[发明专利]一种满足调峰需求的高低压旁路系统及动态寻优控制方法

说明书

本发明公开了一种满足调峰需求的高低压旁路系统的动态寻优控制方法，通过部分旁路原应进入高压缸和中压缸做功的锅炉新蒸汽，达到降低汽轮发电机组电出力以满足电网深度调峰需求的目的。通过快速调整高压和低压旁路蒸汽管路调节阀开度，实现煤电机组快速升降负荷，满足电网调频要求。基于本发明提出的调峰系统，提出了综合发电收入、辅助调峰政策收入、耗煤成本等盈利值最大化的高低压旁路控制方法。本发明系统简单，改造范围小，调峰能力强，适用于热电联产机组非供热期的调峰调频需求，也适用于纯凝机组。本发明拓宽了煤电机组纯凝或非供热期的深度调峰技术手段，电出力调节范围广，运行方式灵活。

技术领域

本发明属于煤电机组调峰系统技术领域，涉及一种满足调峰需求的高低压旁路系统及动态寻优控制方法。

背景技术

目前，能源结构存在能源安全形势严峻、碳减排压力大、能源消费结构不合理、生态环境问题突出、能源利用效率较低等问题。清洁化是能源转型的重要方向之一，要大力发展海上风电、安全高效发展核电、积极开发流域大型水电、推进煤炭清洁高效灵活发电。在西部北部推动多能互补大型清洁能源基地建设，在东部中部地区积极发展分布式新能源。

实现间歇性强、随机波动性大的风电、光伏等新能源电力高比例上网，在大容量、低成本及环境友好型的储能技术大规模应用之前，占据电力装机及发电量构成主体地位的火电机组需进行灵活性调峰改造：在现役燃煤机组发电负荷可调范围纯凝工况为50％～100％Pe(额定负荷)、供热工况为65％～85％Pe的基础上，通过实施锅炉低负荷安全稳定燃烧改造、热电联产改造、设置蓄热系统及控制系统适配性改造等，可使得煤电机组负荷调节范围大幅提升。在现役燃煤机组发电负荷调节速率低于1.5Pe/min(额定负荷每分钟)的基础上，通过实施风煤水协同控制、高加给水旁路辅助负荷调节控制、抽汽节流辅助负荷调节控制和凝结水变负荷等技术，使得机组变负荷速率进一步提升。

能否突破传统技术制约大幅提升负荷调节范围和调节速率，是燃煤机组发挥调峰和容量支撑作用的关键。

现有煤电灵活性调峰改造技术多适用于热电联产机组，纯凝机组或热电联产机组非供热期运行期间，仅锅炉低负荷安全稳定燃烧改造技术适用于深度调峰，可用技术单一、调峰深度仍不满足电网调度要求。

在锅炉低负荷安全稳定燃烧改造技术的基础上，本发明提出新建一套高压旁路和低压旁路蒸汽系统：旁路部分原应进入高压缸的锅炉主蒸汽，在高压旁路减温减压后进入机组冷再蒸汽母管；旁路部分原应进入中压缸的锅炉再热器出口新蒸汽，在低压旁路减温减压后进入机组中低压连通管。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种满足调峰需求的高低压旁路系统及动态寻优控制方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种满足调峰需求的高低压旁路系统的动态寻优控制方法，包括以下步骤：

步骤1，煤电机组纯凝模式运行，锅炉维持最低安全稳定燃烧负荷运行，中压缸进汽调阀全开，机组以基准工况状态运行；

步骤2，输入边界参数：上网电价c元/kWh、标煤单价b元/t；

步骤3，计算基准工况下的盈利值M₀；

步骤4，以基准工况为对比基准，投入高低压旁路系统；使进入高压旁路的主蒸汽流量为0.05×m_ms0、中压缸进汽调阀全开，高压缸排汽压力P_ch1，命名为工况1，运行20min，记录发电机功率N、厂用电功率N_c、标煤消耗量B，计算工况1的盈利值M₁；其中，m_ms0为汽轮机进汽流量；