一种锅炉深度调峰工况分区评定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种锅炉深度调峰工况分区评定方法及系统，方法包括获取电站锅炉的原始数据；对原始数据进行数据处理，建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图；在所有的受热面部件关系曲线图中确定并标注拐点，拐点为测点温度平均值随发电负荷值降低时的突变点；选择每一个受热面部件的材质报警温度值对应的最高发电负荷值时的目标受热面部件关系曲线图；根据目标受热面部件关系曲线图及对应的拐点，进行锅炉深度调峰工况分区评定，得到调峰工况分区结果。利用锅炉的受热面部件的测点温度值与发电负荷值之间的关系，进行锅炉深度调峰工况分区评定，提升锅炉调峰支撑能力。支撑能力。支撑能力。

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉深度调峰工况分区评定方法及系统


[0001]本专利技术属于电站锅炉深度调峰工况下安全运行评估领域，尤其涉及一种锅炉深度调峰工况分区评定方法及系统。

技术介绍

[0002]新型电力系统发展迅速，新能源发电大规模并网，但是风能、太阳能等新能源波动性大且间歇性突出，对电网稳定性有显著影响，其消纳需要足够的可调节电源。传统电源之一的火电是可实现大规模经济化深度快速调峰的灵活性资源，是电网稳定的压舱石与调节器，因此提升火电机组调峰能力刻不容缓。在火电机组深度调节能力方面，存在如下具体问题：(1)锅炉设计调峰能力不足，国内燃煤火电机组设计宽负荷一般为50％
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100％额定负荷，实际入炉煤严重偏离设计煤种，深度调峰工况下锅炉难以稳燃、水动力循环存在恶化可能；(2)低负荷工况下锅炉部件损伤频繁发生，低负荷下锅炉关键部件由于冷却不到位存在大面积超温风险，导致材质损伤，影响机组安全稳定运行。
[0003]在燃煤机组深度调峰中关注锅炉稳燃、附机适应性、控制及调频支撑能力，部分机组调峰下限可达10％额定负荷，但深度调峰工况下燃煤机组锅炉部件材料损伤研究未见报道，低负荷工况下锅炉部件损伤频繁发生，严重影响锅炉安全运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种锅炉深度调峰工况分区评定方法及系统，利用锅炉的受热面部件的测点温度值与发电负荷值之间的关系，进行锅炉深度调峰工况分区评定，提升锅炉调峰支撑能力。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]第一方面，提供一种锅炉深度调峰工况分区评定方法，包括：
[0007]获取电站锅炉的原始数据，原始数据包括电站锅炉在不同发电负荷值时对应的不同受热面部件的测点温度值；
[0008]对原始数据进行数据处理，建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图；
[0009]在所有的受热面部件关系曲线图中确定并标注拐点，拐点为测点温度平均值随发电负荷值降低时的突变点；
[0010]选择每一个受热面部件的材质报警温度值对应的最高发电负荷值时的目标受热面部件关系曲线图；
[0011]根据目标受热面部件关系曲线图及对应的拐点，进行锅炉深度调峰工况分区评定，得到调峰工况分区结果。
[0012]进一步的，获取电站锅炉的原始数据，包括：
[0013]通过预设采样频率采集电站锅炉在不同发电负荷值时对应的不同受热面部件的测点温度值；
[0014]将发电负荷值、测点温度值及受热面部件标识进行关联保存，得到原始数据，受热面部件标识用于唯一标识受热面部件。
[0015]进一步的，对原始数据进行数据处理，建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图，包括：
[0016]通过预设负荷变化率阈值及预设连续变负荷阈值对原始数据进行预处理，得到预处理数据；
[0017]根据预处理数据建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图。
[0018]进一步的，根据预处理数据建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图，包括：
[0019]从预处理数据中，选取电站锅炉机组运行额定负荷值下预设时间内的稳定的发电负荷值，计算得到第一发电负荷平均值；
[0020]从预处理数据中，选取额定负荷值及预设时间内的受热面部件的测点温度值，计算得到第一测点温度平均值；
[0021]在额定负荷值的基础上进行逐次预设固定负荷值的递减，从预设预处理数据中，选取电站锅炉机组运行(额定负荷值
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N*预设固定负荷值)下预设时间内的稳定的发电负荷值，计算得到第N+1发电负荷平均值，N为大于等于1的正整数，预设固定负荷值为整数；
[0022]从预处理数据中，选取(额定负荷值
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N*预设固定负荷值)及预设时间内的受热面部件的测点温度值，计算得到第N+1测点温度平均值；
[0023]根据单个受热面部件的所有的发电负荷平均值及测点温度平均值，建立单个受热面部件的不同发电负荷平均值与测点温度平均值的关系曲线图，作为单个的受热面部件关系曲线图，进而得到所有受热面部件关系曲线图。
[0024]进一步的，在所有的受热面部件关系曲线图中确定并标注拐点，包括：
[0025]检测每一个受热面部件关系曲线图中是否存在测点温度平均值差值/负荷平均值差值的绝对值大于或等于阈值；
[0026]若存在，则确定为测点温度平均值随发电负荷值降低时的突变点，作为拐点；
[0027]在对应的受热面部件关系曲线图中按照发电负荷值从高到低对拐点进行标注。
[0028]进一步的，根据目标受热面部件关系曲线图及对应的拐点，进行锅炉深度调峰工况分区评定，得到调峰工况分区结果，包括：
[0029]根据目标受热面部件关系曲线图及对应的拐点，确定每一个拐点对应的拐点负荷值；
[0030]根据电站锅炉最大预设发电负荷值及拐点负荷值，确定调峰工况分区结果，调峰工况分区结果包括稳定调峰区、运行扰动区、可深度调峰区及不可深度调峰区。
[0031]第二方面，提供了一种锅炉深度调峰工况分区评定系统，包括：
[0032]获取模块，用于获取电站锅炉的原始数据，原始数据包括电站锅炉在不同发电负荷值时对应的不同受热面部件的测点温度值；
[0033]处理模块，用于对原始数据进行数据处理，建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图；
[0034]拐点标注模块，用于在所有的受热面部件关系曲线图中确定并标注拐点，拐点为
测点温度平均值随发电负荷值降低时的突变点；
[0035]分区评定模块，用于选择每一个受热面部件的材质报警温度值对应的最高发电负荷值时的目标受热面部件关系曲线图；根据目标受热面部件关系曲线图及对应的拐点，进行锅炉深度调峰工况分区评定，得到调峰工况分区结果。
[0036]进一步的，处理模块，具体用于通过预设负荷变化率阈值及预设连续变负荷阈值对原始数据进行预处理，得到预处理数据；根据预处理数据建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图。
[0037]进一步的，处理模块，还用于从预处理数据中，选取电站锅炉机组运行额定负荷值下预设时间内的稳定的发电负荷值，计算得到第一发电负荷平均值；从预处理数据中，选取额定负荷值及预设时间内的受热面部件的测点温度值，计算得到第一测点温度平均值；在额定负荷值的基础上进行逐次预设固定负荷值的递减，从预设预处理数据中，选取电站锅炉机组运行(额定负荷值
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N*预设固定负荷值)下预设时间内的稳定的发电负荷值，计算得到第N+1发电负荷平均值，N为大于等于1的正整数，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉深度调峰工况分区评定方法，其特征在于，包括：获取电站锅炉的原始数据，所述原始数据包括所述电站锅炉在不同发电负荷值时对应的不同受热面部件的测点温度值；对所述原始数据进行数据处理，建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图；在所有的受热面部件关系曲线图中确定并标注拐点，所述拐点为测点温度平均值随发电负荷值降低时的突变点；选择每一个受热面部件的材质报警温度值对应的最高发电负荷值时的目标受热面部件关系曲线图；根据所述目标受热面部件关系曲线图及对应的拐点，进行锅炉深度调峰工况分区评定，得到调峰工况分区结果。2.根据权利要求1所述的锅炉深度调峰工况分区评定方法，其特征在于，所述获取电站锅炉的原始数据，包括：通过预设采样频率采集电站锅炉在不同发电负荷值时对应的不同受热面部件的测点温度值；将发电负荷值、测点温度值及受热面部件标识进行关联保存，得到原始数据，所述受热面部件标识用于唯一标识受热面部件。3.根据权利要求2所述的锅炉深度调峰工况分区评定方法，其特征在于，所述对所述原始数据进行数据处理，建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图，包括：通过预设负荷变化率阈值及预设连续变负荷阈值对所述原始数据进行预处理，得到预处理数据；根据所述预处理数据建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图。4.根据权利要求3所述的锅炉深度调峰工况分区评定方法，其特征在于，所述根据所述预处理数据建立不同发电负荷平均值与不同受热面部件的测点温度平均值的关系曲线图，得到所有受热面部件关系曲线图，包括：从所述预处理数据中，选取所述电站锅炉机组运行额定负荷值下预设时间内的稳定的发电负荷值，计算得到第一发电负荷平均值；从所述预处理数据中，选取所述额定负荷值及所述预设时间内的受热面部件的测点温度值，计算得到第一测点温度平均值；在所述额定负荷值的基础上进行逐次预设固定负荷值的递减，从所述预设预处理数据中，选取所述电站锅炉机组运行(所述额定负荷值
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N*所述预设固定负荷值)下所述预设时间内的稳定的发电负荷值，计算得到第N+1发电负荷平均值，所述N为大于等于1的正整数，所述预设固定负荷值为整数；从所述预处理数据中，选取(所述额定负荷值
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N*所述预设固定负荷值)及所述预设时间内的受热面部件的测点温度值，计算得到第N+1测点温度平均值；根据单个受热面部件的所有的发电负荷平均值及测点温度平均值，建立单个受热面部件的不同发电负荷平均值与测点温度平均值的关系曲线图，作为单个的受热面部件关系曲
线图，进而得到所有受热面部件关系曲线图。5.根据权利要求4所述的锅炉深度调峰工况分区评定方法，其特征在于，所述在所有的受热面部件关系曲线图中确定并标注拐点，包括：检测每一个受热面部件关系曲线图中是否存在测点温度平均值差值/负荷平均值差值的绝对值大于或等于阈值；若存在，则确定为测点温度平均值随发电负荷值降低时的突变点，作为拐点；在对应的受热面部件关系曲线图中按照发电负荷值从高到低对所述拐点进...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙会国，谢国胜，谢阿萌，刘云龙，何洪浩，朱光明，
申请(专利权)人：国网湖南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：