一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法技术

本发明专利技术提供了一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法，以机组负荷F和抽汽流量Q为变量，获取机组负荷F和抽汽流量Q与主蒸汽压力P的关系，P＝a*F+b，其中，P为主蒸汽压力，F为机组负荷，a和b为系数。本发明专利技术可以有效解决汽轮机组在供热工况下机组负荷变动以及供热量变动时导致的不能获得最佳滑压运行经济性的问题。导致的不能获得最佳滑压运行经济性的问题。导致的不能获得最佳滑压运行经济性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法


[0001]本专利技术属于汽轮机组节能运行优化调整领域，具体涉及一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法。

技术介绍

[0002]我国用电结构有了很大的变化，轻工业和市政用电量不断上升，重工业的夜间用电量所占比重逐步相对减少，电网负荷昼夜峰谷差越来越大。近5年各大电网新装的主要是600MW以上的大容量机组，伴随着200MW 以下机组的逐步关停，大容量机组在电网中的比例越来越大，这就迫使电网必须用大容量汽轮机组进行调峰。同时随着国家宏观调控及电源建设的快速发展，电力供需矛盾已趋缓和，火电机组利用小时数逐年降低，汽轮机长期低负荷运行，偏离设计工况，热经济性大大降低，提高机组在低负荷下的经济性，最大限度地降低供电成本是电力市场经济对发电企业提出的现实要求，也是电力系统节能减排的重要研究课题之一。
[0003]滑压调节方式是汽轮机经常采用的一种调节方式，具有效率高，无节流损失、对汽轮机负荷变化速度限制小、转子及汽缸寿命长、变负荷速度快等优点。汽轮机滑压运行时，调节阀全开或开度不变，通过改变锅炉出口蒸汽参数来适应外界负荷的变化。从热经济角度来说，滑压运行可以降低节流损失、提高高压缸效率，减少给水泵动力消耗，但新蒸汽压力的降低，也降低了机组循环热效率，因此只有当循环热效率的降低小于高压缸内效率的提高、给水泵动力消耗的减少时，采用滑压调节方式才能提高机组热经济性。
[0004]专利申请号为202010176853.6的中国专利公开了一种供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统，包括以下步骤：步骤A：以机组热耗率最低为优化目标，在不同的主蒸汽流量和主蒸汽压力下进行试验获得机组的主蒸汽流量与最优主蒸汽压力之间的关系；步骤B：针对机组的历史运行数据，选定至少两种机组供热抽汽流量稳定的工况；步骤C：在每种供热抽汽流量工况下，采集机组在不同主蒸汽流量下的机组电负荷，得到机组电负荷与主蒸汽流量之间的关系；步骤D：基于步骤A和步骤C得到机组在选定的多个供热抽汽流量工况下机组电负荷与最优主蒸汽压力之间的关系；步骤E：在机组供热抽汽流量不同时选择对应的机组电负荷与最优主蒸汽压力关系作为滑压曲线运行机组。该专利技术通过试验分别获取主蒸汽流量与最优主蒸汽压力之间的关系，和不同供热抽汽流量下的机组电负荷与主蒸汽流量之间的关系，经过运算处理得到机组电负荷与最优主蒸汽压力之间的关系，并用于滑压运行。该专利技术还进一步提供了使用优化后的滑压运行关系进行滑压运行的控制系统，
[0005]专利申请号为201610052466.5的中国专利公开了一种基于抽汽点和抽汽量变化的供热机组滑压曲线DCS系统及应用方法，该专利技术滑压曲线DCS系统包括：用于输入负荷值的输入模块；用于获得滑压运行曲线的运算模块；用于输入DCS数据，判断抽汽点位置，修正滑压和限幅主蒸汽压力的叠加模块；用于输出最优主蒸汽压力的输出模块。该专利技术通过滑压曲线DCS系统获得修正的最优主蒸汽压力，适用于供热机组。
[0006]随着电力峰谷差的加大，很多大功率热电联产机组也逐渐参与到了电力调峰当
中，对于这部分机组，由于其在变工况下条件下，且负荷与供热量均在变化，在长时间运行中会出现偏离设计工况情况，而且绝大部分机组在供暖期间仍然使用纯凝工况下滑压运行曲线，缺少一种大功率机组在热电联产工况下最经济最可靠的运行模式，以降低机组运行成本和故障率，提高机组运行的经济效益。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法，可以有效解决汽轮机组在供热工况下机组负荷变动以及供热量变动时导致的不能获得最佳滑压运行经济性的问题。
[0008]本专利技术采用的技术方案是：以机组负荷F和抽汽流量Q为变量，获取机组负荷F和抽汽流量Q与主蒸汽压力P的关系，见公式(1)，
[0009]P＝a*F+b
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(1)；
[0010]其中，P为主蒸汽压力，F为机组负荷，a和b为系数。
[0011]进一步地，a的获取方法为：机组滑压运行时的主蒸汽调整阀全开工况运行，用不同的抽汽流量Q进行试验，测得试验工况下的主蒸汽压力P和机组负荷 F，确定不同蒸汽流量Q时滑压曲线斜率的平均值为a。
[0012]进一步地，用至少3个不同值的抽汽流量Q进行试验，在每个抽汽流量Q下选取至少3个负荷点分别进行试验。
[0013]进一步地，用3个不同值的抽汽流量Q进行试验，分别是Q1、Q2和Q3；在每个抽汽流量Q下选取3个负荷点分别进行试验，在抽汽流量Q1下试验获得机组负荷F1和主蒸汽压力P1；在抽汽流量Q2下试验获得机组负荷F2和主蒸汽压力P2；在抽汽流量Q3下试验获得机组负荷F3和主蒸汽压力P3。
[0014]进一步地，
[0015]抽汽流量Q1时系数a1＝(F3‑
F1)/(P3‑
P1)；
[0016]抽汽流量Q2时系数a2＝(F6‑
F4)/(P6‑
P4)；
[0017]抽汽流量Q3时系数a3＝(F9‑
F7)/(P9‑
P7)；
[0018]计算系数a＝(a1+a2+a3)/3。
[0019]进一步地，所述试验在滑压运行的阀点工况进行。
[0020]进一步地，系数b为不同抽汽流量下，机组负荷为0MW时的主蒸汽压力值的拟合值。
[0021]进一步地，用3个不同值的抽汽流量Q进行试验，分别是Q1、Q2和Q3；计算抽汽流量Q1时系数b1，计算抽汽流量Q2时系数b2，计算抽汽流量Q3时系数 b3；通过拟合方式获取拟合曲线，进而获取b。
[0022]优选地，通过最小二乘法的拟合方法获得拟合曲线，进而获取b。
[0023]进一步地，获取的拟合曲线为b＝c*Q2+d*Q+e；Q为抽汽流量，c、d和e为系数。
[0024]进一步地，通过拟合获取系数c、d和e的值。
[0025]优选地，使用excel的最小二乘法进行拟合获取系数c、d和e的值。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术方法提供一种节能高效、易于操作的以机组负荷和供热抽汽流量作为双变量的汽轮机滑压运行优化方法，可以有效解决汽轮机组在供热工况下机组负荷变动、供热
量变动时导致的不能获得最佳滑压经济性的问题。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例3个不同抽汽流量试验工况下的滑压曲线；
[0029]图2为本专利技术实施例系数b的拟合曲线。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法，其特征在于，以机组负荷F和抽汽流量Q为变量，获取机组负荷F和抽汽流量Q与主蒸汽压力P的关系，见公式(1)，P＝a*F+b
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(1)；其中，P为主蒸汽压力，F为机组负荷，a和b为系数。2.根据权利要求1所述的一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法，其特征在于，a的获取方法为：机组滑压运行时的主蒸汽调整阀全开工况运行，用不同的抽汽流量Q进行试验，测得试验工况下的主蒸汽压力P和机组负荷F，确定不同蒸汽流量Q时滑压曲线斜率的平均值为a。3.根据权利要求2所述的一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法，其特征在于，用至少3个不同值的抽汽流量Q进行试验，在每个抽汽流量Q下选取至少3个负荷点分别进行试验。4.根据权利要求3所述的一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法，其特征在于，用3个不同值的抽汽流量Q进行试验，分别是Q1、Q2和Q3；在每个抽汽流量Q下选取3个负荷点分别进行试验，在抽汽流量Q1下试验获得机组负荷F1和主蒸汽压力P1；在抽汽流量Q2下试验获得机组负荷F2和主蒸汽压力P2；在抽汽流量Q3下试验获得机组负荷F3和主蒸汽压力P3。5.根据权利要求4所述的一种供热期汽轮机组滑压运行优化方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，李泽敏，张伟江，张营，高翔，杜威，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：