超高背压储能型附加循环火电机组热力系统分析与优化
发布时间：2021-11-02 13:03
目前我国调峰机组仍以火电机组为主导,随着可再生能源发电比例不断上升,火电机组必须严格的遵守调度方案,为可再生能源并网提供空间。但由于可再生能源的间歇性及不确定性特点,为了维持电网的稳定性,一方面要求现有火电机组具备更高的灵活性,另一方面也迫使原本承担基本负荷的火电机组参与到调峰过程中。储热技术可广泛应于用火电机组灵活性改造,电储热作为储热方式的一种,可以深度挖掘火电机组调峰空间,但由于将高品位的电能转化为热能,再直接以热负荷的方式运用,没有做到储热利用效率的最大化。基于此认识,本文提出了一种新的储热与常规火电机组集成思路,其功能定位是通过增加储能型附加循环,将传统火电机组改造为调峰电源。首先,本文对以汽包为冷源的超高背压储能型附加热力循环火电机组热力系统做出了详细的解释,给出了经济性计算模型。对传统燃煤火电机组的额定工况进行了较为完整的参数化建模,并利用Matlab软件进行了模拟,得出了储能型附加循环系统各主要参数对于火电机组调峰性能及经济性能的影响。以某600MW亚临界燃煤机组为例,附加循环的初始蒸汽条件36MPa、700℃、蒸汽质量流量系数为0.35时,附加循环可以多提供6.23%...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３系统在功率吸收模式和释能模式下的示意图??对于其他条件，超高背压储能型附加循环火电机组在正常工作模式，这意味着原火电??机组将供应的电力需求
?第３章超高背压储能型附加循环火电机组额定工况性能分析与优化???第３章超高背压储能型附加循环火电机组额定工况性能分??析与优化??３．１原机组原则性热力系统及技术参数??在本文的研究中，首先选择了一个典型的６００ＭＷ亚临界燃煤电机组作为原始机组，??也就是进行储能型附加循环集成研宄前的参考机组，以便进行后续的可行性验证。如图３－１??所示，热力系统主要有两个子系统：锅炉部分（蓝色线框内）和汽轮机部分（红色线框内）。??表３－１为所选参照单元机组在其额定条件下各蒸汽流的特性。???Ｉ?［．…??????Ｉ?Ｉ?；：ｊｐ＾ｎ?３?ｉ??ＬＴ?￣￣?“?！??１?＇?－Ｊ｜?Ｌ?＾???ｉ?ｒ－ｌ?ｌ＊?１?轴漆严?ｉ??图３－１储能型高背压附加热力循环火电机组示意图??所选择的火电机组在其额定状态下的主要蒸汽的特性列在表３－１中。有关所选热力系??统的更多数据可以在参考文献［３８］中找到。???表３－１某６００ＭＷ机组在其额定条件下各蒸汽流的参数特性???参数?压力（ＭＰａ）?温度（°Ｃ）?ｐｍ?压力（ＭＰａ）?温度ＣＣ）??主蒸汽?１６．７?５３７?六级抽汽?０．１３０１?１３７．８??再热蒸汽?３．２３４?５３７?七级抽汽?０．０６９７８?８８．５??一级抽汽?５．８９４?３８０．９?八级抽汽?０．０２２?６１??二级抽汽?３．５９３１?３１６．９?低压缸排汽?０．００４４／０．００５３９?－??三级抽汽?１．６丨２?４２９．１?给水?２０．１３?２７４．１??四级抽汽?０．７４４７?３２３．６?汽包水侧?１８．４
?第３章超高背压储能型附加循环火电机组额定工况性能分析与优化???循朗肯循环的一般规律。??更高的蒸汽参数意味着可以在汽轮机中实现更多的焓降，这也就引起了更高的净功率??输出。但值得一提的是，如图３－４所示，初始蒸汽压力对净功率输出的影响大于初始蒸汽??温度的影响。造成这一趋势的原因是汽轮机组排汽压力（ｐ９）受到锅炉汽包压力的制约。??对于给定的ｒ８的增加将导致ｒ９的相应增加，这将导致焓降的增量（ｉａｄｌ）变校??相反，对于一个特定的ｒ８，Ｐ８的増加将导致ｒ９的相应减少，这将引起更明显的焓降（ｗｗ）??的增加。此外，从图３－４可以看出，随着ｐ８的增加，八＾的增加趋势变缓。但随着ｒ８的增??力口，凡ｄｌ的增长趋势基本保持不变。??４０?ｈ?■?■?■?■?．?．?．??４０１?＿?■?■?■??■?■?■???Ｍａｄｉ＝〇?１５．?／ｓ＝５４０°ｃ?１?－ｅ－?Ｍａ．ｉｒＯ．１５，／＞Ｋ＝２０ＭＰａ?）??．?－ｅ－＾，＝０．２５．／ｋ＝５４０ｏＣ?？?－ｏ－＾ｎ＝０．２５．／？ｘ＝２０ＭＰａ?介■??＇?－ｅ－？ａｄｉ〇５，?７’ｋ＝５４０°Ｃ?ｗ?“０＾１＝０．３５，／５Ｋ＝２０ＭＰａ??３０－＾！：＾：Ｓ？?３０．：以鉍：．??－４－?ａ＾ｒＯ－３５．?／Ｘ－６２０°Ｃ?，，?？ａｄｉ＝〇?３５．／＾＝２８ＭＰｎ??５?５?丨??２２?２４?２６?２８?３０?３２?３４?３６?５４０?５６０?５８０?６００?６２０?６４０?６６０?６８０?７００??Ｐｓ（ＭＰａ）?ｒ８ｒ〇??ｅ??ａ）压力?ｂ）温度??图３－４附加循环初始蒸汽压力和温度对附加机组净功率输出的影响??图３
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于储热热电机组和电锅炉的风电消纳调度模型[J]. 李虹,王晓丹,周晓洁,郭世枭. 电力科学与工程. 2018(01)
[2]火电厂直热式电锅炉灵活性改造实践[J]. 林军,李军. 吉林电力. 2017(05)
[3]高效宽负荷率超超临界机组关键技术研发与工程方案[J]. 张晓鲁,张勇,李振中. 动力工程学报. 2017(03)
[4]基于弃风弃光或低谷电加热的熔盐蓄热供热技术及其评价[J]. 吴玉庭,张晓明,王慧富,孙姣琦. 中外能源. 2017(02)
[5]新能源电力消纳与燃煤电厂弹性运行控制策略[J]. 刘吉臻,曾德良,田亮,高明明,王玮,牛玉广,房方. 中国电机工程学报. 2015(21)
[6]储热提升风电消纳能力的实施方式及效果分析[J]. 陈磊,徐飞,王晓,闵勇,丁茂生,黄鹏. 中国电机工程学报. 2015(17)
[7]利用热网储能提高供热机组调频调峰能力的控制方法[J]. 邓拓宇,田亮,刘吉臻. 中国电机工程学报. 2015(14)
[8]包含大容量储热的电–热联合系统[J]. 徐飞,闵勇,陈磊,陈群,胡伟,张玮灵,王小海,侯佑华. 中国电机工程学报. 2014(29)
[9]配置储热后热电机组调峰能力分析[J]. 吕泉,陈天佑,王海霞,于汀,李群,汤伟. 电力系统自动化. 2014(11)
[10]含储热的电力系统电热综合调度模型[J]. 吕泉,陈天佑,王海霞,李玲,吕阳,李卫东. 电力自动化设备. 2014(05)
博士论文
[1]供热机组储能特性分析与快速变负荷控制[D]. 邓拓宇.华北电力大学(北京) 2016
[2]基于汽轮机蓄能特性的大型火电机组快速变负荷控制研究[D]. 胡勇.华北电力大学 2015
硕士论文
[1]大型火电机组凝结水节流优化控制系统[D]. 刁姝文.华北电力大学 2015
本文编号：3472040
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３系统在功率吸收模式和释能模式下的示意图??对于其他条件，超高背压储能型附加循环火电机组在正常工作模式，这意味着原火电??机组将供应的电力需求
?第３章超高背压储能型附加循环火电机组额定工况性能分析与优化???第３章超高背压储能型附加循环火电机组额定工况性能分??析与优化??３．１原机组原则性热力系统及技术参数??在本文的研究中，首先选择了一个典型的６００ＭＷ亚临界燃煤电机组作为原始机组，??也就是进行储能型附加循环集成研宄前的参考机组，以便进行后续的可行性验证。如图３－１??所示，热力系统主要有两个子系统：锅炉部分（蓝色线框内）和汽轮机部分（红色线框内）。??表３－１为所选参照单元机组在其额定条件下各蒸汽流的特性。???Ｉ?［．…??????Ｉ?Ｉ?；：ｊｐ＾ｎ?３?ｉ??ＬＴ?￣￣?“?！??１?＇?－Ｊ｜?Ｌ?＾???ｉ?ｒ－ｌ?ｌ＊?１?轴漆严?ｉ??图３－１储能型高背压附加热力循环火电机组示意图??所选择的火电机组在其额定状态下的主要蒸汽的特性列在表３－１中。有关所选热力系??统的更多数据可以在参考文献［３８］中找到。???表３－１某６００ＭＷ机组在其额定条件下各蒸汽流的参数特性???参数?压力（ＭＰａ）?温度（°Ｃ）?ｐｍ?压力（ＭＰａ）?温度ＣＣ）??主蒸汽?１６．７?５３７?六级抽汽?０．１３０１?１３７．８??再热蒸汽?３．２３４?５３７?七级抽汽?０．０６９７８?８８．５??一级抽汽?５．８９４?３８０．９?八级抽汽?０．０２２?６１??二级抽汽?３．５９３１?３１６．９?低压缸排汽?０．００４４／０．００５３９?－??三级抽汽?１．６丨２?４２９．１?给水?２０．１３?２７４．１??四级抽汽?０．７４４７?３２３．６?汽包水侧?１８．４
?第３章超高背压储能型附加循环火电机组额定工况性能分析与优化???循朗肯循环的一般规律。??更高的蒸汽参数意味着可以在汽轮机中实现更多的焓降，这也就引起了更高的净功率??输出。但值得一提的是，如图３－４所示，初始蒸汽压力对净功率输出的影响大于初始蒸汽??温度的影响。造成这一趋势的原因是汽轮机组排汽压力（ｐ９）受到锅炉汽包压力的制约。??对于给定的ｒ８的增加将导致ｒ９的相应增加，这将导致焓降的增量（ｉａｄｌ）变校??相反，对于一个特定的ｒ８，Ｐ８的増加将导致ｒ９的相应减少，这将引起更明显的焓降（ｗｗ）??的增加。此外，从图３－４可以看出，随着ｐ８的增加，八＾的增加趋势变缓。但随着ｒ８的增??力口，凡ｄｌ的增长趋势基本保持不变。??４０?ｈ?■?■?■?■?．?．?．??４０１?＿?■?■?■??■?■?■???Ｍａｄｉ＝〇?１５．?／ｓ＝５４０°ｃ?１?－ｅ－?Ｍａ．ｉｒＯ．１５，／＞Ｋ＝２０ＭＰａ?）??．?－ｅ－＾，＝０．２５．／ｋ＝５４０ｏＣ?？?－ｏ－＾ｎ＝０．２５．／？ｘ＝２０ＭＰａ?介■??＇?－ｅ－？ａｄｉ〇５，?７’ｋ＝５４０°Ｃ?ｗ?“０＾１＝０．３５，／５Ｋ＝２０ＭＰａ??３０－＾！：＾：Ｓ？?３０．：以鉍：．??－４－?ａ＾ｒＯ－３５．?／Ｘ－６２０°Ｃ?，，?？ａｄｉ＝〇?３５．／＾＝２８ＭＰｎ??５?５?丨??２２?２４?２６?２８?３０?３２?３４?３６?５４０?５６０?５８０?６００?６２０?６４０?６６０?６８０?７００??Ｐｓ（ＭＰａ）?ｒ８ｒ〇??ｅ??ａ）压力?ｂ）温度??图３－４附加循环初始蒸汽压力和温度对附加机组净功率输出的影响??图３
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于储热热电机组和电锅炉的风电消纳调度模型[J]. 李虹,王晓丹,周晓洁,郭世枭. 电力科学与工程. 2018(01)
[2]火电厂直热式电锅炉灵活性改造实践[J]. 林军,李军. 吉林电力. 2017(05)
[3]高效宽负荷率超超临界机组关键技术研发与工程方案[J]. 张晓鲁,张勇,李振中. 动力工程学报. 2017(03)
[4]基于弃风弃光或低谷电加热的熔盐蓄热供热技术及其评价[J]. 吴玉庭,张晓明,王慧富,孙姣琦. 中外能源. 2017(02)
[5]新能源电力消纳与燃煤电厂弹性运行控制策略[J]. 刘吉臻,曾德良,田亮,高明明,王玮,牛玉广,房方. 中国电机工程学报. 2015(21)
[6]储热提升风电消纳能力的实施方式及效果分析[J]. 陈磊,徐飞,王晓,闵勇,丁茂生,黄鹏. 中国电机工程学报. 2015(17)
[7]利用热网储能提高供热机组调频调峰能力的控制方法[J]. 邓拓宇,田亮,刘吉臻. 中国电机工程学报. 2015(14)
[8]包含大容量储热的电–热联合系统[J]. 徐飞,闵勇,陈磊,陈群,胡伟,张玮灵,王小海,侯佑华. 中国电机工程学报. 2014(29)
[9]配置储热后热电机组调峰能力分析[J]. 吕泉,陈天佑,王海霞,于汀,李群,汤伟. 电力系统自动化. 2014(11)
[10]含储热的电力系统电热综合调度模型[J]. 吕泉,陈天佑,王海霞,李玲,吕阳,李卫东. 电力自动化设备. 2014(05)
博士论文
[1]供热机组储能特性分析与快速变负荷控制[D]. 邓拓宇.华北电力大学(北京) 2016
[2]基于汽轮机蓄能特性的大型火电机组快速变负荷控制研究[D]. 胡勇.华北电力大学 2015
硕士论文
[1]大型火电机组凝结水节流优化控制系统[D]. 刁姝文.华北电力大学 2015
本文编号：3472040
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