火电机组深度调峰控制技术
火电机组深度调峰控制技术探讨
火电机组深度调峰控制技术探讨摘要：近年来，随着新能源产业的持续壮大，风电和太阳能逐渐改变了目前电网格局，由于新能源的不稳定性，各高参数机组如何频繁高效地解决调频调峰问题、实现机炉间的协调控制、进一步提高调节负荷的深度成为各电厂的主要任务。
超临界机组的协调控制系统是将锅炉、汽机及辅机作为整体加以控制的多变量、强耦合、非线性的时变系统，目前传统且广泛的协调控制系统，在低负荷下容易出现煤水配比失衡，导致汽温汽压偏差过大，影响机组安全经济运行。
因此针对超临界机组深度调峰的安全性和经济性的问题，提出了一种基于多目标粒子群的协调优化控制方案，并在炼油化工企业＃2机组进行应用，较好地适应了机组在低负荷下的运行工况，对同类型机组有较高的推广价值。
关键词：超临界机组；深度调峰；多目标粒子群；协调控制优化本文提出基于模糊指标函数的受限预测控制方法，但计算量大，过程复杂，且在目前的控制方法中还考虑安全性和经济性指标；针对协调控制系统中的锅炉主控、汽机主控和给水主控分别进行了分析和优化，相当于解耦进行控制；根据模糊控制的思想研究了自使用模糊PID控制器在机组协调控制系统中的应用，都是为PID控制器建立模糊规则表以提高其鲁棒性和智能性，但缺少了模糊规则表中参数量化的具体方法；提出一种基于仿人智能控制的协调系统优化方法，对协调系统控制参数的优化有较大提高，但未考虑到机组运行的经济性。
针对上述提到的问题，提出一种基于多目标粒子群的协调优化控制方案，首先对DCS中原有的协调控制系统结构进行优化，再利用多目标粒子群算法对其中参数进行寻优，得到最优的控制参数，最终可在考虑多种约束的同时提高机组运行的经济性，保证控制的快速性和准确性。
为提高电网消纳清洁能源的能力，火电机组的调峰宽度需要进一步提高，因此越来越多的超临界机组参与到深度调峰中，但在低负荷下机组的主蒸汽温度、压力等参数不稳定会对机组运行的安全性带来更大的风险，同时如何在低负荷运行时提高运行的经济性，也是超临界机组参与深度调峰的一个重要影响因素。
火电机组的功率快速调节和深度调峰技术
火电机组的功率快速调节和深度调峰技术论文首先根据甘肃电网的特点,深入研究大规模新能源接入后对系统调频、调峰能力产生的影响,并通过分析风电的反调峰特性,以及并网水、火电机组应对电网峰谷变化的能力,对系统调峰能力与常规电源,尤其是火电机组的开机方式之间的关系进行分析研究。
然后,针对目前火电机组的常规控制策略,剖析影响机组功率快速响应能力和深度调峰的要素,并设计一套配置双进双出磨煤机的锅炉入炉煤量实时计算表征方法,解决锅炉入炉煤量难以准确计量和表征的问题,克服因风量测量不准确及容量风门线性差等因素产生的较大误差,并实现了磨煤机启动、停止及正常运行等工况下燃料量的全程精确控制,为此类机组协调控制的精确控制提供基础。
在此基础上,依据现有的机炉直接能量平衡(DEB)控制方案,引入先进的控制思想,提出了基于非线性PID控制与模糊规则控制的机炉DEB协调控制系统优化控制方案,并设计了考虑变负荷速率、变负荷宽度、不同负荷段等多因素的变负荷智能加速信号,完善、优化机组AGC控制、协调控制策略,以提高机组快速调节和调峰深度能力,并在典型机组开展了试验验证。
经过对试验数据进行对比分析发现,在保证机组各控制指标安全、稳定的基础上,火电机组的负荷响应速度和负荷变化范围有了明显的提升,示范效果明显。
最后,通过对火电机组目前采用的一次调频常规控制方案进行设计优化,加入主汽压力修正、负荷段修正、阀门流量特性修正、单/顺阀修正等控制策略,并付诸实践,实践效果表明,该方案能够有效削弱由于主汽压力波动、机组阀门流量特性及重叠度差等因素对一次调频动作性能的影响。
综上所述,通过该课题的研究分析及现场的实施应用,实现火电机组对电网负荷变化的快速响应及深度调
峰的要求,对甘肃电网的安全、平稳运行具有实际意义。
300MW火力发电机组深度调峰的技术措施及运行注意事项
300MW 火力发电机组深度调峰的技术措施及运行注意事项摘要：近年来，风电、光伏等清洁能源大规模并网，在电网的日常运行中，峰谷负荷偏差不断增大。
是电网机组深度调峰的主要原因之一，在日负荷调度过程中，当负荷小于额定负荷的50%时，调峰时间将会不断增加。
当某一时刻调峰深度达到70%以上时，调峰负荷深度明显变大。
如果正常改变调峰减载方式，运行量大，需要燃油喷射稳定燃烧。
本文论述了火电机组运行灵活性调峰深度的现状，分析了现阶段火电机组的几种控制策略及优化控制技术。
关键词：火力发电厂；优化与控制；策略；深度调峰；前言近年来，随着《可再生能源法》的颁布实施，我国新能源产业得到快速发展，可再生能源在能源总量中的比重进一步提高。
由于新能源发电波动性大，电网支持政策的缺失和不完善，电厂深度调峰方式成为亟待解决的问题。
2016年和2017年平均弃风率约为15%，北方集中供热地区火电厂调压符合仅为10%～20%。
探索实现火电厂峰谷深度的技术途径，对适应能源发展战略的需要具有重要意义。
逐步提高新能源利用率，大容量火电厂深度调峰可以节能降耗，提高火电厂的运行灵活性和火电厂的深峰容量，提高经济效益。
1、火电机组控制系统现状为保证机组安全经济运行，提高火电机组的灵活性和深度调峰能力，对协调控制系统的要求非常高。
大型火电机组DCS及控制系统，负荷响应快，主蒸汽压力和温度稳定。
为了提高深度调峰的灵活性和性能，有必要研究和开发新的深度调峰控制策略和算法，使主蒸汽压力、主蒸汽温度等主要参数安全、稳定、经济地运行。
在电力市场化改革的背景下，提高电厂的竞争力有利于深化国家电力体制改革。
由于DCS厂家对应用软件的设计和配置投入较少，早期采用的国外控制方案和算法较多，现场调试不够详细。
火电厂大多数控制系统基本能满足小负荷变化或低速负荷变化的调节要求，但是在机组深度调整运行的情况下，主蒸汽压力、功率、主蒸汽温度、水位等主要运行参数波动频繁。
2、安全性影响分析如果发电机组的调峰深度过大，特别是全厂只有一台机组运行时，一旦机组发生故障，处理不当将导致全厂停电。
350 MW超临界机组深度调峰工况下协调控制技术的研究和应用
２０２０年东北电力技术研究与应用３５０ＭＷ超临界机组深度调峰工况下协调控制技术的研究和应用孔德奇，邓海涛，张立业，于福来，徐世伟（国家电投集团东北电力有限公司本溪热电分公司，辽宁㊀本溪㊀１１７０００）摘要：针对某３５０ＭＷ超临界火电机组在参与深度调峰时出现的协调控制系统调节品质下降，机组调频㊁调峰能力减弱等问题，提出了一整套系统化解决方案㊂通过建立新的机组能量需求模型，在各主要控制回路引入合理的前馈控制，提升锅炉响应速度；通过智能化的过程选择系统，对一次调频功能实现策略优选，保证机组更好适应不同工况下的调频需求；引入燃煤热量修正功能，增强协调控制系统的煤种适应能力㊂新的控制方案实施后，机组在全负荷段具备快速调整能力，运行稳定，经济性提高，调峰㊁调频能力均达到相关标准的要求㊂关键词：协调控制；深度调峰；ＡＧＣ；一次调频［中图分类号］Ｘ７７３㊀［文献标志码］Ａ㊀［文章编号］１００４－７９１３（２０２０）１２－０００９－０４ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒ３５０ＭＷＳｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌＵｎｉｔＵｎｄｅｒＤｅｐｔｈＰｅａｋＬｏａｄＲｅｇｕｌａｔｉｏｎＫＯＮＧＤｅｑｉ，ＤＥＮＧＨａｉｔａｏ，ＺＨＡＮＧＬｉｙｅ，ＹＵＦｕｌａｉ，ＸＵＳｈｉｗｅｉ（ＢｅｎｘｉＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＢｒａｎｃｈｏｆＳＰＩＣＮｏｒｔｈｅａｓｔＢｒａｎｃｈＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｎｘｉ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ１１７０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｓｏｍｅ３５０ＭＷｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｐｏｗｅｒｕｎｉｔｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇｉｎｄｅｐｔｈｐｅａｋｌｏａｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｒｉｍａｒｙｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｅａｋｌｏａｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｉｓｗｅａｋｅｎｅｄ．Ａｓｅｔｏｆｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎｓｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆａｎｅｗｕｎｉｔｅｎｅｒｇｙｄｅｍａｎｄｍｏｄｅｌ，ｒｅａｓｏｎａｂｌｅｆｅｅｄ⁃ｆｏｒｗａｒｄｃｏｎｔｒｏｌｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｅａｃｈｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｏｏｐｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｂｏｉｌｅｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｏｐｔｉｍｉ⁃ｚａｔｉｏｎｏｆｐｒｉｍａｒｙｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈａｔｔｈｅｕｎｉｔｃａｎｂｅｔｔｅｒａｄａｐｔｔｏｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅ⁃ｍｅｎｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｃｏａｌｈｅａｔｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｃｏａｌａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｏｒｄｉ⁃ｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｅｗｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅｕｎｉｔｈａｓｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｒａｐｉｄａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｉｎｔｈｅｆｕｌｌｌｏａｄｓｅｃｔｉｏｎ，ｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｄｅｃｏｎｏｍｙ，ａｎｄｔｈｅｐｅａｋｌｏａｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｓｔａｎｄａｒｄｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌ；ｄｅｐｔｈｐｅａｋｌｏａｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；ＡＧＣ；ｐｒｉｍａｒｙｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ㊀㊀近年来，以风电为代表的可再生能源发电发展迅速，但由于其发电负荷具有强随机性，电网消纳能力有限，造成大量 弃风㊁弃光 现象［１］㊂提高火电机组灵活性，实现火电机组深度调峰运行是当前解决这一矛盾的主要措施㊂通过设备改造和控制系统优化，将正常工况发电负荷调节下限由５０％额定功率拓宽至４０％㊁３０％额定功率甚至更低［２］㊂研究表明超临界机组在５０％ １００％额定功率范围内，主蒸汽压力㊁发电负荷与燃料量㊁高压调节阀开度之间有明显的非线性关系，发电负荷进一步降低时，对象特性变化将更加明显［３］㊂同时，按照区域电网公司 两个细则 要求，并网机组在调峰范围内全程投入自动发电控制（ＡＧＣ）和一次调频功能，保证电网稳定运行㊂火电机组的热力系统设计一般不适合大幅度㊁高速率的变工况运行，同常规负荷工况对比，深度调峰负荷工况下热力系统的设备状态和运行参数都会发生变化，导致被控对象特性出现显著差异，这要求控制系统必须做出针对性改进以适应机组大范围变工况运行要求［４］㊂目前在东北地区，参与深度调峰的许多机组在低负荷阶段无法投入协调控制方式，或投入后调节品质不佳，不能满足ＡＧＣ和一次调频考核要㊀２０２０年求，这已经成为参与深度调峰机组亟待解决的技术难题㊂某电厂２台３５０ＭＷ超临界机组投产后，长期参与深度调峰，且燃用煤种不稳定，超临界机组系统复杂，控制参数较多，对机组自动化水平要求很高㊂在深度调峰工况下，机组协调控制系统各回路的调整品质明显下降，锅炉惯性增加，机组负荷响应能力下降，ＡＧＣ和一次调频不能满足电网要求㊂针对以上问题，通过研究㊁分析㊁对比，制定升级优化方案，并成功应用于协调控制系统中㊂１㊀主要控制策略１ １㊀建立合理可用的机组能量需求模型纯凝工况下的能量需求模型不能适应深度调峰需求，通过分析电热耦合特性，建立新的机组能量需求模型㊂在机组背压稳定的情况下，纯凝机组发电负荷和一级压力之间存在近似线性的对应关系，根据弗留格尔公式，提出新的主蒸汽流量计算公式，该公式推导过程见文献［５］㊂Ｇ＝Ｇ０（ｐ２１－ｐ２２）／（ｐ２１０－ｐ２２０）ｐｄ０ｖｄ０／ｐｄｖｄ（１）式中：Ｇ为新工况主蒸汽流量；ｖ为比容；下标０为标准工况（额定工况）参数；下标１为机前参数；下标２为调节级参数㊂由式（１）计算出的主蒸汽流量替代原来以发电功率代表的锅炉实际负荷，并在计算故障时自动切换至以修正后给水流量的一阶惯性输出表征的锅炉实际出力㊂该模型不仅精度非常高，且稳定性较好，能满足控制过程的实际需求，结果较为理想㊂由文献［６］可知，造成机组热㊁电负荷耦合的主要原因是抽汽蝶阀开度对发电负荷的影响㊂以机组供热负荷与实际电负荷指令叠加生成新的锅炉负荷指令，用以替代原锅炉侧使用的负荷指令，实现热电解耦㊂Ｂｕ＝Ｈ＋ＵＬＤ（２）式中：Ｂｕ为锅炉指令；Ｈ为供热负荷；ＵＬＤ为机组电负荷指令㊂以经过线性修正后的抽汽蝶阀开度表征机组供热负荷Ｈ，虽然精度不高，但稳定性较好，能满足控制过程的实际需求㊂１ ２㊀增加动态煤量前馈动态煤量前馈又称动态预给煤，其组态逻辑如图１所示㊂目前协调控制系统以前馈为主的ＤＩＢ方法已逐渐取代以反馈为主的ＤＥＢ方法，成为火电机组协调控制技术的主流，再演进到引入预测控制技术的改进型ＤＩＢ［７］，通过动静分离技术，在动态响应过程中以ＤＩＢ为主，进入稳态后则采用ＤＥＢ或预测控制器输出等进行机组的协调控制㊂该技术理论论证过程见文献［８］㊂图１㊀锅炉动态煤量前馈组态增加锅炉主控指令的超前控制回路，可提高机组在协调或ＡＧＣ模式下负荷的响应速度㊂机组在不同负荷段进行变负荷时，该回路可自动识别实际主蒸汽压力的变化方向和变化幅度，并根据不同负荷段㊁不同负荷变化幅度和变化速率，生成不同的前馈煤量㊂其中，燃料修正系数用于修正入炉煤发热量，系数１用于升㊁降负荷时给煤量的微量修正，系数２用于稳态工况下主蒸汽压力偏差过大时给煤量的微量修正㊂１ ３㊀机前压力的动态偏差修正将实际主蒸汽压力与其设定值的偏差经过函数修正后作为锅炉主控压力调节器输入，以减少压力超调量㊂其组态逻辑如图２所示㊂锅炉本身热惯性较大，对锅炉主控ＰＩＤ调节器实行变参数控制，在机组投入协调或ＡＧＣ模式下，通过设置不同的比例和积分系数，防止给煤量随主蒸汽压力的波动而大幅波动，避免产生系统振荡㊂动作过程通过函数块实现㊂当稳态时压力偏差在０ ３ＭＰａ以内，ＰＩＤ调节器按照正常偏差进行调节；当压力偏差为０ ６ＭＰａ时，ＰＩＤ调节器的调节量为０ ４ＭＰａ；当压力偏差为１ ０ＭＰａ时，ＰＩＤ调２０２０年孔德奇，等：３５０ＭＷ超临界机组深度调峰工况下协调控制技术的研究和应用图２㊀动态压力偏差组态节器的调节量为０ ７ＭＰａ；当压力偏差为２ ０ＭＰａ时，ＰＩＤ调节器的调节量为１ １ＭＰａ㊂１ ４㊀单台磨煤机热值修正采用单台磨煤机热值选择，保留总热值修正０ ９ １ １进行微调㊂磨煤机不采用烟煤／褐煤方式选择方式，而是采用输入设置热值方式，如图３所示㊂采用手动方式直接对每台磨煤机的入炉煤进行热值设置，使各台磨煤机的热值与实际符合，从而使修正后的总煤量与设计煤种一致，提高煤量的准确性，保证控制逻辑中涉及到煤量的各类曲线和参数更加准确，不仅可以提升机组的负荷调整能力，同时可增加主蒸汽压力稳定性㊂图３㊀入炉煤手动热值修正组态１ ５㊀一次调频前馈补偿由于电网频率变化具有随机性和不可预知性，为兼顾一次调频的响应速度㊁负荷调整精度和持续性，ＤＥＨ系统主要依靠前馈控制来完成调节，因此前馈的准确性和及时性已成为影响一次调频指标性能好坏的重要因素［９］㊂参照东北能监局 两个细则 的考核标准，通过对比㊁分析 调控中心 对机组一次调频能力考核的曲线，针对实际出现的问题制定新的控制策略：增加转速测量滤波功能，以减少转速测量值的锯齿形跳变；对ＤＥＨ侧一次调频前馈回路进行分时段动作量补偿；增加纯凝工况及深度调峰工况智能选择回路，以实现不同工况下的策略优选㊂组态逻辑如图４所示㊂图４㊀一次调频系数修正组态１ ６㊀水冷壁温度修正系统深度调峰期间由于机组负荷偏低，水冷壁工作压力较小，汽水密度差大，易产生流动不稳定性［１０］㊂水冷壁入口节流孔圈按满负荷设计，低负荷运行时，节流孔圈阻力在回路总阻力中的比例显著下降［１１］，导致各水冷壁间的流量偏差和温度偏差增大，对于吸热较强的管束，易产生管壁超温现象［１２］㊂对不同位置螺旋水冷壁温度的最高值，进行变化趋势和实际温度的判断，超过报警值后根据水冷壁超温点实际位置的不同，增加给水量１０ １５ｔ／ｈ；对不同位置垂直水冷壁温度的最高值，进行变化趋势和实际温度的判断，超过报警值后根据水冷壁超温点实际位置的不同，增加给水量３０ ４０ｔ／ｈ，㊀２０２０年以保证机组在频繁变负荷过程中水冷壁的温度控制在安全范围以内㊂２㊀应用效果系统投用后，经过动态调试，在２７％ １００％负荷段协调控制系统各子回路控制指标达到生产过程的工艺需求㊂在ＮＯＢ方式下，ＡＧＣ负荷变化率给定值５ ２５ＭＷ／ｍｉｎ时，负荷实际变化率４ ５ＭＷ／ｍｉｎ；在动态情况下，主蒸汽压力偏差控制在ʃ０ ７ＭＰａ以内，主蒸汽温度控制在ʃ５ħ以内㊂ＡＧＣ及一次调频的各项指标均达到东北能监局 两个细则 的考核标准㊂ＡＧＣ变负荷过程中机组主要控制参数变化过程如图５所示，一次调频动作过程如图６所示㊂系统投运半年后节省电网考核费用人民币２００余万元㊂在深度调峰工况下，运行人员操作量明显减少，机组自动控制能力达到较高水平㊂图５㊀ＡＧＣ变负荷过程主要参数曲线图６㊀一次调频动作过程曲线３㊀结束语对参与深度调峰的机组进行协调控制技术研究，具有一定的学术和应用价值㊂本文给出了一套科学㊁合理的协调控制系统优化策略，介绍了从系统建模到小回路参数修正的实施方法㊂实际运行效果达到了项目预期目标，机组竞争力获得提升㊂同时也为参与深度调峰的其他同类型机组进行协调控制系统优化升级提供参考㊂参考文献：［１］㊀张正陵．中国 十三五 新能源并网消纳形势㊁对策研究及多情景运行模拟分析［Ｊ］．中国电力，２０１８，５１（１）：２－９．［２］㊀宫广正．超临界火电机组运行灵活性提升控制策略研究及应用［Ｊ］．中国电力，２０１７，５０（８）：２２－２６．［３］㊀刘吉臻，田㊀亮，曾德良，等．６６０ＭＷ机组负荷－压力非线性特性的分析［Ｊ］．动力工程，２００５，２５（４）：５３３⁃５３６，５４０．［４］㊀苏㊀鹏，王文君，杨㊀光，等．提升火电机组灵活性改造技术方案研究［Ｊ］．中国电力，２０１８，５１（５）：８７－９４．［５］㊀汪㊀军，周建新，司风琪，等．汽轮机主蒸汽流量在线计算方法及应用［Ｊ］．热力发电，２０１０，３９（１０）：４２－４５．［６］㊀邓拓宇，田㊀亮，刘吉臻，等．供热机组热电耦合特性分析与解耦协调控制［Ｊ］．系统仿真学报，２０１７，２９（１０）：２５９３－２５９９．［７］㊀朱㊀珂，康静秋，胡轶群，等．改进型ＤＥＢ协调控制在大迟延控制对象上的应用［Ｊ］．热力发电，２０１２，４１（６）：５７－６１．［８］㊀纪㊀煜，姚翠霞，祁海旺，等．基于煤量预测前馈的协调控制系统［Ｊ］．热力发电，２０１７，４６（７）：１３１－１３６．［９］㊀郭亦文，刘㊀茜，刘㊀畅，等．火电机组深度调峰一次调频优化控制策略［Ｊ］．热力发电，２０１８，４７（１１）：１３５－１３９．［１０］㊀崔㊀鹏．超超临界锅炉垂直管屏水冷壁流动特性研究［Ｄ］．保定：华北电力大学，２００９．［１１］㊀车东光，吴少华．超超临界锅炉水冷壁传热特性和温度偏差［Ｊ］．锅炉制造，２００６，２８（２）：２－５．［１２］㊀王亚欧，陶㊀谦，肖㊀杰，等．１０００ＭＷ双切圆燃烧锅炉干湿态转换过程中水冷壁温度控制［Ｊ］．中国电力，２０１９，５２（１）：１６１－１６５．作者简介：孔德奇（１９７５），男，硕士，高级工程师，主要从事热电厂生产㊁经营㊁管理工作㊂（收稿日期㊀２０２０－０８－０３）。
火电机组功率快速调节及深度调峰技术分析
火电机组功率快速调节及深度调峰技术分析摘要：对于亚临界锅炉而言，其中的电站锅炉在制造过程中需要开展监督及检测工作，而为满足锅炉的供需要求，需要通过火电机组功率的快速调节来保证火电机组的运行效能，以控制发电质效，使该区域内的电力资源需求得到满足。
文章分析了火电机组功率快速调节及深度调峰技术的重要性，并提出了火电机组功率快速调节及深度调峰技术的应用措施。
关键词：火电机组；功率；快速调节；深度调峰技术引言为辅助亚临界锅炉的运维，应加强对火电机组功率方面的思考，利用煤炭来代替可燃物进行燃烧，使锅炉的热能需求能够得到满足，而采用深度调峰技术，可不受外界干扰因素的影响，让锅炉的功率不会发生调节不当的问题，增设发电机设备并实现能源的转换，促使电力能够进行持续性地输出，确保电力的并网质效有所提升。
一、火电机组功率快速调节及深度调峰技术的重要性对于亚临界锅炉而言，其在电蓄热的调峰领域内，会依靠三相电极，采用水资源完成高热阻的操作，促使设备的电导率能够提高，让锅炉中的水进行加热，放电并将其中的99%的电能进行转换，让其转变成热能，进而形成热水及蒸汽。
在此基础上，自“碳达峰”及“碳中和”目标提出后，电力企业当前的结构也进行了调整，使光伏发电的比重增加，提高了火电机组的实际占比。
因此，为衔接输电、发电、变电以及配电环节的各类工作内容，需将电力进行转换，增加绿色能源的应用，控制当前的调峰难度，运用电网调配的方式，补充风电中的不足，以创建出完整的电力网络，辅助亚临界锅炉的运维[1]。
例如：运用深度调峰技术，使电网中产生负荷变化能够被记录，使发电机组能够完成曲线的控制操作，使该部分的负荷率能够控制在30%-40%之间，以保证火电机组的顺利运行。
凭借锅炉与火电机组的接触，使机组能够提高自身的发电效率，强化在工作模式中的灵活性，促使火电机组能够满足电力供给需求[2]。
二、火电机组功率快速调节及深度调峰技术的应用措施（一）实行火电机组的DEB控制方案为实现对火电机组功率的调节，应重视其中的调峰能力，采用增强功率的方式，实行非线性的控制操作，也可运用模糊算法，实现对火电机组中具体负荷的计算，实时监测其中的压力变化值，以确认火电机组的特征。
火电机组深度调峰控制技术
火电机组深度调峰控制技术摘要：随着社会的发展以及时代的进步，我们国家近几年的经济水平有了很大程度的提升，在实际的发展过程当中人们对于社会当中各个行业的发展提出了更高的要求。
就电力行业的发展来说，其在近几年的发展当中取得了长足的进步。
但是电力市场需求量的进一步增加，让电力企业的电力生产以及电力传输受到了极大程度的冲击。
火电机组是现阶段电力系统当中的一个常见组成部分，而调峰控制技术是维护地电力生产以及安全运输的重要手段。
藉此，本文对调峰控制技术进行了简要的研究。
关键词：火电机组；深度调峰；控制技术1 引言随着我们国家经济的进一步发展，人民的生活水平有了很大程度的提升。
在现阶段的发展过程当中，我国电网装机容量逐渐增加，这在一定程度之上促进了我们国家的电网结构进一步改革。
第一产业用电量的逐渐降低与二三产业用电量的逐渐增加使得电网峰谷差进一步扩大。
基于此种现象，火电机组参与调峰工作成为了一种必然现象。
因此，对火电机组深度调峰控制技术的研究有着鲜明的现实意义。
2 国内外研究现状2.1国内研究现状随着我们国家额的电网峰谷差逐渐扩大，原有电力结构表现出的适应性问题受到了社会各界的广泛关注。
现阶段我们国家的蓄能电站所占全国的比例为2%。
与基本要求10%之间仍然相差较多。
就我们国家的华中电网来说，其面临的调峰形势十分严峻。
为了可以更好的解决现阶段额的调峰问题，华中电网提出通过建完善的电力系统来达到最终的目的。
目前东中部电网提出了建立风抽水电形式的调峰电源，以解决所面临的发展问题。
2.2国外研究现状现阶段全世界都在面临着同样的一个问题那就是资源短缺。
所以一系列的新型的可再生发电项目出现在了人们视野当中，但是新型电力生产为电网的调峰问题带来了新的挑战。
为了可以进一步解决这个问题，各个国家都做出了积极的应对。
例如日本的东京电力公司在实际的建设过程当中应用了超临界压力35万千瓦的机组。
法国作为一个核电大国，通过优化电站结构，建立抽水蓄能电站来解决调峰问题。
火电机组深度调峰下的宽负荷脱硝
火电机组深度调峰下的宽负荷脱硝1. 引言1.1 背景介绍火电机组是我国面临的主要发电方式之一，具有设备简单、投资周期短、建设成本低等优势。
由于火电机组的运行特点，存在着负荷波动大、排放达标难等问题。
随着火电机组深度调峰技术和宽负荷脱硝技术的不断发展，解决火电机组运行中的问题成为亟待解决的课题。
深度调峰技术可以有效应对火电机组负荷波动大的特点，提高发电效率和稳定性；而宽负荷脱硝技术则可以降低火电机组运行过程中的氮氧化物排放，减少环境污染。
当前，火电机组深度调峰下的宽负荷脱硝研究正逐渐受到重视。
如何结合两种技术，实现在保证发电负荷稳定的降低氮氧化物排放成为研究的重点。
在此背景下，本文旨在探讨火电机组深度调峰下的宽负荷脱硝技术，分析关键技术，并通过实验结果对其效果进行分析，以期为火电机组运行管理提供参考和指导。
1.2 研究目的本研究的目的在于探讨火电机组深度调峰下的宽负荷脱硝技术，旨在提高火电厂的运行效率和环保水平。
具体目的包括：1.研究火电机组深度调峰技术的原理和应用，分析其对火电厂运行的影响；2.探讨宽负荷脱硝技术在火电厂中的实际应用情况，评估其在减少氮氧化物排放和提高脱硝效率方面的效果；3.研究火电机组深度调峰与宽负荷脱硝技术的结合应用，分析其对火电厂运行效率和环保水平的综合影响；4.探讨关键技术在火电机组深度调峰下的宽负荷脱硝过程中的作用机制，并提出改进方案；5.分析实验结果，验证火电机组深度调峰下的宽负荷脱硝技术的可行性和效果，为火电厂的运行和改造提供科学依据和技术支持。
通过本研究，旨在为火电厂的环保治理和经济效益提供新的技术途径和理论支持。
2. 正文2.1 火电机组深度调峰技术火电机组深度调峰技术是指通过优化燃烧控制、调节锅炉参数、改善传热系统等手段，提高火电机组的负荷调节能力，实现在快速变化的负荷需求下保持稳定运行。
在火电机组深度调峰技术中，关键是提高锅炉运行的灵活性和响应速度，以适应快速负荷变化的要求。
660MW火电机组深度调峰协调控制优化及应用
660MW火电机组深度调峰协调控制优化及应用摘要：电源侧储能技术则可以实现能源整合，提高能源系统调峰能力，但目前火电机组储热技术多为汽机侧民用供暖蓄热，如热水罐、低温相变储热等，储能规模有限，非供暖期不能发挥调峰作用，也无法提供稳定的高温工业用蒸汽。
电化学储能则存在安全性、寿命周期等方面的问题。
关键词：660MW火电机组；深度调峰；协调控制；应用1机组深度调峰中锅炉可能出现的问题(1)锅炉燃烧不稳定性增大。
与常规负荷相比，低负荷时由于投入煤量少，燃烧稳定性下降，煤种、风量、磨煤机出力等方面微小的变化都可能偏离燃烧正常状况，严重时造成灭火。
(2)锅炉水冷壁超温运行。
与常规负荷相比，低负荷时锅炉空气动力场发生改变，燃烧容易发生偏斜，锅炉全为下层磨运行，火焰中心下移，水冷壁容易超温运行。
(3)脱硝入口温度低。
随着负荷降低，烟气量减少，烟气温度下降，导致脱硝入口温度降低。
当脱硝入口温度低于300℃时，脱硝系统无法正常发挥作用。
(4)存在水煤比失调、尾部烟道再燃烧、低温腐蚀等风险。
2660MW火电机组深度调峰协调控制优化2.1大型储热装置在技术工程中的应用将储热设备与供热发电机组并联，在余热回收足以供热时进行储存；当汽轮发电机中的抽汽不能满足客户的需要时，可以将其释放以储存热量，以满足加热要求。
基于基本理论，从技术上实现火电厂的全耦合是必要的。
电厂的关键是选择蓄热水箱作为蓄热设备。
利用自然加压水蓄热来更新和转换系统电站的协调能力，从而提高发电机组的深度调峰水平。
在工业生产加热和火电厂发电机组调峰水平上，设计了一套熔盐储热系统软件。
当柴油发电机负荷相对较高且加热水平有利时，蓄热系统软件使用再热蒸汽加热熔盐进行蓄热。
当柴油发电机负荷过低，无法保证主要加热参数时，蓄热系统软件进行放热反应，以取代汽轮发电机的抽汽和加热，并完成系统软件与热电厂的耦合。
可再生能源供热主要包括地热能供热、生物能供热、太阳能热利用等。
在欧洲，太阳能区域供热发展迅速。
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火电机组深度调峰控制技术
发表时间：2017-06-13T11:56:38.163Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：陈亭[导读] 火电机组是现阶段电力系统当中的一个常见组成部分，而调峰控制技术是维护地电力生产以及安全运输的重要手段。
（贵州黔东电力有限公司贵州镇远县 557700）
摘要：随着社会的发展以及时代的进步，我们国家近几年的经济水平有了很大程度的提升，在实际的发展过程当中人们对于社会当中各个行业的发展提出了更高的要求。
就电力行业的发展来说，其在近几年的发展当中取得了长足的进步。
但是电力市场需求量的进一步增加，让电力企业的电力生产以及电力传输受到了极大程度的冲击。
火电机组是现阶段电力系统当中的一个常见组成部分，而调峰控制技术是维护地电力生产以及安全运输的重要手段。
藉此，本文对调峰控制技术进行了简要的研究。
关键词：火电机组；深度调峰；控制技术
1 引言
随着我们国家经济的进一步发展，人民的生活水平有了很大程度的提升。
在现阶段的发展过程当中，我国电网装机容量逐渐增加，这在一定程度之上促进了我们国家的电网结构进一步改革。
第一产业用电量的逐渐降低与二三产业用电量的逐渐增加使得电网峰谷差进一步扩大。
基于此种现象，火电机组参与调峰工作成为了一种必然现象。
因此，对火电机组深度调峰控制技术的研究有着鲜明的现实意义。
2 国内外研究现状
2.1国内研究现状
随着我们国家额的电网峰谷差逐渐扩大，原有电力结构表现出的适应性问题受到了社会各界的广泛关注。
现阶段我们国家的蓄能电站所占全国的比例为2%。
与基本要求10%之间仍然相差较多。
就我们国家的华中电网来说，其面临的调峰形势十分严峻。
为了可以更好的解决现阶段额的调峰问题，华中电网提出通过建完善的电力系统来达到最终的目的。
目前东中部电网提出了建立风抽水电形式的调峰电源，以解决所面临的发展问题。
2.2国外研究现状
现阶段全世界都在面临着同样的一个问题那就是资源短缺。
所以一系列的新型的可再生发电项目出现在了人们视野当中，但是新型电力生产为电网的调峰问题带来了新的挑战。
为了可以进一步解决这个问题，各个国家都做出了积极的应对。
例如日本的东京电力公司在实际的建设过程当中应用了超临界压力35万千瓦的机组。
法国作为一个核电大国，通过优化电站结构，建立抽水蓄能电站来解决调峰问题。
3 影响火电机组深度调峰的主要因素
3.1煤质特性的影响
就火力发电来说，其机组在进行深度调峰的过程当中，所具有的最低负荷往往是锅炉的最低稳燃负荷所决定的。
而锅炉的最低稳燃负荷在实际的工作过程当中往往又是由煤质特性所决定的。
基于现阶段我们国家的能源动力基本来源于劣质煤。
并且因为近几年的经济市场较为复杂，煤价变动较大，所以也使得电厂在实际的生产过程当中，煤质特性波动问题也十分严重。
出于对最低稳燃负荷考虑，在实际的应用过程当中应该进一步控制煤的质量。
3.2水动力工况的安全性
当电力系统当中的火力发电机组参与到实际的调峰过程当中，这个时候锅炉的运行会处于飞符低负荷运行状态。
而低负荷的运行会使炉内的火焰充满程度逐渐下降，这也就是低负荷下锅炉膛受热不均的主要原因。
而当锅炉膛的受热不均匀的时，水冷壁当中的各个循环管路的水流量分配也会不均匀。
最终将会导致水循环的速度发生偏差，从而发生水循环倒流以及水循环停滞等问题。
3.3制粉系统的影响
制粉系统是电力系统当中的一个重要组成部分，其在实际生产当中的应用作用是为锅炉输送干燥的煤粉。
在这个系统当中，因为煤质特性发生了变化，所以很可能出现漏媒等问题。
由于长期运行，煤粉长期冲刷煤粉管道，造成煤粉管道变薄，或者加装衬板后，由于间隙的存在，也会造成漏煤。
不仅会导致磨煤机电耗增加，也会影响到机组的安全经济运行。
3.4汽轮机末级叶片的安全性
整个火电机组在实的低负荷运行过程当中，因为蒸的流量将会进一步降低，所以动叶片根部会出现汽流脱离的问题，最终将会形成水蚀。
水蚀是一种将会对叶片气动性造成影响的现象，最终将会是汽轮机产生应力集中问题，叶片截面面积减小也是这种原因所造成的现象。
最终使得整个机组安全性出现问题。
在实际的生产过程当中，机组当中的末级叶片颤振问题将会时常发生。
而过小的通流量将会直接增加设计工况的偏离效率，最终形成卡门涡街的现象。
所以在对设备型号选择的过程当中，应该主要选择设计上最为合适的叶片流型，以及冲角不敏的叶片。
这样就可以可以在极大程度之上增加叶片的反动度。
而低压缸当中应用到的喷雾装置是为了进一步控制温度，从而达到降低水蚀影响的目的。
采用以上多种方法可以有效的避免水蚀和颤振，这样就为汽轮机的运行提高了安全保障。
3.5 运行人员水平的影响
在实际的运行与维护过程当中运行人员水平也会直接影响到调峰。
在实际的工作过程当中，运行人员需要时刻保持一个清醒的思维。
并需要严格的准守相关操作的规章制度。
为了可以保证在调峰的过程当中可以保证机组的安全，则需要对其实际的运行管理方法进行规划。
以求在调峰过程当中各个设备可以合理的进行运行。
运行人员应该具备做好炉膛灭火的事故预想的充分准备，防止在以外发生时出现混乱，造成事故的恶化。
对于分层投运的燃烧器，集中供二次风，避免分散，优化运行氧量。
磨煤机及燃烧器投运尽可能均匀、对称。
并且在实际的调峰过程当中为了可以进一步避免调峰过程当中出现不良的后果，所以在进行工作之前还需要对整个机组调峰进行网调沟通，以此为基础进一步完善工作的合理性，网调是整个电力系统当中的重要组成部分，也是整个电力系统的大脑所在，其实际应用需要进一步进行完善，以维护工作人员与其合理调度过程当中的科学性与规范性，达到二者之间的无缝对接。
4 结论
本文以上内容立足于火电机组深度调峰控制技术的基本表现，对其在实际过程当中所受到的外界因素影响进行了简要的研究。
通过对深度调峰控制技术的应用进一步促进我们国家电力行业的发展。
虽然在实际的应用过程当中，这种技术发挥的作用是十分明显，但是相关的技术人员仍然需要对其进行进一步的完善，以保障技术应用的高效性与便捷性。
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