[发明专利]一种联合循环调峰调频的湿冷机组及其运行方法有效
申请号: | 202110758751.X | 申请日: | 2021-07-05 |
公开(公告)号: | CN113431652B | 公开(公告)日: | 2022-08-02 |
发明(设计)人: | 许朋江;邓佳;赵亮;马汀山;居文平;程东涛;林轶 | 申请(专利权)人: | 西安热工研究院有限公司 |
主分类号: | F01K11/02 | 分类号: | F01K11/02;F01K7/16;F01K13/02;F01D15/10;F01D17/10 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 王艾华 |
地址: | 710048 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 联合 循环 调频 湿冷 机组 及其 运行 方法 | ||
本发明公开一种联合循环调峰调频的湿冷机组及其运行方法,包括湿冷机组和联合循环发电系统,湿冷机组和联合循环发电系统的电力输出端接电网,所述联合循环发电系统的给水入口接湿冷机组给水出口,联合循环发电系统的排汽口与湿冷机组的排汽口均连通湿冷机组的蒸汽冷凝装置;通过增设联合循环发电系统辅助大机调峰调频,增加了湿冷机组调节的手段和能力,减少湿冷机组汽轮机进汽调门的波动频率,提高了机组运行的安全性和经济性;通过联合循环CCS‑BF与湿冷机组CCS‑TF相结合的调节方式,有效缓解湿冷机组经济运行和调峰调频能力之间的矛盾,提高了湿冷机组在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性,具有巨大节能潜力。
技术领域
本发明属于电站锅炉及汽轮机系统领域,具体涉及一种联合循环调峰调频的湿冷机组及其运行方法。
背景技术
常规的自动控制系统是对锅炉和汽轮机分别进行控制的,一般汽轮机调节机组的转速和负荷,锅炉调节主蒸汽压力。从控制角度来观察锅炉和汽轮机,锅炉是一个时间常数较大,变化较缓慢的对象,而汽轮机是一个时间常熟较小,变化较快的对象。随着单元机组容量的不断增大,电网容量的增大以及电网调频调峰要求的提高,常规控制系统难以满足火电单元机组既要快速响应负荷变化,又要稳定运行参数这两方面的要求。机组负荷的变化必然反映到机组主汽压力的变化,所以必须将锅炉和汽轮机视为一个统一的控制对象进行协调控制,所谓协调控制是指通过控制回路协调锅炉和汽轮机的工作状态,同时给锅炉和汽轮机控制系统发出指令,以达到快速响应负荷变化的要求,又稳定运行参数(主要是机前压力)的目的。协调控制系统(CCS)包括机、炉主控制系统,锅炉的各个自动控制子系统,和汽轮机控制系统,机、炉主控制系统是CCS的核心,锅炉各子系统和汽轮机控制系统是CCS的执行级。
由于协调控制系统必须同时控制机组负荷和主汽压力两个参数,必须对锅炉、汽轮机承担的任务做一分工,确保两参数都得到控制。根据锅炉、汽轮机承担的任务不同,分为两种协调控制方式:一种是由锅炉燃烧率调节门控制机组功率,由汽轮机进汽量调节门控制机前压力,称为汽轮机跟随协调控制方法(CCS-TF)。另一种是由汽轮机进汽量调节门控制机组功率,由锅炉燃烧率调节门控制机前压力,称为锅炉跟随协调控制方法(CCS-BF)。二者的特点不同,前者负荷响应差,但机组运行稳定;后者负荷响应快,但是能损偏大,由于锅炉的大惯性和延迟性,因此机组运行稳定性相对变差,表现在主汽压力会出现很大的波动,机组对负荷需求响应的速度越快,其波动的幅度也越大,调阀损失越大。
湿冷机组以其造价低,背压低,运行经济性好等优点在燃煤发电机组中占有很大比例。目前,为了提高机组的负荷响应速度,湿冷机组大多采用锅炉跟随协调控制方法(CCS-BF)。对于CCS-BF控制方法,为了能减小机前压力的波动幅度,减少调阀损失,针对引起波动幅度大的原因,多采用以下控制策略:强化锅炉燃烧率的控制作用,以尽量抵偿锅炉的大惯性和延迟。随着新能源(光伏、风电)装机容量的增速发展,光伏、风电等新能源具有间歇性和不稳定性的特征,因此火电机组的调节任务凸显,在未来高频次宽负荷场景下,如何提高湿冷机组的调节效率具有重要意义。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种联合循环调峰调频的湿冷机组及其运行方法,可以通过湿冷机组增设联合循环锅炉、联合循环汽轮机及其小发电机系统来辅助机组调峰调频,增加了湿冷机组调峰调频的手段和能力,有效缓解了湿冷机组经济运行和调峰调频能力之间的矛盾,提高了湿冷机组在未来高频次宽负荷应用场景下的调节效率和调节的安全性,节能潜力巨大。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种联合循环调峰调频的湿冷机组,包括湿冷机组和联合循环发电系统,湿冷机组和联合循环发电系统的电力输出端接电网,所述联合循环发电系统的给水入口接湿冷机组给水出口,联合循环发电系统的排汽口与湿冷机组的排汽口均连通湿冷机组的蒸汽冷凝装置。
联合循环发电系统包括依次连接的联合循环锅炉、联合循环汽轮机和联合循环发电机,联合循环锅炉的入口作为联合循环发电系统的给水入口,联合循环汽轮机的排汽口作为联合循环发电系统的排汽口。
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