一種提升機(jī)組agc和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置。現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組在AGC和一次調(diào)頻時(shí)具有滯后性。本實(shí)用新型包括熱力循環(huán)系統(tǒng)，位于所述高壓缸與中壓缸間的管路通過一可調(diào)節(jié)流量的外連管組與一供熱用熱網(wǎng)通連，通過調(diào)節(jié)外聯(lián)管組流量來分配進(jìn)入所述中壓缸和所述熱網(wǎng)的熱量。通過可調(diào)節(jié)流量的外連管組實(shí)現(xiàn)鍋爐產(chǎn)出蒸汽在汽輪機(jī)組合供熱用熱網(wǎng)間分配，利用供熱用熱網(wǎng)的儲(chǔ)熱能力來滿足發(fā)電機(jī)組對(duì)AGC和一次調(diào)頻控制的負(fù)荷變化速率以及變化幅度的要求，既增加鍋爐熱量產(chǎn)出，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，還能利用供熱管網(wǎng)的蓄能能力，通過瞬間改變輸入供熱用熱網(wǎng)的熱量來滿足汽輪機(jī)快速響應(yīng)負(fù)荷，彌補(bǔ)鍋爐熱量產(chǎn)出滯后性的問題。
【專利說明】
_種提升機(jī)組AGG和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電力領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)電機(jī)組裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)背景下，發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)的電能不能被大規(guī)模儲(chǔ)存，電力生產(chǎn)、輸電、配電供應(yīng)以及消耗都是同步完成的，發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量需要根據(jù)消耗量的變化而調(diào)整。
[0003]火電發(fā)電根據(jù)工程熱力學(xué)基本原理，利用水在液態(tài)和汽態(tài)的相變過程中具有吸收和釋放熱能的特性并可以周而復(fù)始重復(fù)循環(huán)利用的特點(diǎn)，以及汽輪機(jī)具有將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能力，通過鍋爐燃燒實(shí)現(xiàn)煤的化學(xué)能量轉(zhuǎn)換成熱能，再通過水和蒸汽的熱力循環(huán)系統(tǒng)將熱能輸送到汽輪機(jī)中實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；最后，通過與汽輪機(jī)同軸連接的發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，滿足社會(huì)的用電需求。水和蒸汽的熱力循環(huán)系統(tǒng)包括依次串聯(lián)并形成環(huán)路的鍋爐、主蒸汽管道、調(diào)速汽門、汽輪機(jī)組、凝汽器、凝結(jié)水栗、低壓加熱器及凝結(jié)水管道、除氧器、高壓給水栗、高壓加熱器及高壓給水管道等設(shè)備組成，并通過與汽輪機(jī)組同軸驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。其中調(diào)速汽門是滿足電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度而設(shè)置的主要調(diào)節(jié)設(shè)備。
[0004]現(xiàn)有電網(wǎng)為保證電力用戶對(duì)供電質(zhì)量的要求，在對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行的火力發(fā)電汽輪機(jī)組實(shí)行自動(dòng)發(fā)電控制(簡(jiǎn)稱AGC)和一次調(diào)頻管理時(shí)，提出了 AGC和一次調(diào)頻控制的負(fù)荷變化速率和變化幅度等主要技術(shù)指標(biāo)的控制要求。
[0005]目前并網(wǎng)運(yùn)行的火力發(fā)電汽輪機(jī)組在減負(fù)荷過程通過調(diào)整調(diào)速汽門基本能夠滿足電網(wǎng)對(duì)供電質(zhì)量的要求。但由于鍋爐燃燒過程滯后等原因，機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)與AGC和一次調(diào)頻的主要技術(shù)指標(biāo)要求仍存在一些差距。從機(jī)組AGC、一次調(diào)頻的機(jī)理可知，機(jī)組AGC品質(zhì)和一次調(diào)頻性能主要由機(jī)組的負(fù)荷響應(yīng)性能決定。對(duì)火電機(jī)組而言，汽輪機(jī)是快速系統(tǒng)，在能量供給滿足要求的條件下具備快速改變出力的能力，因此機(jī)組AGC品質(zhì)和一次調(diào)頻性能主要取決于鍋爐蓄熱和響應(yīng)能力。由于亞臨界汽包爐的蓄熱非常有限，因此其負(fù)荷響應(yīng)常具有較大的滯后性。為提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)性能，目前主要采取的手段是依靠汽機(jī)調(diào)門的快速性，利用鍋爐的蓄熱能量，在主汽壓力許可波動(dòng)范圍內(nèi)，通過犧牲壓力參數(shù)的方式來響應(yīng)負(fù)荷。但由于鍋爐的蓄熱存儲(chǔ)的有限，該方式無法保證響應(yīng)的效果，負(fù)荷的跟隨性差；另一方面為提高鍋爐的響應(yīng)能力，一般采用在控制回路中利用前饋或預(yù)測(cè)等技術(shù)手段過量地加減煤量，增加鍋爐出力，同時(shí)通過汽機(jī)調(diào)門動(dòng)作實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻和負(fù)荷的快速響應(yīng)，但機(jī)組在投AGC工況下，采用該方法會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)存在較大的擾動(dòng)，鍋爐燃料量波動(dòng)大，系統(tǒng)擾動(dòng)加大，相應(yīng)地也增加了機(jī)組主汽壓力、主汽溫度、SCR進(jìn)口 NOX等相關(guān)參數(shù)的擾動(dòng)，影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。汽機(jī)調(diào)門作為主要調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)門動(dòng)作頻繁，同樣影響機(jī)組的安全性，也制約機(jī)組滑壓運(yùn)行節(jié)能潛力的挖掘。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置，通過在原有發(fā)電機(jī)組管道上增設(shè)一供熱用熱網(wǎng)，利用供熱用熱網(wǎng)的儲(chǔ)熱能力來滿足發(fā)電機(jī)組對(duì)AGC和一次調(diào)頻控制的負(fù)荷變化速率以及變化幅度的要求。
[0007]本實(shí)用新型通過以下方式實(shí)現(xiàn):一種提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置，包括熱力循環(huán)系統(tǒng)，所述熱力循環(huán)系統(tǒng)包括依次通過管道串連成環(huán)路的鍋爐、汽輪機(jī)組、凝汽器以及給水組件，汽輪機(jī)組包括帶高壓調(diào)速汽門的高壓缸、帶中壓調(diào)速汽門的中壓缸以及低壓缸，汽輪主機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，位于所述高壓缸與中壓缸間的管路通過一可調(diào)節(jié)流量的外連管組與一供熱用熱網(wǎng)通連，通過調(diào)節(jié)外聯(lián)管組流量來分配進(jìn)入所述中壓缸和所述熱網(wǎng)的熱量，所述鍋爐設(shè)有燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，位于鍋爐與高壓缸間的管路上設(shè)有高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥。由于亞臨界汽包爐負(fù)荷響應(yīng)滯后，所以將原有發(fā)電機(jī)組內(nèi)蒸汽管路與廠內(nèi)的供熱用熱網(wǎng)連接，并通過可調(diào)節(jié)流量的外連管組實(shí)現(xiàn)鍋爐產(chǎn)出蒸汽在汽輪機(jī)組合供熱用熱網(wǎng)間分配，利用供熱用熱網(wǎng)的儲(chǔ)熱能力來滿足發(fā)電機(jī)組對(duì)AGC和一次調(diào)頻控制的負(fù)荷變化速率以及變化幅度的要求，一方面，增加鍋爐熱量產(chǎn)出，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，并降低機(jī)組的整體能耗，另一方面，充分利用供熱管網(wǎng)的蓄能能力，通過瞬間改變輸入供熱用熱網(wǎng)的熱量來滿足汽輪機(jī)快速響應(yīng)負(fù)荷，彌補(bǔ)鍋爐熱量產(chǎn)出滯后性的問題，通過調(diào)節(jié)輸入供熱用熱網(wǎng)的熱量來滿足汽輪機(jī)快速改變出力。
[0008]作為優(yōu)選，所述外連管組包括冷再供汽管、熱再供汽管以及調(diào)節(jié)閥組，所述調(diào)節(jié)閥組包括設(shè)于所述冷再供汽管上的冷再調(diào)節(jié)閥以及設(shè)于所述熱再供汽管上的熱再調(diào)節(jié)閥。冷再供汽管和熱再供汽管均用于鍋爐向熱網(wǎng)提供熱能，由于冷再供汽管和熱再供汽管接收蒸汽的接入位置不同，可以根據(jù)鍋爐情況來使用不同路徑的供熱管路，還能在任一管路故障時(shí)起到雙保險(xiǎn)作用；調(diào)節(jié)閥組用來控制從蒸汽管路中分流進(jìn)入熱網(wǎng)的蒸汽量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)組與熱網(wǎng)間有效可控地分配蒸汽，滿足發(fā)電機(jī)組及時(shí)滿足對(duì)AGC和一次調(diào)頻控制的負(fù)荷變化速率以及變化幅度的要求。
[0009]作為優(yōu)選，所述高壓缸出汽口通過一冷再管與設(shè)于所述鍋爐內(nèi)的再熱器進(jìn)汽口通連，所述再熱器出汽口通過一熱再管與所述中壓缸的進(jìn)汽口通連，所述冷再管通過所述冷再供汽管與所述熱網(wǎng)通連，所述熱再管通過所述熱再供汽管與所述熱網(wǎng)通連，所述熱再管上設(shè)有中壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥。冷再管中的蒸汽通過再熱器加熱后具有更高的能量，熱再供汽管和冷再供汽管可以提供熱網(wǎng)不同溫度的蒸汽，進(jìn)而可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)熱網(wǎng)所需熱量較少時(shí)，采用冷再供汽管輸送溫度較低的蒸汽，并為汽輪機(jī)組剩余較多的能量，反之則通過熱再供汽管輸送溫度較高的蒸汽。中壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)進(jìn)入中壓缸的蒸汽量。
[0010]作為優(yōu)選，所述熱網(wǎng)包括供熱主管、與供熱主管通連的供熱支管以及設(shè)于所述供熱支管上的熱用戶。熱網(wǎng)接收來自鍋爐的蒸汽后通過供熱主管、供熱支管將蒸汽分散至各熱用戶處。
[0011]本實(shí)用新型使用的提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的方法，熱力循環(huán)系統(tǒng)位于高壓缸與中壓缸間的管路通過一外連管組與供熱用熱網(wǎng)通連，外連管組上設(shè)有調(diào)節(jié)閥，當(dāng)AGC以及一次調(diào)頻要求機(jī)組自動(dòng)響應(yīng)負(fù)荷時(shí)，一方面，通過控制調(diào)節(jié)閥組實(shí)現(xiàn)鍋爐蒸汽在中壓缸和供熱用熱網(wǎng)間再分配，使得發(fā)電機(jī)及時(shí)提升發(fā)電量，提升的發(fā)電量上限為Wi桐!，抽汽時(shí)間上限值為Tmax和抽汽量上限值為桐是指熱網(wǎng)蓄熱量通過發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電量，另一方面，通過控制燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥來穩(wěn)步提升鍋爐出汽量，并為汽輪機(jī)提供后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的蒸汽。鍋爐在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一部分蒸汽通過外連管組輸送至熱網(wǎng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)組因AGC和一次調(diào)頻控制而需要改變負(fù)荷時(shí)，這部分原先進(jìn)入熱網(wǎng)的蒸汽將直接送入汽輪機(jī)組中做功，并及時(shí)產(chǎn)生需要的電能，在滿足發(fā)電機(jī)組及時(shí)響應(yīng)負(fù)荷變化后，通過控制燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥來平穩(wěn)有序地增加鍋爐出汽量，既能有效滿足發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間處于變化后的負(fù)荷狀態(tài)，還能通過增加的出汽量來恢復(fù)對(duì)熱網(wǎng)的蒸汽輸送，使得鍋爐運(yùn)行狀態(tài)兼具穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。雖然這種方式能及時(shí)響應(yīng)ACG和一次調(diào)頻對(duì)發(fā)電機(jī)組負(fù)荷的變化要求，但對(duì)負(fù)荷變化的幅度會(huì)有限制，及時(shí)增加的電能是由原先輸入熱網(wǎng)的蒸汽做功產(chǎn)生，則提升的發(fā)電量上限為胃綱，可以根據(jù)輸入熱網(wǎng)的蒸汽熱量計(jì)算獲得。
[0012]在實(shí)際操作中，通過調(diào)節(jié)中壓缸和熱網(wǎng)間的蒸汽分配，使得發(fā)電機(jī)增加發(fā)電量，增加的發(fā)電量上限為Wi?，通過以下步驟獲得:
[0013]第一步，獲得熱網(wǎng)可用總蓄熱量命綱，_=Vi桐|*p做，其中，V??是指熱網(wǎng)管路體積4做_是指正常工況狀態(tài)下供熱蒸汽的密度，H{?_是指正常工況狀態(tài)下供熱蒸汽的焓值;Qm單位為kj。
[00Μ]第二步，獲得熱網(wǎng)安全低限狀態(tài)下的總蓄熱量Q ’謂，Q ’謂=V銅*p’做纖* H ’供t纖，其中，是指安全低限狀態(tài)下供熱蒸汽的密度，H’做_是指安全低限狀態(tài)下供熱蒸汽的焓值;Q ’ ?桐單位為kj。
[0015]第三步，獲得熱網(wǎng)可供汽輪機(jī)組AGC使用的蓄熱量AQ，AQ= @_-Q’謂；AQ單位為
kjo
[0016]第四步，獲得熱網(wǎng)蓄熱量通過發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電量為AQ/Qt/粗，其中，Wi桐單位為kWh，Wi桐!表示熱網(wǎng)蓄熱最大能夠提供的電量，Q機(jī)&是指發(fā)電機(jī)的熱耗量，Qtnffl單位為
kj/kffho
[0017]在實(shí)際操作中，獲得抽汽量上限值Δ Mm, A Mrn= A WAGC/ffi_，其中，Δ Mm單位為t/h，Δ WAGe是指AGC運(yùn)行的要求功率變化量，Δ WAGe單位為麗，Wm是指單位抽汽量變化對(duì)應(yīng)的機(jī)組負(fù)荷變化量，單位為Mff/t/h。
[0018]在實(shí)際操作中，通過以下步驟獲得抽汽時(shí)間上限值Tmax，Tmax單位為h:
[0019]第一步，獲得正常工況狀態(tài)下熱網(wǎng)管道內(nèi)的蒸汽量M熱網(wǎng)，Ml綱=V?fKp.腳.，其中，MiPi單位為t;
[°02°]第二步，獲得壓力低限狀態(tài)下熱網(wǎng)管道內(nèi)的蒸汽量Μ’?桐，其中，Μ’?桐單位為t;
[0021 ] 第三步，獲得抽汽時(shí)間上限值Tmax，Tmax= (M銅-M’劃)/ Δ M納。
[0022]在實(shí)際操作中，P做.和Hf嫌.由正常工況下供熱蒸汽的溫度、壓力參數(shù)推到得出。
[0023]在實(shí)際操作中，ρ’供和H’做.由安全低限狀態(tài)下供熱蒸汽的溫度、壓力參數(shù)推到得出。
[0024]根據(jù)當(dāng)前機(jī)組的運(yùn)行的負(fù)荷、熱網(wǎng)供熱的情況，以及AGC、一次調(diào)頻指令的變化情況，可以利用以上公式計(jì)算得到抽汽量的限值和時(shí)間限值，調(diào)節(jié)閥根據(jù)抽汽量的限值調(diào)整抽汽量的大小，同時(shí)監(jiān)視抽汽量改變時(shí)長(zhǎng)不得超過時(shí)間限值，防止時(shí)間改變抽汽時(shí)間過長(zhǎng)對(duì)熱網(wǎng)正常運(yùn)行造成影響。同時(shí)，嚴(yán)密監(jiān)視熱網(wǎng)的運(yùn)行狀況，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)終止抽汽量的改變，防止事故的發(fā)生。
[0025]本實(shí)用新型的有益效果:將原有發(fā)電機(jī)組內(nèi)蒸汽管路與廠內(nèi)的供熱用熱網(wǎng)連接，并通過可調(diào)節(jié)流量的外連管組實(shí)現(xiàn)鍋爐產(chǎn)出蒸汽在汽輪機(jī)組合供熱用熱網(wǎng)間分配，利用供熱用熱網(wǎng)的儲(chǔ)熱能力來滿足發(fā)電機(jī)組對(duì)AGC和一次調(diào)頻控制的負(fù)荷變化速率以及變化幅度的要求，一方面，增加鍋爐熱量產(chǎn)出，以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，并降低機(jī)組的整體能耗，另一方面，充分利用供熱管網(wǎng)的蓄能能力，通過瞬間改變輸入供熱用熱網(wǎng)的熱量來滿足汽輪機(jī)快速響應(yīng)負(fù)荷，彌補(bǔ)鍋爐熱量產(chǎn)出滯后性的問題，通過調(diào)節(jié)輸入供熱用熱網(wǎng)的熱量來滿足汽輪機(jī)快速改變出力。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型管路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖中:1、鍋爐，2、凝汽器，3、高壓缸，4、中壓缸，5、低壓缸，6、給水組件，7、再熱器，
8、熱再供汽管，9、冷再供汽管，10、冷再調(diào)節(jié)閥，11、熱再調(diào)節(jié)閥，12、高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，13、冷再管，14、熱再管，15、熱網(wǎng)，16、中壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，17、燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，18、熱用戶。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)作進(jìn)一步的說明。
[0029]如圖1所示的一種提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置，由熱力循環(huán)系統(tǒng)，所述熱力循環(huán)系統(tǒng)包括依次通過管道串連成環(huán)路的鍋爐1、汽輪機(jī)組、凝汽器2以及給水組件6組成，汽輪機(jī)組包括帶高壓調(diào)速汽門的高壓缸3、帶中壓調(diào)速汽門的中壓缸4以及低壓缸5，汽輪主機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，位于所述高壓缸3與中壓缸4間的管路通過一可調(diào)節(jié)流量的外連管組與一供熱用熱網(wǎng)15通連，通過調(diào)節(jié)外聯(lián)管組流量來分配進(jìn)入所述中壓缸4和所述熱網(wǎng)15的熱量，所述鍋爐I設(shè)有燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)17，位于鍋爐I與高壓缸3間的管路上設(shè)有高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥12;所述外連管組包括冷再供汽管9、熱再供汽管8以及調(diào)節(jié)閥組，所述調(diào)節(jié)閥組包括設(shè)于所述冷再供汽管9上的冷再調(diào)節(jié)閥10以及設(shè)于所述熱再供汽管8上的熱再調(diào)節(jié)閥11;所述高壓缸3出汽口通過一冷再管13與設(shè)于所述鍋爐I內(nèi)的再熱器7進(jìn)汽口通連，所述再熱器7出汽口通過一熱再管14與所述中壓缸4的進(jìn)汽口通連，所述冷再管13通過所述冷再供汽管9與所述熱網(wǎng)15通連，所述熱再管14通過所述熱再供汽管8與所述熱網(wǎng)15通連。
[0030]在實(shí)際操作中，發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)作時(shí)，燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為鍋爐I提供穩(wěn)定的燃料，鍋爐I中產(chǎn)生的蒸汽通過管路輸送至汽輪機(jī)組中，經(jīng)過高壓缸3做功后會(huì)分流至中壓缸4或熱網(wǎng)15，從高壓缸3出汽口排出的蒸汽通過冷再管13送入鍋爐I內(nèi)的再熱器7進(jìn)行加熱，并通過熱再管14送入中壓缸4繼續(xù)做功，從高壓缸3出汽口排出的蒸汽還可以通過外連管組流入熱網(wǎng)15中，使得發(fā)電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過向熱網(wǎng)15輸送蒸汽來確保鍋爐I始終處于高效出汽狀態(tài)，確保鍋爐I燃燒經(jīng)濟(jì)性和工作效率。
[0031]由于鍋爐I出力改變響應(yīng)滯后，在短時(shí)間內(nèi)通過燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)送入過量燃料會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生較大擾動(dòng)，使得鍋爐I燃料量波動(dòng)較大，增加了汽輪機(jī)組蒸汽壓力、蒸汽溫度、SCR進(jìn)口 NOX等相關(guān)參數(shù)的擾動(dòng)，影響發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。結(jié)合本實(shí)用新型技術(shù)方案，可以通過以下方法實(shí)現(xiàn):當(dāng)AGC以及一次調(diào)頻要求機(jī)組自動(dòng)響應(yīng)負(fù)荷時(shí)，一方面，通過控制調(diào)節(jié)閥組實(shí)現(xiàn)鍋爐I蒸汽在中壓缸4和供熱用熱網(wǎng)15間再分配，使得發(fā)電機(jī)及時(shí)提升發(fā)電量，提升的發(fā)電量上限為Wi桐，抽汽時(shí)間上限值為Tmax和抽汽量上限值為△ Mii1另一方面，通過控制燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥12來穩(wěn)步提升鍋爐I出汽量，并為汽輪機(jī)提供后續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的蒸汽。當(dāng)鍋爐I的出汽量滿足發(fā)電機(jī)組符合要求后，恢復(fù)對(duì)熱網(wǎng)15的蒸汽輸送。
[0032]在實(shí)際操作中，所述熱網(wǎng)15包括供熱主管、與供熱主管通連的供熱支管以及設(shè)于所述供熱支管上的熱用戶18。供熱主管和供熱支管既為儲(chǔ)熱提供空間，還能引導(dǎo)蒸汽輸送路徑，方便使用。
[0033]在實(shí)際操作中，發(fā)電廠一般會(huì)有多組發(fā)電機(jī)組同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，為了提高熱網(wǎng)15的儲(chǔ)熱效率，可以將多組發(fā)電機(jī)組同時(shí)接入一個(gè)熱網(wǎng)15中，當(dāng)任一機(jī)組因負(fù)荷增加而減少了對(duì)熱網(wǎng)15的蒸汽輸送量時(shí)，可以通過其余發(fā)電機(jī)組調(diào)配來維持熱網(wǎng)15運(yùn)行，也應(yīng)視為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
[0034]通過一個(gè)實(shí)施例來說明上述方法中各控制參數(shù)的計(jì)算方法:假設(shè)某發(fā)電廠設(shè)有與蒸汽管道通連的熱網(wǎng)15，廠內(nèi)熱網(wǎng)15設(shè)計(jì)的供汽壓力為1.5MPa表壓，絕對(duì)壓力為1.6MPa，溫度為300°C，對(duì)應(yīng)的蒸汽焓值H働;纖為3036.2kJ/kg，蒸汽密度P縣纖為6.3012kg/m3，發(fā)電機(jī)的熱耗量Q?i為8100kJ/kWh，P慨vm和H做.由正常工況下供熱蒸汽的溫度、壓力參數(shù)推到得出；系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求廠內(nèi)熱網(wǎng)15的壓力不低于1.2MPa(絕對(duì)壓力I.3MPa)，溫度為296.3°C，對(duì)應(yīng)的蒸汽焓值H’縣纖為3036.2kJ/kg，蒸汽密度P’縣纖為5.1177kg/m3，P’縣纖和H’縣纖由安全低限狀態(tài)下供熱蒸汽的溫度、壓力參數(shù)推到得出；電廠的供熱系統(tǒng)配置包括廠內(nèi)4根供熱管路以及廠外2根供熱管路。廠內(nèi)各供熱管路長(zhǎng)度為0.5公里，管子規(guī)格為Φ273Χ8，共計(jì)容積105m3，廠外各供熱管路，長(zhǎng)度12公里，一根規(guī)格為Φ 478 X 10，另I根規(guī)格為Φ 630 X 12，共計(jì)容積5435m3 ο由此計(jì)算可知，供熱管路總?cè)莘e％_為5540m3。
[0035]首先，結(jié)合電廠供熱熱網(wǎng)15容量和熱用戶情況，設(shè)計(jì)熱網(wǎng)15蓄熱應(yīng)用計(jì)算模型，計(jì)算熱網(wǎng)15可供發(fā)電機(jī)組AGC使用的蓄熱量AQ并計(jì)算熱網(wǎng)15可供發(fā)電機(jī)組AGC使用的對(duì)應(yīng)的功率評(píng)綱:
[0036]第一步，獲得熱網(wǎng)15可用總蓄熱量Q熱網(wǎng)，通過將數(shù)據(jù)代入公式可得Q熱網(wǎng)=￥熱網(wǎng)* 5540*6.3012*3036.2 = 1.06*108kJ ；
[0037]第二步，獲得熱網(wǎng)15安全低限狀態(tài)下的總蓄熱量Q’s?，通過將數(shù)據(jù)代入公式可得Q’《=V^*p’_^*H’_grt；=5540*5.1177*3036.2 = 0.86*108kJ；
[0038]第三步，獲得熱網(wǎng)15可供汽輪機(jī)組AGC使用的蓄熱量AQ，通過將數(shù)據(jù)代入公式可得 AQ = Q?-Q，i?=1.06*108-0.86*108 = 0.20*108kJ;
[0039]第四步，獲得熱網(wǎng)15蓄熱量通過發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電量為胃綱，通過將數(shù)據(jù)代入公式可得取桐=A Q/Q?a=0.20*108/8100 = 2469.1kWh。
[0040]以此可得熱網(wǎng)I5在保證低限工作狀態(tài)基礎(chǔ)上，能為發(fā)電機(jī)組提供上限為2469.1 kWh的電能。
[0041 ]其次，根據(jù)發(fā)電機(jī)組供熱量和汽源情況來設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)組抽汽量上限值△ 和抽汽時(shí)間上限Tmax，計(jì)算改變機(jī)組供熱量產(chǎn)生的機(jī)組負(fù)荷量，進(jìn)而設(shè)定發(fā)電機(jī)組從熱網(wǎng)15處截流的汽量上限和時(shí)間上限。
[0042]在計(jì)算抽汽量上限值ΔMi的時(shí)，設(shè)定AGC運(yùn)行的要求功率變化量為6MW時(shí)，根據(jù)發(fā)電機(jī)組熱平衡計(jì)算，再熱蒸汽為820t/h，相當(dāng)于235MW，單位抽汽量變化對(duì)應(yīng)的機(jī)組負(fù)荷變化量Wi_= 235/820 = 0.2866Mff/t/h，將數(shù)據(jù)代入公式可得 Δ Mi^= A ffAGc/ff^= 6/0.2866 =20.9t/h0
[0043]通過以下步驟獲得抽汽時(shí)間上限值Tmax:
[0044]第一步，獲得正常工況狀態(tài)下熱網(wǎng)15管道內(nèi)的蒸汽量1^?，將數(shù)據(jù)代入公式可得M綱=V?*Pf報(bào)纖=5540/0.1587 = 34.9t;
[0045]第二步，獲得壓力低限狀態(tài)下熱網(wǎng)15管道內(nèi)的蒸汽量Μ’?桐，將數(shù)據(jù)代入公式可得Μ’綱=V?*P’做纖=5540/0.1954 = 28.4t;
[0046]第三步，獲得抽汽時(shí)間上限值Tmax，將數(shù)據(jù)代入公式可得Tmax= Mi桐-M’綱/ Δ Mi^=34.9-28.4/20.9^0.31 Ih，0.31 Ih 可換算為 18 分鐘 42 秒。
[0047]最后，根據(jù)前述計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)供熱抽汽調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)控制策略，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，通過在抽汽量上限值范圍內(nèi)改變抽汽量，在抽汽時(shí)間上限Imax范圍內(nèi)響應(yīng)電網(wǎng)對(duì)發(fā)電量的需求，實(shí)現(xiàn)快速安全響應(yīng)負(fù)荷要求的功能?？刂撇呗詾?根據(jù)當(dāng)前機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷、熱網(wǎng)15供熱的情況以及AGC、一次調(diào)頻指令的變化情況，可以利用計(jì)算得到的抽汽量上限值和抽汽時(shí)間上限Tmax對(duì)冷再調(diào)節(jié)閥10或/和熱再調(diào)節(jié)閥11調(diào)整抽汽量的流量和持續(xù)時(shí)間，既確保抽汽量不超過20.9t/h，抽汽時(shí)長(zhǎng)不超過18分鐘42秒，防止因抽汽量過大或者抽汽時(shí)間過長(zhǎng)而對(duì)熱網(wǎng)15正常運(yùn)行造成影響。
[0048]控制策略的實(shí)施還需根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行工況確定，如果在常規(guī)時(shí)段的AGC方式時(shí)，指令來回增減，熱網(wǎng)15蓄熱的補(bǔ)充量小，鍋爐I燃料量不用增加也能滿足系統(tǒng)需要;若是MGC或連續(xù)爬坡模式時(shí)，鍋爐I可以按照指令定位增加燃料量，以響應(yīng)熱量的需求，不同的鍋爐I，響應(yīng)時(shí)間有一定偏差，均應(yīng)視為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。在實(shí)際操作中，一般來說亞臨界不會(huì)超過5min，即燃料量增加后，5mins內(nèi)，主汽壓力應(yīng)上升，鍋爐I燃料沒有超調(diào)可以使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置，包括熱力循環(huán)系統(tǒng)，所述熱力循環(huán)系統(tǒng)包括依次通過管道串連成環(huán)路的鍋爐(I)、汽輪機(jī)組、凝汽器(2)以及給水組件(6)，汽輪機(jī)組包括帶高壓調(diào)速汽門的高壓缸(3)、帶中壓調(diào)速汽門的中壓缸(4)以及低壓缸(5)，汽輪主機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其特征在于，位于所述高壓缸(3)與中壓缸(4)間的管路通過一可調(diào)節(jié)流量的外連管組與一供熱用熱網(wǎng)(15)通連，通過調(diào)節(jié)外聯(lián)管組流量來分配進(jìn)入所述中壓缸(4)和所述熱網(wǎng)(15)的熱量，所述鍋爐(I)設(shè)有燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(17)，位于鍋爐(I)與高壓缸(3)間的管路上設(shè)有高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置，其特征在于，所述外連管組包括冷再供汽管(9)、熱再供汽管(8)以及調(diào)節(jié)閥組，所述調(diào)節(jié)閥組包括設(shè)于所述冷再供汽管(9)上的冷再調(diào)節(jié)閥(10)以及設(shè)于所述熱再供汽管(8)上的熱再調(diào)節(jié)閥(11)，所述熱再管(14)上設(shè)有中壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥(16)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置，其特征在于，所述高壓缸(3)出汽口通過一冷再管(13)與設(shè)于所述鍋爐(I)內(nèi)的再熱器(7)進(jìn)汽口通連，所述再熱器(7)出汽口通過一熱再管(14)與所述中壓缸(4)的進(jìn)汽口通連，所述冷再管(13)通過所述冷再供汽管(9)與所述熱網(wǎng)(15)通連，所述熱再管(14)通過所述熱再供汽管(8)與所述熱網(wǎng)(15)通連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提升機(jī)組AGC和一次調(diào)頻品質(zhì)的裝置，其特征在于，所述熱網(wǎng)(15)包括供熱主管、與供熱主管通連的供熱支管以及設(shè)于所述供熱支管上的熱用戶。
【文檔編號(hào)】F24D1/08GK205503201SQ201620350043
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】鄭渭建, 沈波, 陸陸, 童小忠, 過小玲, 程聲櫻
【申請(qǐng)人】浙江浙能技術(shù)研究院有限公司