型,继而建立负荷优化分配的动态规划求解模型及求解策略,可获得不同中调发电量下发电机组最佳的负荷分配方案。利用该调峰电厂发电机组的负荷效率特性曲线,采用动态规划优化方法对其原有机组负荷分配方案进行优化,改造后机组的实际运行效果表明：该方法能够获得最佳的发电负荷分配方案,使得该调峰电厂的综合发电效率得到提升,达到运行优化和节能的目的。     

分布式能源系统微型燃气轮机气耗特性

微型燃气轮机具有重量轻、适用燃料广、清洁、运行成本低等优点,适合于分布式能源供应系统。分布式能源系统通常多台微型燃机联合运行,且无差异化分配负荷,较少关注燃机能耗特性,故能源利用率较低。因此,主要聚焦微型燃气轮机的气耗特性展开研究,基于参数辨识建立微型燃机气耗模型;并对微型燃机进行加减载试验,测试机组在不同负荷点、不同运行时长下机组的有功功率、无功功率、气耗量、压气机入口温度、燃机第三级叶片入口温度等关键参数的变化情况,辨识得到模型参数。气耗特性的建立对于指导微型燃气轮机的运行和负荷分配具有重要意义,将减少分布式能源系统的气耗,提升系统经济性。     

CCPP机组热态启动燃机汽机同步升负荷技术开发与应用

为缩短燃气-蒸汽联合循环(CCPP)机组热态启动时间,研究了西门子F级联合循环机组现有的启动控制策略,基于现有联合循环运行参数,建立了机组启动阶段的效率模型,并结合汽机应力限制条件,对启动过程进行了参数优化,得到了一套燃机汽机同步升负荷优化参数组合,基于此开发了热态启动燃机汽机同步升负荷技术,并将其应用到实际机组控制中。结果表明:采用该技术后,机组运行安全可靠,可缩短热态启动时汽机啮合至启动完成的时间约43%,有效提高了电厂运行经济性和机组快速启动调峰性能。     

PG9351FA燃机起动过程中振动大故障的分析

某电厂一套PG9351FA燃气轮机,其#1瓦在首次起动过程中出现振动大故障,但运行一定时间后,振动会缓慢下降。分析其原因是热态瞬变振动现象,是由9FA燃机转子的叠装结构和压气机抽气所造成的,是其固有特性。最终通过现场动平衡,得到了很好治理。     

基于频谱功率分配的微电网微源容量优化配置

光伏等新能源发电具有波动性,将其与可控发电装置或储能等可控微源相结合以微电网的形式发电,可减小功率波动对电网的影响。针对含光伏的独立型微电网,对其中微燃机和储能进行协调容量优化配置,通过对微电网的净负荷进行频谱分析,并考虑微燃机与储能对负荷波动的响应特性,利用优化频域分频点的方法确定微燃机与储能的功率分配策略,根据此功率分配策略,计及储能和微燃机的运维成本及储能的循环使用寿命,将分频点和电源容量作为优化变量,建立了以年综合成本最小为目标的双层优化配置模型。算例结果表明,合理的分频点可使储能与微燃机的容量配置更为经济,并可提高储能的循环使用寿命和降低微燃机的运行成本。     

联合循环参数和系统结构优化研究

研究了如何提高余热锅炉型三压再热联合循环系统的效率,应用分析的方法建立了系统效率数学模型,以联合循环系统效率最高作为系统性能的评判标准。在亚临界范围内,对余热锅炉的蒸汽参数进行了优化;针对余热锅炉进气温度对余热锅炉性能的影响进行分析,在此基础上提出燃气轮机排气部分回热利用,并研究了回热利用对联合循环效率的影响。计算结果表明:经余热锅炉优化和排气部分回热利用,在基本负荷下,PG9351FA机组的联合循环热效率可提高1.33%;在75%和50%的负荷下,效率分别提高2.11%和4.17%;而具有再热的GT26机组热效率高达60.73%。     

燃气机组发电特性及其在电网中运行方式的研究

在全世界对节能减排和环境保护极其重视的情况下,对清洁、高效的燃气发电方式进行深入研究有重要意义。本文基于近几年我国华东地区安装的大容量新型S109FA联合循环机组的运行状况,对发电特性及其在电网中的运行方式进行分析研究,提出应该考虑不同类型燃气机组的特性,进行电厂规划设计和电网运行调度,以保证燃气机组在电网中充分发挥其优势。     

Engineering design and exergy analyses for combustion gas turbine based power generation system

This paper presents the engineering design and theoretical exergetic analyses of the plant for combustion gas turbine based power generation systems. Exergy analysis is performed based on the first and second laws of thermodynamics for power generation systems. The results show the exergy analyses for a steam cycle system predict the plant efficiency more precisely. The plant efficiency for partial load operation is lower than full load operation. Increasing the pinch points will decrease the combined cycle plant efficiency. The engineering design is based on inlet air-cooling and natural gas preheating for increasing the net power output and efficiency. To evaluate the energy utilization, one combined cycle unit and one cogeneration system, consisting of gas turbine generators, heat recovery steam generators, one steam turbine generator with steam extracted for process have been analyzed. The analytical results are used for engineering design and component selection.     

PG6581B燃气轮机构成燃煤联合循环系统的性能分析

介绍了由PG6581B燃气轮机构成的焦载热部分气化燃煤联合循环系统的结构和特点,并对PG6581B燃气轮机燃用中低热值煤气的性能进行了计算和分析。计算结果表明,燃用中低热值煤气后,PG6581B的功率与效率均有所下降,但在可接受的范围内。选一步分析后得出：降低煤气中CO2和N2等不可燃成分的含量,提高可燃部分中H2的含量可提高燃气轮机的性能。对该联合循环系统的初步计算表明,应用了PG6581B燃气轮机的焦载热部分气化燃煤联合循环系统的热效率可以达到42％以上。     

PG9351FA型燃气轮机配套125V直流系统改造

某电厂采用美国GE公司生产的PG9351FA型燃气轮机,燃机岛内直流电源采用自带125V系统,由于原设计存在不足,导致整流方式、系统配置方式存在较大隐患,降低了系统运行可靠性和灵活胜。通过后期设备改造实现了整流方式、系统配置方式的优化。本文对此进行了较为详细阐述,供同行参考。     

9FA燃气蒸汽联合循环发电机组热工控制系统的改进

该文主要介绍了GE公司的S109FA联合循环发电机组运行实践中热工控制系统中曾出现的危险点和潜在的危险点,通过不断的技术分析,进行彻底的设备改造或逻辑修改,从根本上提高了机组的安全可靠性,或许对从事燃机热工维护的人员来说有可鉴之处。     

燃气-超临界CO2联合循环发电系统

  [目的]  燃气轮机排气温度高,可增加底循环,利用排气的余热发电,从而提高燃料总的能量利用率。鉴于超临界CO₂循环热效率高,并且具有系统简单、结构紧凑、运行灵活等潜在优势,可与燃气轮机组成新型的燃气-超临界CO₂联合循环。  [方法]  为了充分利用燃气轮机排气余热,提出在简单回热超临界CO₂循环的基础上,再嵌套一个简单回热循环的布置方式,并以PG9351(FA)型燃气轮机为例,对其热效率进行了计算分析。同时,在系统中增加余热利用装置,可将剩余热量用于供热、转换为冷量或发电。  [结果]  结果表明:对于选定的燃气轮机,超临界CO₂循环最高温度可达约600 ℃,循环发电效率约32%,获得余热温度为170 ℃以上,余热热量占燃气轮机排气热量9%,联合循环发电效率约54%。  [结论]  燃气-超临界CO₂联合循环发电系统具有较高的热效率,并且保留部分较高品位的余热,可进一步用于电厂运行。     

PG6111FA“二拖一”联合循环机组启动调试问题分析

介绍了PG6111FA"二拖一"联合循环机组在燃机较大负荷下启动调试的特殊措施,对余热锅炉启动操作及汽机轴封系统减温水逻辑修改、2台锅炉并汽操作、空冷器凝结水不连续等问题的处理进行了说明。