[发明专利]一种热力发电机组凝结水节流调频负荷特性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及热力发电技术领域，更具体的涉及一种热力发电机组凝结水节流调频负荷特性评估方法。

背景技术

为了提高热力发电机组的一次调频能力与协调控制水平，目前，电厂普遍在改进机组的控制方式，尤其是对于以上汽-西门子合作生产的1000MW汽轮机为代表的超(超)临界汽轮机机组，由于其使用高压调节汽门全开、全程滑压的运行方式，锅炉蓄能无法快速转化为发电负荷，严重降低了机组的调频能力。为此，寻求一种新的调频方法是当务之急，正是在这种情况下，凝结水节流调频技术逐渐受到重视。

凝结水节流调频实质上是通过迅速改变通过低压加热器的凝结水流量，来瞬时改变汽轮机组相应加热器的抽汽量，从而快速改变机组发电负荷的过程。凝结水节流调频的负荷特性主要是指在凝结水流量突然改变后，机组功率改变量随时间的变化关系，两个方面最为关键，一是机组所能改变的最大功率值，即凝结水节流调频潜力，二是负荷响应速度。

凝结水节流所能转化的发电负荷与机组本身结构特点与参数有关，一般理论分析认为其极限值为额定负荷下切除低压加热器与除氧器抽汽、使其返回汽轮机内做功，机组所能获得的功率增加值，但实际试验结果表明，凝结水节流实际能够获得的机组功率的改变量会明显偏离理论值。准确掌握凝结水节流调频负荷特性，既有助于项目决策，也有助于机组调频控制精度的提高。

因此，如何准确掌握凝结水节流调频负荷特性，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热力发电机组凝结水节流调频负荷特性评估方法，通过该方法能够准确地掌握凝结水流调频负荷特性。

本发明提供的一种热力发电机组凝结水节流调频负荷特性评估方法，包括步骤：

数据采集，在机组负荷指令值保持不变、凝结水流量变化速度指令值保持不变、热井补水阀关闭及除氧器水位自动撤出的条件下，采集除氧器水位调节阀关小时除氧器和热井水位初始值、除氧器水位调节阀关小后各预设时间点机组负荷实际值及结束采集机组负荷值时的除氧器和热井水位最终值；多次改变机组工况条件，即改变机组负荷指令值和凝结水流量变化速度指令值，每次改变机组负荷指令值和凝结水流量变化速度指令值后，在保持该机组负荷指令值和凝结水流量变化速度指令值不变、热井补水阀关闭及除氧器水位自动撤出的条件下，采集除氧器水位调节阀关小时除氧器和热井水位初始值、除氧器水位调节阀关小后各所述预设时间点机组负荷实际值及结束采集机组负荷值时的除氧器和热井水位最终值；

计算除氧器与热井水位变化速度，根据采集到的除氧器和热井水位初始值、最终值及采集时间，计算机组在各个工况条件下除氧器与热井的水位变化速度U；

确定函数关系，根据公式ΔN＝ΔD_c·∑(k_i·ΔH_i)及各所述预设时间点机组负荷实际值进行拟合，得出各个时间点的机组负荷变化量与凝结水流量变化量之间的关系式；根据各个时间点的机组负荷变化量与凝结水流量变化量之间的关系式推导出机组负荷相对变化量Y与时间T的关系式；依据各个工况条件下除氧器与热井的水位变化速度，推导出除氧器和热井水位变化速度U与凝结水流量变化量Q之间的关系式；

根据所述步骤确定函数关系，确定的各个关系式，绘制机组负荷变化量与凝结水流量变化量关系、机组负荷相对变化量与时间关系及除氧器和热井水位变化速度与凝结水流量变化量关系的曲线。

优选地，所述步骤数据采集中所述各预设时间点分别为除氧器水位调节阀关小后15s、1min、3min、5min。

优选地，所述步骤数据采集中，通过手动快速改变除氧器水位调节阀开度以改变凝结水流量变化速度指令值。

优选地，所述步骤数据采集中，通过控制凝结水泵转速以改变凝结水流量变化速度指令值。