面向火电运行灵活性的钢球磨煤机制粉系统控制优化研究

针对双进双出钢球磨煤机制粉系统变出力过程风粉温度波动幅度大、瞬时磨煤出力偏差大等问题,提出考虑热一次风风温前馈和变出力过程料位差压设定值优化的控制策略。以BBD4360型钢球磨煤机为对象开展机理建模和瞬态扰动试验研究,建立并验证钢球磨煤机内料位差压、出口风粉温度等关键参数计算模型。基于磨煤机动态模型研究获得原有及优化后的控制策略对磨煤机出口风粉温度、磨煤出力和制粉单耗的影响规律。研究结果表明：在制粉系统变出力过程中,优化后的控制策略可降低磨煤机出口风粉温度偏差2℃以上,制粉系统磨煤出力累积偏差降低50%以上,制粉单耗降低5%以上,综合提升了制粉系统的关键参数控制效果。钢球磨煤机制粉系统优化控制策略有利于缓解机组调峰过程中由于燃料量供给偏差引起的气温、气压偏差大等问题,保障了燃煤发电机组的运行灵活性和高效性。     

基于炉膛辐射能信号的主汽压特性及仿真研究

采用了基于火焰图像处理的炉膛辐射能信号检测系统对湘潭电厂300MW燃煤机组进行了现场检测，并对机组进行了锅炉燃料扰动和汽机调门开度扰动的开环试验，获得主汽系统的动态特性，将炉膛辐射能信号引入燃烧控制系统，对入炉燃料量进行反馈控制，仿真试验表明，该控制方案可以有效克服燃料量内扰和负荷外扰对主汽压力的影响，维持主汽压力的稳定。     

火电机组协调系统的非线性串级控制研究

为了克服大型火电机组汽包型锅炉生产过程中存在的非线性强和指令响应慢的缺点,构造了一种非线性串级控制结构：外控制环以主汽压力为控制对象,将其控制器输出作为汽包压力设定值;内控制环则依据汽包压力与其设定值的偏差的大小调节锅炉的供给燃料量.仿真表明：与PI控制相比,在本设计系统的控制下,主汽压力的动态响应速度更快、超调量更小;当主汽压力受到0.1MW外扰作用及模型失配20%的情况时,非线性串级控制系统仍具有良好的大范围升、降负荷指令跟踪性能和稳定性.     

基负荷机组比例对孤网运行的影响分析

针对基负荷机组在电网中比例日趋增加,系统孤网运行能力逐渐降低的问题,建立了包含燃煤电厂、水电厂、燃气蒸汽联合循环电厂以及带基负荷机组电厂的复杂电力系统仿真模型,增加燃煤机组OPC控制环节,建立并改进燃气蒸汽联合循环以及水电机组模型．研究结果表明,基负荷机组比例越高,电力系统能够承受的负荷扰动越小,当对控制动态过程中频率最大偏差进行一定限制时,系统可承受最大偏差与基负荷机组比例基本呈线性关系．     

一种新的火电单元机组负荷控制策略

在分析现有火电单元机组负荷控制策略的基础上，提出一种新的协调控制方案，它是基本的炉跟机和机跟炉方式的综合，将功率和汽压的控制分别分解给锅炉和汽机的控制端，使控制器对功率和汽压偏差的响应从锅炉控制侧和同控制侧同时作出，仿真实验研究表明这种方法比原有的方法有较好的动态特性，增强了负荷控制中快速响应负荷设定和稳定汽压的能力。     

超临界二氧化碳核能系统负荷运行策略研究

为了确保超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环直接冷却核能系统在变负荷工况下的安全经济运行，利用稳态和瞬态回热器换热实验验证了自主研发的瞬态分析程序SCTRAN/CO₂在预测布雷顿循环动态特性方面的可行性，并以该程序作为分析工具，开展了超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环核能系统分别在反应堆反应性扰动和二次侧冷却水流量扰动两种典型瞬态工况下的开环动态特性研究，开发了主压缩机入口温度恒定、堆芯出口温度恒定及改变循环工质装量的负荷运行策略，研究了系统在100%～50%～100%变负荷工况下的瞬态响应。结果表明，装量控制策略能实现以额定满功率5%/min的速率追踪负荷，并保证系统安全经济运行。此过程中，堆芯压力波动0.6 MPa,堆芯出口温度波动不超过5℃。研究获得的瞬态分析工具、开环特性和控制策略为此核能系统的负荷运行策略研究提供了参考。     

过热汽温多模型内模控制及其工程应用

过热汽温被控对象具有大惯性、大迟延特性且对象参数随负荷变化较大,为此,该文提出了过热汽温的多模型内模控制策略并成功应用于长兴电厂#2机组1 024 t/h超高压锅炉。根据机组负荷的运行范围,在5个典型的工况点建立了被控对象的模型,基于对象模型设计了5个内模控制器并采用输出加权的方式来形成控制器的最终输出信号,以实现过热汽温的宽负荷控制。从控制系统的投运效果看,无论对于稳态过程或负荷变化过程,过热汽温都能维持在要求的控制范围内,能够有效保证机组的安全经济运行。     

基于数据挖掘的煤质特性与电厂辅机能耗的关联分析

煤质特性是设计电厂设备的基础,煤质的优劣对生产技术指标,设备的安全运行,电厂经济性运行以及电厂设备能耗具有决定性作用。利用基于Clementine数据挖掘技术分析电厂DCS采集的大量生产数据,计算煤质特性参数与煤处理设备、磨煤机、风机静电除尘器、烟气脱硫装置等辅机设备能耗特性关系,可以为运行人员提供机组在不同负荷及不同煤质特性条件下的最优运行方式与参数控制,进而使燃煤电厂安全经济运行。     

基于模糊控制的油轮锅炉燃烧控制系统

针对常规模糊控制器稳态精度欠佳的弱点，采用模糊控制与PID控制相结合的双模控制以有效消除静态偏差。通过对具有严重参数不确定性、多扰动的油轮锅炉主汽压力被控对象的仿真研究，应用串级控制方案使主汽压力控制系统在不同负荷下均获得很好的调节品质。     

350MW超临界机组给水流量波动的原因及处理

目前我国的燃煤机组越发向大容量超临界方向发展,超临界火力发电机组运行过程中各个参数的变化相对于负荷指令存在一定延迟,燃料、给水变化时呈现不同的时间特性,某公司国产350MW超临界机组,在NO_x含量调整过程中,触发风煤交叉限制功能,燃料指令快速下降,同时电负荷快速下降,小机汽源供应不足,最终引起主给水流量波动。该文分析事件发生原因,针对故障中发生的问题,提出了处理及防范措施。     

火电厂直吹式煤粉炉磨煤机一次风量测量及自动控制的优化

介绍一种稳定可靠的新型一次风量测量装置,解决一次风量测量不准确的问题。并在此基础上介绍进一步优化控制的方案和参数,投入磨煤机一次风量自动控制系统。该自动控制装置投入后系统运行稳定,能够满足负荷指令大幅波动情况下,煤量变化对风量和温度的要求,提高了机组负荷响应速度,稳定了主汽压力,取得了较好的改造效果。     

凝结水节流快速变负荷与自恢复控制

为提升燃煤发电机组的快速变负荷能力,进而支撑中国规模化新能源电力的并网与安全运行,通过凝结水节流的快速变负荷与自恢复控制,实现了凝结水节流与传统协调控制的有机结合。基于机理分析与试验曲线辨识建立了凝结水节流调节的动态微增功率模型,给出了机组含凝结水节流调节的三入两出非线性控制模型;设计了一种融合凝结水节流调节与传统协调控制的新型变负荷控制策略,克服了凝结水节流对除氧器和凝汽器热井水位的影响;同时显著提升了机组的变负荷性能。在某300 MW机组上的仿真验证表明,所提控制策略显著改善了机组的变负荷性能,对于响应电网侧的一次调频具有重要意义。     

火力发电锅炉主汽温控制系统的动态矩阵控制策略

针对火力发电锅炉主汽温控制系统的大惯性、纯滞后和非线性等特点,提出一种基于动态矩阵控制的主汽温预测控制策略。根据过热蒸汽传输通道特性,将减温水流量扰动作为前馈补偿;综合考虑机组负荷、燃料波动等扰动因素设计动态矩阵控制器;采用有限时段的滚动优化策略,并引入基于误差的反馈校正算法,从而能全面考虑模型失配、时变、干扰等引起的不确定性,及时弥补这些因素造成的影响,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明:与常规PID和Smith预估控制策略相比,在施加扰动情况下所设计的控制策略调节时间最多可减少314.28 s,超调量最多可降低12.6%;在模型失配情况下调节时间最多可减少516.66 s,超调量最多可降低15.46%。工程应用结果表明:主汽温控制偏差低于±5℃,动态和稳态性能得到了很大改善,能有效满足发电锅炉主汽温控制系统的实际要求。     

600 MW超临界锅炉汽温特性的数值模拟

应用数值模拟方法,研究了一台600 MW超临界锅炉中间点温度和过热汽温的变化特性,发现在燃水比及给水焓变化后,中间点温度与过热汽温度的变化方向一致,但过热汽温的变化幅度较大.结果表明,燃水比对过热汽温有较大的影响,而中间点温度能反映出燃水比是否合适.因此,在超临界机组的运行中,控制好中间点温度,就可较好地控制好过热汽温.     

超临界供热机组滑压优化试验研究

目前超临界供热机组的滑压曲线多由纯凝工况的滑压曲线修正得到,一方面不能满足机组经济性需求,同时给运行操作带来不便。文中通过对超临界机组滑压运行特点分析,对某超临界供热机组进行滑压试验,选取纯凝、供热两种工况,考虑背压、供热流量两个变量对滑压曲线的影响,进行了多组试验,试验结果表明:1)定功率滑压优化时,相同电功率时,纯凝工况与供热工况的最佳主汽压力点存在较大偏差; 2)以主蒸汽流量为自变量设计滑压曲线时,最佳主汽压力与主蒸汽流量接近线性关系,说明以主蒸汽流量为自变量的滑压曲线能够较好适应背压和供热流量的变化。3)定主蒸汽流量设计滑压曲线,供热工况时部分负荷可降低机组热耗率约17kJ/kW·h。     

基于多模型切换阶梯式广义预测控制的电站锅炉主汽温控制

为改善大型电站锅炉主汽温控制中自动化程度低、控制品质较差的问题,针对过热回路的大惯性、大滞后以及对象模型随负荷变化较大等特点,提出了一种基于模型切换的阶梯式广义预测控制方法,并将风量、上层磨煤量、蒸汽流量等影响因素综合应用于主汽温串级控制.该方法已在山东石横电厂1 025 t/h大型锅炉中进行了应用,结果表明,在机组正常工作负荷范围内均具有很好的控制品质,成功解决了该厂自建厂以来一直无法解决的主汽温自动控制问题.同时此控制器的设计具有较好的通用性和可移植性,适用于大滞后严重非线性时变系统的控制,易于推广应用.     

严寒地区近零能耗办公建筑负荷特性分析

目的 研究严寒地区某近零能耗办公建筑负荷特性,以便逐步完善近零能耗办公建筑的性能化设计方案,达到近零能耗建筑预定的性能目标。方法 以处于设计阶段的某近零能耗办公建筑为研究对象,使用DesignBuilder软件对参照建筑与目标建筑分别进行能耗模拟,并对结果进行分析比较。结果 目标建筑全年累计热负荷指标为15.96 (kW·h)/m²,全年累计冷负荷指标为19.94 (kW·h)/m²;目标建筑与65%的节能建筑相比,累计总负荷指标降低45.86%,热负荷指标降低64.34%,冷负荷指标降低5.89%。结论 近零能耗办公建筑夏季冷负荷指标略高于冬季热负荷指标,各项节能技术对降低热负荷指标及累计总负荷指标均有促进作用,内部热扰和外窗太阳得热对冷热负荷指标影响应予以重视。     

锅炉主蒸汽温度偏低的现象分析及处理

<正>新疆天富热电二厂2#锅炉(DG220/9.8-18型)为东方锅炉厂生产的高温高压自然循环锅炉,额定压力9.8MPa,额定蒸发量为220t/h,主蒸汽温度540℃,二级喷水减温。该锅炉自05年8月份以来,由于主蒸汽温度偏低致使无法稳定带负荷,严重影响了机组安全和经济运行。12#炉主汽温度偏低现象分析二厂2#炉自2005年8月份以来,锅炉主汽温度存在主     

多台冷水机组非均匀负荷匹配运行控制策略

以制冷量非均匀匹配的冷水机组群为研究对象,考虑制冷量自平衡特性,构建多台冷水机组并联运行热力特性模型,研究变负荷下的非均匀负荷匹配冷水机组并联运行特性,提出了基于能效基准的多台冷水机组控制策略,并与均匀负荷匹配冷水机组进行了对比分析,讨论了变冷冻水出水温度条件下非均匀负荷匹配控制策略的适用性.结果表明:在制冷量自平衡条件下,多台冷水机组并联运行时存在能效基准,冷水机组群按照能效基准所对应的控制策略运行可实现能效比最大化,本算例中的空调系统负荷率分别在14%～39%、43%～100%范围内变化时,冷水机组群平均能效比EER≥5,最大EER达5.43;在变冷冻水供水温度运行条件下,冷水机组控制策略不随冷冻水出水温度改变而改变,具有良好的适用性;在实际工程中进行冷水机组选型搭配时,以较少的冷水机组并联运行台数实现较高总体运行性能运行的非均匀负荷匹配方式应优先考虑.     

锅炉启动的经济分析

锅炉启动需要大量的能耗,其中主要包括燃气、燃煤、电能和除盐水,这些能耗最终会导致机组的供电煤耗和耗水量的增加,影响机组的经济性。减少锅炉启动能耗是一项需长期坚持的重要节能工作,能够有效减少燃气、水、煤、电的消耗,从而降低煤耗,这对发电厂运营有着很大的现实意义。