火电调峰机组运行经济性研究
660MW超临界机组深度调峰安全性与经济性分析
660MW超临界机组深度调峰安全性与经济性分析发布时间:2022-09-20T02:21:06.867Z 来源:《科学与技术》2022年5月第10期作者:任战宏[导读] 随着“双碳”目标的提出,清洁能源装机容量持续增高,随之而来的是弃光率、弃水率等同步增高任战宏陕西商洛发电有限公司陕西省商洛市 726000摘要:随着“双碳”目标的提出,清洁能源装机容量持续增高,随之而来的是弃光率、弃水率等同步增高。
为了降低现阶段电网结构,保证电力稳定运行,需要对大容量机组深度调峰能力进行优化,实际调整过程中,存在一系列问题有待完善。
本文基于超临界机组深度调峰进行研究,实现机组运行的经济性和安全性。
关键词:660MW超临界机组;深度调峰;安全性;经济性引言我国电力行业机组运行发电总装机容量达到12亿kW以上,为了保障当前大容量机组能够稳定运行,需要针对发电厂使用的设备深度调峰能力进行分析,提出相对应的措施,保障机组运行的安全性与经济性。
通过灵活调节,保障机组性能,为机组调峰能力提供保障。
一、火电机组调峰方式(一)调峰方式概况当前调节峰值的方法分为以下几种:启停两班制,适用于白天机组负荷较大,夜间负荷较小的情况。
通过采取这一模式,保障设备白天运行,夜间停运,次日启动不影响正常运作。
能够满足系统较大的调峰要求,缺点在于频繁启动和停运,增加设备蠕变磨损,缩短了设备使用寿命;低速旋转热待机模式,能够降低设备涡轮机负载,缺点在于需要工作人员实时监视,使得该方法应用具有局限性;无负载调峰模式,通常应用于白天,由于蒸汽少,需要从电网吸收电力保证设备维持额定速度。
优点在于保障设备使用寿命,缺点是对单元性能有明确要求,国内的大多数设备并不具备调峰模式条件,导致该方法应用局限性较大;低负荷调峰是国内使用相对广泛的方法,能够满足电网的峰值负荷要求,与其他方法相比较,更能保障机组运行的安全性。
但是经济性方面来看,该方法并不适用。
(二)不同调峰方式对比根据实际需求,对不同的调峰运行方式进行对比。
300MW级火电机组深度调峰安全经济运行措施
36研究与探索Research and Exploration ·生产与管理中国设备工程 2019.03 (上)随着电网容量不断增加,尤其是丰水期,水电蓄能较大情况下,300MW 级火力发电机组将成为电网深度调峰主力机组,目前国内300MW 级火力发电机组设计最低稳燃负荷基本为40%额定负荷,从2018年调峰情况来看,所有火力发电厂深度调峰期间有的机组全停,最多的也只能运行一台机组,且单机运行负荷最低降到17%额定负荷,面对燃煤煤质偏离设计较大情况,同时机组调峰深度远低于40%额定负荷,给机组安全稳定运行带来了许多安全隐患。
1 安全性影响分析火力发电机组调峰深度过大,特别是全厂只有一台机组单机运行时,机组一旦发生故障,处理不当就会造成全厂停电,扩大事故,造成不良影响;其次深度调峰,机组燃烧事故或其它安全事故发生的几率增大,稍有调整不当,就可能造成锅炉灭火,进而派生其它事故。
(1)燃煤煤质较差,锅炉燃烧不稳,易引起锅炉灭火事故。
煤质过好,将会造成汽温汽压降低困难,引起机组降低负荷调峰,不能满足电网需要。
停运火嘴过多,将会引起燃烧不稳,锅炉灭火。
投油稳燃,将会引起极大经济损失。
(2)负荷过低时,四段抽汽到小汽轮机进汽压力低,即使小机调门全部开完,仍不能满足给水流量调节,引起汽包水位事故。
(3)汽轮机轴封系统不能满足自密封,同时又没有备用汽源供汽轮机轴封汽,只能采用本机再热冷段供汽,压力过低不能满足轴封供汽需求时,容易引起轴封进冷气,引起机组振动事故。
(4)全厂单机运行时,发生锅炉灭火处理不当引起机组跳闸或停机时,如果备用厂用电源切换不正常,将会造成全厂停电事故。
300MW 级火电机组深度调峰安全经济运行措施刘谢(贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂,贵州 金沙 551800)摘要:针对目前火力发电机组深度调峰运行情况,结合当前300MW 火力发电机组性能认真分析总结,采取可行的运行控制措施,确保300MW 火力发电机组深度调峰安全经济稳定运行。
1000MW火电机组深度调峰能力探讨与经济安全性分析
1000MW火电机组深度调峰能力探讨与经济安全性分析发布时间:2022-10-10T06:20:57.813Z 来源:《中国电业与能源》2022年6月11期作者:蒋传政[导读] 为提升可再生能源消纳能力,火电机组深度调峰成重要思路,不仅能提高机组调峰能力,满足电网安全调度与正常运行能力,蒋传政广东大唐国际潮州发电有限公司,广东潮州 521000摘要:为提升可再生能源消纳能力,火电机组深度调峰成重要思路,不仅能提高机组调峰能力,满足电网安全调度与正常运行能力,也是火电企业在发电市场中获得核心竞争力的关键。
因此,本文基于上述分析,以1000MW火电机组为例,对其深度调峰能力思路进行分析,以此强化火电机组运行经济性和安全性。
关键词:1000MW;火电机组;深度调峰能力;经济安全性引言:1000MW火电机组作为电网深度调峰主力,如何满足深度调峰要求,对燃油成本进行有效节约,合理利用燃煤等不可再生能源的同时,有效提升火电企业运行经济安全性尤为关键。
一、影响1000MW火电机组深度调峰因素分析(一)煤质特性在1000MW火电机组深度调峰过程中,火电机组最低负荷是由锅炉最低稳定燃烧负荷决定的,而煤质特性又决定锅炉最低稳定燃烧负荷,所以,实际进行深度调峰时,需要充分考虑煤质特性对火电机组深度调峰的实际影响。
(二)水动力工况火电机组深度调峰时,低负荷运行状态,使得锅炉内部火焰充满程度降低,锅炉内部受热不够均匀,水冷壁各个循环管道水流量分配也会不均匀,这使得水循环速度发生偏差,以至于出现水循环倒流或水循环停滞等问题,甚至出现管壁超温和爆管等现象,因此,实际进行深度调峰时,一定要注意水动力工况的对应调整,以此确保水动力特性保持良好状态。
(三)制粉系统火电机组深度调峰阶段,锅炉处于低负荷运行状态,其所需总体煤量降低,对应磨煤设备也相对减少,当制粉系统出现故障时,会出现干湿态转换、堵磨或一次风机喘振等问题,不仅影响火电机组运行稳定,还极易引发安全事故。
深度调峰灵活性改造相关方案及经济性分析
深度调峰灵便性改造相关方案经济性分析我公司为了在满足冬季正常向县城供暖的基础上,积极参预新疆区域电力辅助服务市场,现结合我公司生产经营实际情况与前期调研情况对我公司深度调峰灵便性改造方案进行经济性分析。
我公司为热电联产机组,新疆电网公用火电1891万中80%为热电联产机组,30万及以上机组仅190万是纯凝机组,电网公司预测进入供暖期为保证供热与新能源发电,电网调峰存在艰难,供热机组在供热期深度调峰存在较大艰难。
因此根据以上情况就我公司在供热期和非供热期深度调峰灵便性改造方面进行分别分析。
一、供暖期(一)维持现状不实施热电解耦灵便性改造有关情况1、2023-2023年供热期供热面积617万平方米,通过对供热期相关数据进行统计分析,得知我公司供热初期、末期、中期平均供热量及机组运行方式如表1所示。
其中2023-2023年供热中期1月1日至4日单机运行,期间最低负荷200MW;2月20日以后机组最低负荷由190MW降至175MW, 2月27日1号机跳闸,2号机最低负荷175MW。
在此期间,供热毫无压力,彻底满足县供热要求。
2、2023年5月份收到供热公司函,提出2023-2023年采暖期供热面积由2023-2023年的617万平方米增加至849万平方米,列出了新增供热面积地点。
我公司安排人员前往文中所提到的新增供热面积地点查看,新增供热面积累在水分,预测2023-2023年供热面积可能在750万平方米左右,通过表1数据,取平均抽汽压力0.2MPa、抽汽温度255℃(2981kj∕kg)>热网疏水压力0.05MPa>疏水温度60°C(251kj∕kg)计算,通过查阅采暖抽汽工况图及调取历史曲线,可以测算出供热初期、末期、中期需要的平均供热量、抽汽量、机组最低负荷如表2所示:2023年供热面积在750万平方米,我公司在不进行热电解耦灵便性改造的情况下,在满足供热要求的同时在供热中期还可以参预深度调峰获得津贴,参照深度调峰有偿辅助服务最高报价计算:供热中期每小时调峰津贴二(第i档有偿调峰电量X第i档实际出清电价)i=1=2台机组义(17.5T6)万kWh×0.22元/kWh=0.66万元若参预深度调峰将减少上网电量,势必减少上网电量收益,上网电量目前平均上网电价0.225元∕kW・h、发电成本0.1元∕kW∙h,因此上网电量平均利润按照0.125元∕kW∙h计算:供热中期每小时上网电量利润损失=2台机组X(17.5-16)万kWh×0.125元/kWh=0.375万元若将深度调峰幅度由50%降至45%势必造成主要经济指标恶化,参照2023年05月11日以后1、2号机组最低负荷由175MW(50%负荷)降至157MW(44.8%负荷)主要经济指标下降趋势可以看出供电煤耗至少增加20g/kW∙h,若标煤单价按目前平均值128元/吨核算:供热中期每小时燃煤成本增加=320000万kWh(两台机组负荷)X20g∕kW∙h×128元/吨X0.000001=819.2元综合以上因素可以看出,若将深度调峰幅度由50%降至45%,在不考虑其它运行成本的影响下,参照深度调峰有偿辅助服务最高报价计算,每小时收益6600-3750-819.2=2030.8元。
火电调峰
两班制调峰时,机组的停运时间由电网负荷曲线决定,电厂没有选择的余地,因此两班制调峰的机动性取决于热态启动的时间,而热态启动的时间主要是由启动时选择的温升率决定的,选择的温升率越大,则热态启动时间越短,能量损耗也越少,机动性和经济性越好,但是机组的寿命损耗越大,出现过大的热变形和胀差的可能性越大,安全性越差,温升率选择的越小,情况则反之。同时热态启动的时间还要受到机组热力系统条件的制约。
两班制调峰运行是指机组根据电网日负荷曲线的分配规律,白天正常运行,夜间电网负荷低谷时停机6h-8h,次日清晨热态启动,机组重新并网。其最大优点是机组可调出力大,可达100%机组最大负荷,调节电网负荷的效果显著。但运行操作复杂,由于主,辅机启停频繁,对设备寿命有明显影响,并且极热态启动时,参数要求极为严格,运行人员控制较难,安全因素较低。分析一台火电机组的调峰能力,主要从以下三个方面着眼:安全性、经济性和调峰的机动性
由于电力生产的特殊性,它不像其他工业企业生产的产品和用户之间可以有很大的时间延迟,电网供给用户的电力必需和用户的用电量时刻保持一致,当负荷低谷时间过去后,电网内各机组必须跟踪用户负荷的增大机组的功率,如果此时调峰机组机动性不好,即不能随之快速发出用户增加的用电量,将会造成电网频率升高,供电品质和电网的稳定水平下降。因此决定机组是否适应两班制调峰的不仅是安全性还要求机组具备较好的调峰机动性。
2. 改进旁路系统的投入方法
机组启动时,当真空压力达-26kPa时,锅炉点火之后,要投入旁路系统。先稍打开Ⅰ级旁路调节门10 % ,再稍打开Ⅰ级旁路隔离电动门,马上投入Ⅲ级减温水调节,然后立即投入Ⅱ级旁路系统,正常后全开Ⅰ级旁路隔离电动门,并调节减压门、减温水门开度,目的是减少Ⅰ级旁路减压调节阀前后压差。
火电厂深度调峰安全性与经济性分析
火电厂深度调峰安全性与经济性分析发布时间:2021-03-26T14:39:52.147Z 来源:《电力设备》2020年第32期作者:宋科[导读] 摘要:随着新能源电力系统不断推进,能源网络面临的调峰形势日益严峻。
(安徽马鞍山万能达发电有限责任公司 243000)摘要:随着新能源电力系统不断推进,能源网络面临的调峰形势日益严峻。
新常态下,频繁、深度调峰,尤其是高额煤价对火电机组发电效益提出了严峻挑战。
本文通过从燃烧稳定、设备安全、机组效率等多方面考虑并提供了一定的措施应对,分析了火电机组参与深度调峰的安全性与经济性,为同类型机组调峰策略提供一定的参考价值。
关键字:火电厂深度调峰安全性经济性1.目前火力发电机组相关概况截至2020年底,全国发电装机总量为22亿千瓦时,火电装机占比缩小至75.7%,为应对风电随机性与反调峰特性带来的严峻调峰形势,众多火电机组都通过电网调度参与到频繁、深度的调峰中来。
近年来,我国火力发电相关设备年利用小时数呈逐年下降趋势,加上国家大力倡导低碳经济发展新模式,煤价增加致使火电成本大幅上涨,使得全国大规模火电企业出现亏损现象。
为了鼓励火电机组参与区域深度调峰,不少地区也积极征求意见并逐步试行电力辅助服务市场运营规则,对参与调峰的机组给予一定补偿。
也因此,探究火电机组参与调峰的安全性与经济性,从而选择参与调峰的策略成为各个火电企业的聚焦点。
2.深度调峰过程中的安全性分析2.1锅炉燃烧稳定性变差对于设计为烟煤的锅炉最低稳燃负荷,一般均在30%BMCR,大致相当于33%的额定负荷,但是从运行的安全性角度出发,电厂控制的最低稳燃负荷一般在40%额定负荷,有的控制在50%额定负荷。
深度调峰运行时,锅炉的燃烧工况远低于最低稳定运行负荷,炉膛温度下降,煤粉着火困难,火焰稳定性差,易熄火,存在炉膛灭火放炮的重大隐患。
保证锅炉的稳定燃烧可以从以下方面进行风险管控:(1)加强配煤管理,改善入炉煤质,必要时储备优质煤种作为调峰时燃用煤种。
电厂机组深度调峰经济性研究
电厂机组深度调峰经济性研究摘要:随着新能源发电的发展,燃煤机组的运行负荷不断下降,而火电机组的深度调峰已经成为制约其灵活性调整的一个关键技术问题。
关键词:600 MW机组;深度调峰运行;安全经济性引为适应火电机组频繁参与深度调峰这一市场趋势,各火电企业和科研院所均在摸索深度调峰经验。
湖南省内火电企业不投油稳燃负荷已普遍实现40%额定负荷,西安热工研究院等单位对火电机组灵活性改造进行了专门研究,并将研究成果应用于国内一些火电厂的改造,最低不投油稳燃负荷可达到30%额定负荷。
本文以湖南省内某电厂的一台600MW超临界参数机组为例,对火电机组在深度调峰的运行经济性进行分析,并总结了相关风险应对措施。
1深度调峰运行的安全性该装置在深度调峰时,不需要进行频繁地起停,也不能经受较大的温度波动和交流应力,从而造成设备的疲劳损伤,缩短设备的使用寿命。
由于调峰时,机组停机时间约为7小时,因此,机组重新启动属于热启动,汽轮机汽缸内的温度变化不大,第二次冲击起动时的主要气温偏低。
然而,在参与调峰作业时,由于机组与设计工况有很大的偏差,且有许多项目,对电网的安全、经济运行产生不利影响。
另外,由于机组的参与,电厂的煤耗必然会增加。
在进行深度调峰作业时,机组的不安全因素有:①在调速过程中,转子容易产生振动,为了防止这种情况,应首先对转子进行充分的预热,以保证气缸膨胀均匀,并充分加热转子。
当转子受力比较大时,不能增大机组的负载,必须在热机时维持稳定的负载。
其次,调整阀的开关要在大的开度和高负载的情况下进行,以保证调整段的受力均匀。
②当机组从定压转向滑压、快速减载时,机组的负向轴向位移增大;快速减载后,调整段压力下降迅速,但再热蒸汽系统体积大,储热容量大,导致再热蒸汽压下降比调整段的压降晚,高、中压缸平衡活塞的轴向推力为负。
如果推力瓦的位置有问题,推力瓦受到连续阀的迅速减载所带来的额外轴向推力时,会发生轴向的窜动,从而导致轴向位移超出了推力间隙,也有可能导致机组的轴向位移增加,这时,应视变工况而减速或停止。
600MW火电机组深度调峰能力探讨与经济安全性分析
600MW火电机组深度调峰能力探讨与经济安全性分析摘要:随着时代的不断进步和人们质量的提升,同时由于国内人口众多,多电力能源的需求也日益增加,给国内的发电企业提出了更高的要求。
而对于发电企业而言,达到600MW火电机组深度调峰的要求,可以有效的节约燃油成本,合理的利用燃煤资源,同时带来更大的安全性和经济效益。
本文通过对火电机组的相关概况以及影响火电机组调峰能力的分析,从而提出部分建议,有助于提高600MW火电机组深度调峰能力,带来更大的经济和安全性。
关键词:600MW火电机组;深度调峰能力;经济安全性一、火电机组的相关概况目前国内对电力能源的需求较大,而传统的发电过程与国家提倡的节能减排存在较大的矛盾,所以清洁能源的使用至关重要,同时火电机组的参与可以有效的保障清洁能源的使用,以及满足发电能力的需求。
具体来讲,以风力发电为例,风力发电在发电企业的日常发电过程中,容易受到风力大小、强弱等因素的影响,火电机组参与深度调峰,可以解决风力发电能力的不稳定,使风力发电过程不受限制,在深刻贯彻落实国家节能环保政策背景下提高所带来的经济效益。
二、燃煤煤质对600MW火电机组深度调峰的影响分析在火电机组的应用过程中,由于锅炉中的燃煤煤质复杂多变,并且存在较大的差异。
总体来讲,锅炉正常燃烧状态中的理想燃煤煤质主要特点为水分小、挥发分高,但这两种特点的燃煤煤质较少,无法大量使用在锅炉燃烧中[1]。
所以在日常锅炉燃烧过程无法稳定,并且其中大部分使用的燃煤煤质的复杂性特点会带来较大的安全隐患,对机组的安全运行造成影响。
为了能够解决上述问题,在参与深度调峰期间提高安全性,同时带来更大的经济效益,所以需要对火电机组进行合理的分配和调解参数。
三、调整600MW火电机组深度调峰能力的措施建议(一)关于负荷的合理分配要求为了能够保障火电机组深度调峰过程中的稳定性,提高安全性和带来更大的经济效益,需要制定合理完善的调整措施,从而更好提升机火电机组的深度调峰能力。
火电机组深度调峰综合经济性分析
摘要:随着国家低碳政策的逐步实施,清洁能源发电比例不断增大,而清洁能源多为间歇性电源(风电、光伏),导致电网消纳问题和安全问题日益突出,对火电机组深度调峰的要求越来越高。
对于大容量火电来说,诸多因素制约着其深度调峰的安全经济运行,现以某地区某电厂350 MW燃煤机组为例,从深调煤耗增加影响成本、采用优质煤增加成本、深度调峰获得补偿等方面来开展深度调峰经济性综合测算分析,为参与深调市场获取收益提供理论依据。
关键词:深度调峰;综合经济性;补偿收益;成本测算引言随着国家碳达峰、碳中和“3060”目标的提出,可再生能源发电在能源结构中的占比不断提高[1-2],传统燃煤电厂将逐渐由发电供给侧主力转变为维持电网稳定平衡的关键电源点,“压舱石”作用凸显。
在当前的电力生产中,风光条件良好的情况下,日间新能源发电大幅攀升,成为当下国内能源结构转型的新常态,而不断提高新能源利用率,降低弃风弃光率,最大程度解决新能源消纳问题,也是电网和发电企业需要不断探索的方向[3-4]。
由于目前新能源的大力推广和发展,电网清洁能源比例不断加大,但光伏和风电有较强的不稳定性,风电长期存在与电网负荷反调的情况,给电网安全稳定运行带来了极大的考验,对火电厂调峰的需求也越来越大。
各地区对于火电厂的深度调峰补偿规则有较大差异,各火电厂参与深度调峰是否能获得实际效益也需要一个明确的测算标准。
下面以某地区某电厂350 MW机组为例开展深度调峰综合经济性分析,为参与深调市场提供依据。
1设备概述该350 MW机组为超临界纯凝机组,采用东方锅炉厂生产的超临界前后墙对冲直流锅炉,型号为DG1100/25.4-Ⅱ3,设计煤种为石柱县高硫烟煤,掺配巫山中硫无烟煤;采用哈尔滨汽轮机厂生产的CLN350-24.2/566/566型、超临界、反动式、轴流式、一次中间再热、凝汽式电站汽轮机;采用哈尔滨电机厂生产的QFSN-350-2型三相、二极、隐极式转子同步汽轮发电机。
火电机组深度调峰综合经济性分析
火电机组深度调峰综合经济性分析摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,火电厂建设越来越多,对火电机组的应用也越来越广泛。
为优化协调控制系统性能以适应电力系统对火电机组深度调峰能力越来越高的要求,文章首先对当前协调控制策略分析,其次探讨火电机组深度调峰关键技术问题,最后就深度调峰应对措施进行研究,结合新型调峰技术进一步优化控制功能,成为新型电网结构下火电机组深度调峰运行的研究应用方向。
关键词:深度调峰;协调控制;前馈引言由于目前新能源的大力推广和发展,电网清洁能源比例不断加大,但光伏和风电有较强的不稳定性,风电长期存在与电网负荷反调的情况,给电网安全稳定运行带来了极大的考验,对火电厂调峰的需求也越来越大。
各地区对于火电厂的深度调峰补偿规则有较大差异,各火电厂参与深度调峰是否能获得实际效益也需要一个明确的测算标准。
本文开展深度调峰综合经济性分析,为参与深调市场提供依据。
1当前协调控制策略分析超超临界机组广泛采用以锅炉跟随(CCBF)为基础的间接能量平衡协调控制策略(IEB),通过主汽压力这一参数表征锅炉供给与汽机需求之间的平衡,以保证电负荷快速、准确响应电网负荷调控,同时协调锅炉与汽机之间的能量平衡。
受锅炉大惯性滞后特性影响,控制策略中引入变负荷前馈控制,通过额外调整变负荷过程中入炉煤量、给水流量、风量、风压及减温水等多种输入变量,补偿“炉慢机快”造成的暂态能量失衡,以加快主汽压力稳定回调时间,从而提高控制系统稳定性,减小水量、煤量等主要输入能量扰动量,提高机组热力参数稳定性。
水煤比控制是超临界机组控制的核心,其表征数(中间点温度/过热度)的高低,代表着锅炉辐射-对流受热面配比合理,直接影响锅炉水动力安全及经济性,保持合理的水煤配比是超超临界直流锅炉干态运行控制重点。
当前主流的水煤配比控制策略分为水跟煤、煤跟水及水煤联合控制三种形式。
水跟煤调节方式(WFFmode):锅炉负荷指令(BD)通过燃料量确定;给水量指令通过设计水煤比函数生成;由燃烧变化、燃料改变等造成的过热度偏差,通过给水偏置进行自动调节。
提高火电厂运行经济性的方法措施分析
提高火电厂运行经济性的方法措施分析李㊀瑞ꎬ潘㊀钢摘㊀要:火电在电力系统中占有重要的地位ꎬ是我国电力系统的基本能源ꎬ对于保障我国电力系统的安全稳定运行发挥了重要的作用ꎮ在火电厂的运行过程中ꎬ应采取切实有效的方法ꎬ提高火电厂运行的经济性ꎬ为此文章详细分析了提高火电厂运行经济性的方法措施ꎮ关键词:火电厂ꎻ运行ꎻ经济性ꎻ措施㊀㊀和新能源相比ꎬ火电机组所发出的电力更为稳定ꎬ并可以为电力系统运行提供充足的备用容量及调峰调频等辅助服务ꎬ在电力系统的长期运行中发挥了重要的价值ꎮ提高火电厂运行的经济性ꎬ可以降低火电厂的运维成本ꎬ提供火电发电企业的经济效益ꎬ故研究提高火电厂运行经济性的方法措施具有较强的工程实用价值ꎮ文章在分析提高火电厂运行经济性的方法措施的基础上ꎬ介绍了相关措施的应用情况ꎮ一㊁火电厂的运行经济性火电厂在运行的过程中ꎬ涉及一系列的运维成本ꎬ如燃煤成本㊁主变损耗㊁人工成本㊁排放气体所带来的环境成本等ꎮ为了提高火电厂的运行经济性ꎬ首先应明确各个成本类型ꎬ之后再采取适当的方法ꎬ优化火电厂的运行方式和机组组合ꎬ使得火电机组运行得更加经济ꎮ在机组安排方面ꎬ可以采用等耗量微增率准则ꎬ根据系统负荷大小ꎬ合理安排各台发电机组的发电时间和出力大小ꎬ以保证火电机组运行的经济性ꎮ二㊁提高火电厂运行经济性的方法分析(一)合理安排机组组合由于电力系统中的负荷处于不断变化之中ꎬ故在火电机组的发电安排上也应合理优化ꎬ使得机组运行的经济性最佳ꎮ首先应以火电厂运行成本最小作为目标函数建立机组组合优化模型ꎬ对于优化模型的约束条件ꎬ应包括功率平衡约束㊁节点电压约束㊁支路潮流约束㊁火电机组爬坡约束和机组出力上下限约束等ꎮ通过建立机组组合的优化模型ꎬ可以得出各台火电机组的发电安排ꎮ(二)备用容量的优化电力系统中的电源㊁负荷等处于不断变化之后ꎬ而系统运行稳定的前提为系统的功率保持实时平衡ꎬ故需要在系统中设置一定的备用容量ꎬ保证系统具有一定调节空间ꎬ维持系统的运行稳定ꎮ在备用容量方面ꎬ应合理优化电力系统的备用容量ꎬ这样就可以减少一些不必要的机组运行ꎬ从而降低火电发电企业的发电成本ꎬ提高火电发电企业的经济效益ꎮ(三)火电厂的灵活性改造随着新能源装机容量的逐年扩大ꎬ传统的火电厂运行已经难以适应现代电力系统的发展需求ꎬ需要对火电厂进行相应的灵活性改造ꎬ以使得火电厂运行更加经济ꎮ通过对火电厂进行灵活性改造ꎬ可以使得火电厂具备较好的灵活响应能力ꎮ由于新能源并网之后的电力系统ꎬ负荷和发电变化的幅度和频率都有所提高ꎬ火电机组经过灵活性改造之后ꎬ就可以使得火电机组随时处于最优的运行状态ꎬ从而提高火电机组的运行经济性ꎮ三㊁提高火电厂运行经济性的措施应用(一)火电厂燃料全过程智能管理系统的应用燃料成本在火电发电企业的成本中占有较高的比例ꎬ故在火电厂的运行中ꎬ降低燃料成本将会起到较为直接的作用ꎬ也是提高火电发电企业成本管理水平的重要度量ꎮ目前在火电厂的燃料利用过程中ꎬ很多过程都存在着不同程度的浪费现象ꎬ故通过采用燃料的智能化管控系统ꎬ就可以对燃料的使用过程进行实时监测ꎬ最大限度降低燃料成本ꎮ此外ꎬ通过手动方式分析气体浓度来调节烟气脱硝(SCR)装置喷氨量的方式ꎬ也无法实现监测与实际调整的同步ꎬ容易使机组存在的隐患问题进一步放大ꎮ如何利用先进的技术管理手段加强对燃料的全过程智能管理ꎬ降低管理工作对人员的依赖性ꎬ减少燃料的成本ꎬ提高烟气脱硝装置的运行效率已成为火力发电企业亟需要解决的问题ꎮ可以采用火电厂燃料全过程智能管理系统ꎬ对火电厂的燃料进行智能优化管理ꎮ在该系统中ꎬ包括燃料采购子系统㊁库存管理子系统㊁燃料堆取子系统㊁配煤决策子系统㊁燃烧优化子系统㊁喷氨控制子系统及相关的摄像头㊁传感器㊁气体分析仪㊁计算机终端㊁服务器和网络设备ꎮ通过采用该系统ꎬ可以降低燃煤采购成本ꎬ在同等燃煤条件下ꎬ可提高锅炉效率ꎬ降低供电煤耗ꎮ同时通过库存㊁堆取㊁配煤㊁燃烧全过程优化ꎬ可降低燃煤热值损耗ꎬ减少库存占用资金ꎮ此外还可以提高烟气脱硝装置的运行管理水平及运行效率ꎬ降低火电厂对大气污染物的排放ꎮ(二)综合能源系统的应用随着多能互补等能源领域的新技术不断涌现ꎬ传统电网已经发生了深刻的变革ꎬ目前的电力系统已经成为综合能源系统ꎮ在综合能源系统中ꎬ对光伏等新能源㊁多种类型的负荷等进行管控ꎬ是重要的内容ꎮ同时制订综合能源系统的运行方式ꎬ需要考虑比传统电力系统更多的影响因素ꎬ以使综合能源系统实现协调优化运行ꎮ火电厂也是综合能源系统的重要组成部分ꎬ将火电厂的运行和综合能源系统进行紧密的结合ꎬ可以使得火电厂运行更为经济ꎮ四㊁结论通过合理优化火电厂的运行方式安排ꎬ可以降低火电厂的电能损坏ꎬ降低火电发电企业的成本投入ꎮ文章系统分析了提高火电厂运行经济性的方法及措施ꎬ这些方法和措施可以在火电生产实际中加以推广应用ꎮ参考文献:[1]涂朝卫.提高火电厂运行经济性的探究[J].城市周刊ꎬ2019(5):90.[2]张书浩.火力发电厂汽机辅机经济运行优化策略[J].轻松学电脑ꎬ2019(17):1.[3]陈凯旋ꎬ王若鹏ꎬ刘洁ꎬ等.火电厂吸收塔系统经济运行的研究现状[J].能源与节能ꎬ2019(4):54-55ꎬ155.作者简介:李瑞ꎬ潘钢ꎬ江苏南热发电有限责任公司ꎮ802。
热电机组深度调峰影响因素及经济性分析
热电机组深度调峰影响因素及经济性分析在国家新能源产业政策的刺激下,风电装机容量爆发式增长,在东北地区尤其是黑龙江区域,因季节性气候特点和冬季环境温度影响,供暖期同时也是风电负荷较高时期。
为有效促进节能发电及保护环境,有效利用风能等清洁能源,需要在大发风电时期压降火电机组负荷率,降低弃风率。
基于此,国家能源局东北监管局出台了关于调峰辅助服务运营规则,以激励热电企业积极开展深度调峰有关工作。
哈热公司积极快速响应,一方面通过深入探索机组自身的低负荷运行能力加大机组降负荷能力,另一方面通过开展技术调研进行调峰辅助设备改造来挖掘深调空间,并拓展合同能源管理模式引入储能设备参与调峰。
目前已完成两台机组高低压旁路改造、#2机高背压改造,正在积极推进蓄热电锅炉调峰项目。
因此,对哈热公司来说,在下一供暖期开始时,如何在保证发电安全、供热稳定的前提下,合理投入调峰辅助设备、合理压降负荷、寻求效益最佳平衡点,是需要深入研究探索的问题。
一、对调峰影响因素初步认识调峰影响因素是多方面的,比如:电力市场负荷需求趋势、设备自身降负荷能力、供热需求温度、调峰辅助设备改造后的技术指标、员工参与深度调峰的主动意识及操作水平等等因素。
如何让这些因素充分平衡起来,在深度调峰、抢发效益电、保稳定供热、促进节能降耗等方面合理调配,取得最大化效益,管理者首先要对各种影响因素有正确的认识和评价。
综合分析总结如下:一是市场因素。
电力市场负荷发展趋势是决定调峰决策走向的关键因素,只有对负荷发展趋势准确把握,才能制定及时的负荷调整策略并积极参与深度调峰,实现调峰收益最大化。
能否对负荷趋势有正确预判,需要营销人员熟悉掌握区域发电量需求空间、发电设备容量走势、可参与调峰设备容量等等,尤其要关注热电机组、清洁能源发电机组运行容量变化,实时把握环境温度、研判风电等清洁能源机组开机趋势。
二是机组自身状况。
设备自身降负荷能力是保证发电安全和供热安全的前提。
目前哈热公司通过低负荷优化运行实验基本实现机组降负荷能力32%左右,但由于供热温度制约着机组降负荷深度,在供热中期极寒天气时可降负荷约50%-55%。
大容量火电机组调峰及经济性研究
Abta t A aye o epee t t u f h aN r es e c i n Vokte d f ekajs n y s c : n l sf m t rsn a s i ot at l tc ea r e a dut t r s r h s t oC n h e r , h mo o p me b
行 。从 电 网运 行 分 析 可 知 . 电 的调 峰 幅 度 在 火
峰能力严重不足 , 可以说 , 调峰问题是制约东北地
区 国民经济 发展 的重 要 因素 之 一 . 是 困扰 东北 也
I%时最为经济, 5 此时水 电在电网中所 占的 比例 约为 3% 。 因此 , 0 现在世 界 各 国都 在 改建 原 设 计
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第2 4卷
第1 期
黑龙 江 电力
20 0 2牟 2月
大 容 量 火 电机 组调 峰 及 经 济性 研 究
杨 丽 君 王 , 金
( 辽 宁电力职 工大学,辽 宁 沈阳 10 1 ; .通辽发 电厂 ,内蒙 通辽 08 1 ) 1 10 6 2 20 1
( .Lan n l tcPw r t f n esy S eag10 1 . h a 1 i l gEe r o e a i rt, hyn 10 6 C i o ci S fU v i n 2 o ga o e l t T nl o0 8 1 ,C ia .T nl oP w r a , o g ̄ 2 0 hn ) i Pn i 1
由于电 网中水 电 比重小 , 电供 热机 组 多 , 火 电网调
1 国外 电网的主要调峰方 式
11 大 力建设 和改建水 电机组 .
水 电机组在电网中具有启停方便 、 运行操 作 灵话、 运行成本低廉的特 点 . 适于在系统 中担任 调 峰、 调频和事故备用 的任务 , 保证 电网的安全 运
660MW超临界机组深度调峰安全性与经济性探索
研 究·RESEARCH80660MW超临界机组深度调峰安全性与经济性探索文_吴寿山1 李兵2 何甫2 耿军娜21.中国电建甘肃能源投资有限公司2.中电建甘肃能源崇信发电有限责任公司摘要:本文针对660MW超临界直接空冷机组参与电网调峰以来存在的一系列问题,提出相应的对策和防范措施,保证机组能够安全稳定运行、尽量提高机组经济性和延长机组寿命。
关键词:深度调峰;四管泄漏;机组寿命Exploration on Safety and Economy of Deep Peak Shaving for 660MW Supercritical UnitsWU Shou-shan LI Bing HE Fu GENG Jun-na[ Abstract ] Aiming at a series of problems existing in 660MW supercritical direct air cooling units since they participate in peak load regulation of power grid, this paper puts forward corresponding countermeasures and preventive measures to ensure safe and stable operation of units, improve unit economy and prolong unit life as far as possible.[ Key words ] deep peak shaving; four pipe leakage; unit life在火电行业发展的严峻形势下,某电厂积极响应国家政策,积极适应电力市场改革,深入研究“两个细则”和《调峰辅助服务规则》等相关文件,以“新”思维带动“新”发展,从之前的“抢电量”转变为“抢补偿”,于2017年3月主动沟通协调西北电网公司660MW超临界直接空冷机组开始深度调峰,将负荷深调至300MW,成为西北电网第一家开展深度调峰的火电机组。
300MW火电机组深度调峰的研究与应用
300MW火电机组深度调峰的研究与应用摘要::针对目前火电机组频繁深度调峰的现状,本文通过对锅炉制粉系统分离器调整方式进行适应性改造,并通优化燃烧方式,大胆偿试,不断创新,进行磨煤机出粉方式的优化调整,找出在煤粉在低负荷下稳定燃烧方式,在保证锅炉各参数正常,环保指标合格情况下,成功实现300MW机组30%深度调峰需求。
关键词:火电调峰研究应用0 引言:随着我国经济、能源和环保形势的发展,燃煤火力发电企业的发展进入了新常态,新能源的大规模投运进一步压缩了火电机组在发电市场中的份额,电能过剩现象将是今后一段时间内的主旋律,火力发电设备年利用小时数持续走低使燃煤电厂的经营形势变得日益严峻,国家能源政策决定了火电机组必须承担深度调峰的重要任务。
1 设备概况:临汾热电2×300MW燃煤机组采用东方锅炉厂生产的DG-1065/18.2-Ⅱ4型亚临界、一次中间再热、平衡通风、全钢架悬吊结构、全露天布置(运转层以下封闭)、固态排渣、自然循环汽包燃烟煤型锅炉,该炉为单炉膛“π”型布置。
本锅炉燃烧器采用四角布置、切向燃烧,四角燃烧器的中心线分别与炉膛中心的两个假想圆相切,两个假想切圆的直径分别为Φ681mm和Φ772mm。
每角燃烧器共有17层喷口,其中一次风喷口6层(其中A层一次风喷口内设有少油点火装置),二次风喷口8层(其中3层二次风喷口内设有油枪)、用于降低NOx生成量的顶二次风喷口3层。
一次风喷口四周有周界风,每角燃烧器分上下两组。
上组燃烧器有3层喷口,下组燃烧器有3层喷口。
2 课题研究背景:2.1适应国家政策需要适应国家政策的需要,推进自身节能降耗,改善区域环境质量,开拓公司生存和发展空间。
本工程实施后,调峰机组可在部分时段参与深度调峰,符合国家政策要求。
2.2缓解区域电网弃风弃光的局面,实现社会绿色低碳。
根据国家发展改革委、国家能源局下发《解决弃水弃风弃光问题实施方案》,明确按年度实施可再生能源电力配额制,并在2020年全国范围内有效解决弃水弃风弃光问题。
600MW火电机组低负荷调峰的经济运行方式分析
600MW火电机组低负荷调峰的经济运行方式分析摘要:随着电网峰谷差的日益增大,600MW火电机组调峰是其必然趋势。
提高调峰机组低负荷运行的经济性,是目前亟待解决的问题。
从最优化的角度出发,对600MW汽轮机低负荷调峰运行中火电机组之间负荷的优化分配、汽轮机循环水系统运行方式的优化和配汽方式的优化方法进行分析,给出了通过改变运行方式指导调峰机组低负荷经济运行的具体方法。
关键词:600MW;火电机组;调峰;经济方式;分析1 导言随着科技的进步和工业的发展,社会对电能的需求不断地增长,电网容量不断扩大,我国的用电结构也不断发生变化,水电、风电、核电被大规模引入电网。
水电风电等新型能源引入电网之后加剧了电网的峰谷差,使调峰成为电网运行的难题。
2 火电机组几种调峰运行方式的分析比较2.1 安全性在控制好负荷变化幅度的范围内,采用低负荷运行方式,不论从设备使用寿命和操作安全来看都是最好的,而两班制调峰运行方式所涉及的安全问题最多,对机组的寿命损耗最大,操作也最多,因而事故率增加,所以安全性能较差,而少汽无负荷调峰运行方式从设备的寿命损耗、操作量和操作过程中所设及的安全问题均介于减负荷和两班制运行方式之间。
2.2 调峰幅度两班制和少汽无负荷方式调峰幅度均可到百分之百,而低负荷调峰方式在锅炉不投油助燃的情况下调峰幅度通常只能到百分之七十左右,经过燃烧设备改进后国内一般可达到百分之五十左右,而且还要受煤种等条件的制约,调峰幅度的限制是低负荷调峰方式最主要的缺点。
2.3 机动性低负荷运行方式,通常可将负荷变化率控制在每分钟百分之二到每分钟百分之五的范围内,这样在二十分钟以内即可改变机组负荷百分之四十以上,两班制运行方式,对非再热机组从锅炉点火到汽轮机满负荷运行约需一百到一百二十分钟,对中间再热机组在机组的结构和旁路系统的不同,起动速度差异较大,通常约需三个小时到六个小时,少汽无负荷方式,在汽轮机工况改变(从无负荷到带负荷)过程中省去了抽真空、冲转、升速、并网等操作,而且汽缸温度保持较高的水平,故从无负荷到满负荷的过渡时间大大缩短,这一过程通常在三十分钟左右的时间即可完成。
火电厂机组深度调峰研究
火电厂机组深度调峰研究摘要:随着我国经济、能源和环保形势的发展,新能源的大规模投运造成电网电能过剩及调峰矛盾日益突出。
为解决这些问题,国家出台了鼓励火电厂开展灵活性改造的若干政策,各地方政府根据各自区域的实际情况也出台了火电机组深度调峰阶梯电价政策。
文章以我厂2号机组深度调峰探索为例,对火电机组灵活性试验过程和结果进行了分析。
关键字:火电厂;深度调峰;试验引言电力是我国能源行业的重要组成部分,电能消耗及其质量是经济社会发展和国民生活质量提高的重要标志。
经过多年的发展,我国已经成为世界上第一大电力生产国。
截至2018年底,全国全口径发电装机容量达19.0亿千瓦,其中,水电、核电、风电等可再生能源在电力总装机比重上升到近40%,火电占比逐步下降至60%,且差距仍在进一步缩小。
山西作为传统能源大省,火电装机占比一度非常高,近几年随着新能源发电的兴起,火电机组的生存空间进一步压缩,机组利用小时数及负荷率逐年下降,且山西火电机组大部分为供热机组,如何满足冬季供热期机组供热能力及调峰能力成为棘手的问题。
1、政策解读近几年,为鼓励火电机组开展灵活性改造,国家发改委和国家能源局联合下发的《关于提升电力系统调节能力的指导意见》(发改能源〔2018〕364号)、《关于印发可再生能源调峰机组优先发电试行办法的通知》(发改运行〔2016〕1558号),文件要求“热电联产机组最小技术出力达到40%~50%额定容量”,山西省能监办出台了《关于调整山西电网有偿调峰补偿标准有关事项的通知》(晋监能市场〔2017〕155号)等配套文件,要求在网机组实现深度调峰、提高机组运行灵活性。
据2017年山西省能监办下发的155号文,非供热期,机组实际出力在40%-50%额定负荷区间时,每MWH补偿200元,在30%-40%额定负荷区间时,每MWH补偿300元,在30%额定负荷以下区间时,每MWH补偿500元。
供热期,机组实际出力在核定负荷下限至核定负荷下限下5%额定负荷区间时,每MWH补偿300元,在核定负荷下限下5%额定负荷至核定负荷下限下10%额定负荷区间时,每MWH补偿500元,在核定负荷下限下10%额定负荷以下区间时,每MWH补偿700元。
火电机组深度调峰适应性及成本分析研究
火电机组深度调峰适应性及成本分析研究发布时间:2021-01-20T03:23:33.079Z 来源:《中国科技人才》2021年第2期作者:刘慧林[导读] XX公司处于省电力负荷中心地区,为了保证清洁能源的使用,水电的发电能力不受限制,火电机组的深度调峰成为需要。
大唐湘潭发电有限责任公司湖南省湘潭市 411100摘要:随着清洁能源的迅速开发利用,加上用电结构的变化,使得电网峰谷差也愈来愈大,大型机组的调峰任务也愈来愈突出,为做好生产适应性研究与管理工作,提高各机组安全、经济运行水平,火力发电机组深度调峰及启停调峰对经济性及安全性的影响,是值得我们探讨的课题。
关键词:深度调峰、成本分析、报价、安全经济运行【正文】引言XX公司处于省电力负荷中心地区,为了保证清洁能源的使用,水电的发电能力不受限制,火电机组的深度调峰成为需要。
在此对深调经济性及安全性进行研究探讨。
一、机组深度调峰经济性评价(一)深度调峰的经济成本分析表1:各机组深度调峰报价分析注:(表中数据计算条件:循环水温20摄氏度、入炉标单按702元/吨、燃油单价6378元/吨、上网电价0.3894元/千瓦时)根据公司近三年实际完成值及试验值综合计算,在深度调峰后供电煤耗发生了明显升高,特别是600MW机组因30%负荷以下需开启361阀,供电煤耗更是大幅劣化。
(1)按调峰补偿报价1计算,各深调负荷与50%负荷率下小时毛利润达到平衡。
以深调至30%负荷为例,在不计入设备损耗成本的前提下,如需达到50%负荷下的小时利润,需将深调补偿报价提高,300MW机组需报价至0.493元/千瓦时,600MW机组均需报价至0.314元/千瓦时。
(2)按调峰补偿报价2计算,各深调负荷与50%负荷率下度电毛利润达到平衡。
以深调至30%负荷为例,不计入设备损耗成本的前提下,如需达到50%负荷下的度电利润,则深调补偿报价300MW机组需报价至0.361元/千瓦时,600MW机组需报价至0.171元/千瓦时。
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火电调峰机组运行经济性研究
火电厂的调峰机组的运行经济性直接影响着整个电网的运行经济性,所以为了能够尽量减少火电厂调峰运行机组的成本费用,需要对调峰机组的运行方式进行正确的选择。
本课题针对低负荷调峰运行方式与两班制调峰运行方式进行了研究,并对两种调峰运行方式的运行安全性、机动性、调峰幅度、故障率以及经济性等方面进行了分析。
根据火力发电机组耗能的非线性特性,考虑机组所带负荷的高峰与低谷情况和发电机组在不同调峰运行方式下的不同耗能情况,最终确定机组调峰运行方式的临界时间,以确定不同时间段的最佳调峰运行方式。
本课题通过对火力发电机组低负荷运行方式的负荷分配方法进行了详细的对比分析,给出了热特性曲线连续和不连续时基于等微增量原理的负荷分配方法;并提出了基于遗传算法与粒子群算法来进行机组负荷分配的模型,以机组运行经济性作为调峰目标,以发电机组输出有功功率作为优化变量,对遗传算法与粒子群算法进行了仿真研究。
在进行负荷分配的过程中,发电机组根据自身的耗能特性,经过不断的迭代,通过对比遗传算法与粒子群算法的收敛性能及最优解的质量,最终确定最优的负荷分配方案。
最后本课题利用实例,对火电厂的三台火力发电机组,进行了最佳调峰运行方式的确定,并利用粒子群优化算法将发电机组的负荷进行了最优分配,使火电厂的调峰机组实现最优经济运行。