330+MW热电联产机组调峰能力及经济性分析

P e a k i n a a b i l i t n de c o n o m i ca n a l s i s f o ra３ ３ ０ MWc o e n e r a t i o nu n i t gc p ya y g
１ １ １ ２ ２ ２ , , , , , Z HU Y u L IQ i a n u n F E N GY o n x i n WUS h u m e i L I AO Y a n f e n MA X i a o i a n j g q
: , A b s t r a c t T a k i n t i c a l d o u b l ee x t r a c t i o n３ ３ ０ MWc o e n e r a t i o nu n i t a s t h e r e s e a r c ho b e c t t h e ga y p g j
电网峰谷差日益加剧 , ㊀㊀ 随着社会经济日益增长 , 供热机组参与电网调峰成为必然趋势 . 然而在实际 运行中 , 由于不掌握热电联产调峰能力 , 某些热电联 产机组按核定出力 方 式 进 行 调 度 , 保持着较高的负
] １ Ｇ ２ . 热电联 荷率水平 , 使得省网负荷调度压力加大 [
产机组参与电力调峰是在保证供热质量的前提下参 与电力调度 , 故需按 照 用 户 的 需 求 调 整 供 热 机 组 的 热电负荷 , 即实行以热定电运行方式 , 在一定的热负
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收稿日期 : ２ ０ １ ３ Ｇ １ ０ Ｇ ２ ２ ; 基金项目 :华南理工大学能源高效清洁利用广东普通高校重 点 实 验 室 支 持 项 目 ( 广东省大气环境与污染控制重点实验室项目 K L B １ ０ ０ ０ ４)
, 作者简介 :朱誉 ( 男, 湖南汝城人 , 工学硕士 , 主要从事汽轮机组节能优化的技术研究 . １ ９ ８ ４－ ) : z E Ｇ m a i l h u u Ｇ １ ３ ０＠１ ６ ３． c o m y ( ) ２ ０ １ １ A ０ ６ ０ ９ ０ １ ０ １ １
降法分别对纯凝工况 ㊁ 抽汽工况进行运行特性分析 , 该类热电联产机组的优化运行提供参考 .
; MP a T 为温度 , K. 不变 , 即:
２ ２ D１ T１ １ －p ２ ０ p ( ) ２ ＝ ２ ２ D１ T１ ０ １ ０ －p ２ ０ p 式中 : 下 标 １, 后; ２ 分 别 表 示 级 组 前㊁ p 为 压 力,
９] , 运行 [ 以保证其经济性 .
/ ( ) 高变化不大 , 基本稳定在７９ ５ ０~８１ ０ ０k J kW������h 之间 ; 但低于 ７ 汽轮机低压缸内效 ０％ 额 定 负 荷 时 , 比额定负荷降低了 ２． 建议该热 ７ １． １％ , ９％ . 因 此 , 电联产机组以纯凝方式运行时 , 应在７ ０％ 以 上 负 荷 大范围内能同时适应外界热 ㊁ 电负荷的不同需要 , 但 / 图 ２ 为中压抽汽流量为 １ 发 电 机 功 率㊁ 低 ２ ０t h 时, 由于该机组为 双 抽 汽 设 计 , 尽管调节抽汽在较
３ ３ ０ MW 热电联产机组 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ 调峰能力及经济性分析
朱 ㊀ 誉１, 李千军１, 冯永新１, 吴淑梅２, 廖艳芬２, 马晓茜２
[ 摘 ㊀㊀㊀ 要 ]以某台双抽 ３ 采用等效焓降法构 建 其 变 工 况 计 算 模 型 , ３ ０ MW 热电联产机组为例 , 利用该模型分别对纯凝工况 ㊁ 抽 汽 工 况 进 行 运 行 特 性 分 析, 计算得到 以热定电 下 机组的调峰能力及其运行经济性 . 结果表明 : 在纯 凝 工 况 下 机 组 负 荷 为 ５ 低 ０％ 时 , 压缸内效率为 ７ 相比纯凝工况 １ 纯凝工况调峰能力最 １． １％ , ０ ０％ 负荷降低了 ２． ９％ ; 强, 幅度为 １ 但经济性最低 ; 额定双抽工况的调峰幅度仅为 ７ 调峰能 ６ ３ MW, ９ MW, 力最小 ; 当某一单抽流量为定值时 , 机组热效率随着另一抽汽流量的增大而增大 . [ 关 ㊀ 键 ㊀ 词 ]热电联产 ; 调峰运行 ; 以热定电 ; 热效率经济性 [ / D O I 编 号] １ ０． ３ ９ ６ ９ ． i s s n ． １ ０ ０ ２ Ｇ ３ ３ ６ ４． ２ ０ １ ４． ０ ６． ０ ０ ７ j [ ( ) 中图分类号 ] 文献标识码 ]A㊀ [ 文 章 编 号] T K ２ １ ９㊀ [ １ ０ ０ ２ Ｇ ３ ３ ６ ４ ２ ０ １ ４ ０ ６ Ｇ ０ ０ ０ ７ Ｇ ０ ４
可近似认为各加热器 抽 汽 圧 损 Δ r 相 对 值ζ r p p
１ ㊀ ３ ３ ０ MW 双抽热电联产机组特性

pr ＝ ζ
Δ r p ＝ 常数 r p
( ) ３
抽式供热机组热力系 统 包 括 ８ 级 回 热 抽 汽 , 回热系 ) , 汽工况下的热力过程 , 其中 p 为 压 力 ( MP a t为温 . 度( ħ)
t r a c t i o nc o n d i t i o nw e r e i n v e s t i a t e d ． T h e e c o n o m i c e f f i c i e n c n dp e a k i n a a c i t f t h i su n i tu n Ｇ g ya gc p yo : , d e ra b o v e t w oc o n d i t i o n sw e r eo b t a i n e d ． T h e r e s u l t s s h o wt h a t u n d e rp u r ec o n d e n s i n o n d i t i o n gc
变工况下的新蒸汽量 D０ 可近似为 :
D０ ＝
MW. 力
[ ７ Ｇ ８]
式中 : 下 标 ０ 表 示 基 准 工 况 下 参 数; Pe 为 电 负 荷 , 各级组的蒸汽 流 量 取 决 于 级 组 前 ㊁ 后的蒸汽压 , 即:
Pe D０ ０ Pe ０
( ) １
联产机组为例 , 构建其变工况运行模型 , 通过等效焓
第４ ３卷㊀第６期 ２ ０ １ ４年６月
THE RMA LP OWE RG E N E R A T I ON
热㊀力㊀发㊀电
V o l ������ ４ ３㊀N o ������ ６ J u n ． ２ ０ １ ４
( ) 广东电网公司电力科学研究院 , 广东 广州 ㊀５ 华南理工大学电力学院 , 广东 广州 ㊀５ １． １ ０ ０ ８ ０; ２． １ ０ ６ ４ ０
t h e l o w Ｇ r e s s u r ec l i n d e r i n n e re f f i c i e n c n d e r５ ０％l o a dc o n d i t i o nw a s７ １％ , a b o u t ２． ９％ l o w e r p y yu ; t h a nt h a t u n d e r １ ０ ０％c o n d i t i o n t h ep u r e c o n d e n s i n o n d i t i o nh a d t h e s t r o n e s t e a k i n a a b i l i Ｇ gc g p gc p , ; t w i t ha r a t eo f １ ６ ３ MW) b u t t h e l o w e s t e c o n o m t h ep e a k i n a t eo f d o u b l ee x t r a c t i o nc o n d i Ｇ y( y gr , ; , t i o nw a so n l ９ MW w h i c hw a s t h e l o w e s tw h e no n ee x t r a c t i o n f l o wr a t ew a s c o n s t a n tt h e t u r Ｇ y７ b i n ep o w e rg e n e r a t i o nt h e r m a l e f f i c i e n c i n c r e a s e dw i t ht h eo t h e re x t r a c t i o nf l o wr a t e ． y : ; ; ; K e o r d sc o e n e r a t i o np e a kl o a do e r a t i o no r d e r i n o w e rb e a tt h e r m a l e f f i c i e n c c o n o m g p gp yh ye y yw
v a r i a b l ec o n d i t i o nm o d e lw a sb u i l tb l i n h ee u i v a l e n t e n t h a l r o e t h o d ． O nt h eb a s i s ya p p y gt q p yd pm , o f t h i sm o d e l t h eo e r a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so ft h i su n i tu n d e rp u r ec o n d e n s i n o n d i t i o na n de x Ｇ p gc
( ; １． E l e c t r i cP o w e rR e s e a r c hI n s t i t u t eo fG u a n d o n o w e rG r i dC o r o r a t i o n, G u a n z h o u５ １ ０ ０ ８ ０, C h i n a g gP p g , , ) ２． S c h o o l o fE l e c t r i cP o w e r S o u t hC h i n aU n i v e r s i t fT e c h n o l o G u a n z h o u５ １ ０ ６ ４ ０, C h i n a yo g y g
某亚临界 ３ 双 缸 双 排 汽㊁ 双 ３ ０ MW 中 间 再 热 ㊁
３ ㊀ 计算结果及分析
采用上述变工况模型对该机组的纯凝及抽汽工
统为 ３ 高 ４ 低 １ 除 氧 , 其抽汽口分别为再热管道 和第 ４ 级回热抽汽口 . 图 １ 为该机组在最大低压抽
况分别进行计算 . 计算得出该机组纯凝工况下在大 于７ 汽轮机热耗率 随 发 电 功 率 的 提 ０％ 额定负荷后 , 率 急 剧 降 低 ,５ ０％ 负 荷 时 低 压 缸 内 效 率 仅 为
８
热㊀力㊀发㊀电
２ ０ １ ４年
３] . 因此 , 荷下 , 其供电负荷的调节能力受到限制 [ 要
优化热电联产机组 参 与 电 网 的 调 峰 能 力 , 必须首先 对热电联产机组的 热 力 特 性 进 行 系 统 分 析 , 明确各 类热电联产机组 的 实 际 调 峰 可 行 区 间 . 另 外 , 热电 联产机组参与调峰 进 行 变 负 荷 运 行 , 必然导致其经 济性发生变化 , 为进 一 步 掌 握 机 组 在 调 峰 过 程 中 的 能耗水平 , 需要进行 多 种 调 峰 运 行 条 件 下 的 经 济 性 分析 . 为２ 本文以某台亚临界 ３ ０ ０ MW 机组 , ３ ０ MW 热电 计算各运行条件下 的 调 峰 能 力 以 及 运 行 经 济 性 , 为 目前对于热电联产机组调峰运行能力的研究多