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摘要:现阶段,我国的电厂建设越来越多,对于电厂汽机热力系统运行而言,在无除氧器热力系统中,除氧效果的实现及除氧器的储存、缓冲作用的实现是关键。结合现有我国电厂所使用的汽机存在能耗过大的情况,能源利用率低及燃料消耗严重,及对其环境造成污染与经济性低的问题,本文首先分析了电厂汽机热力系统运行进行优化的重要性,其次对热力管网与电力系统协调运行进行研究,可为后期电厂汽机热力系统运行优化提供参考。
关键词:火电机组;热力系统;运行因素
引言
电热综合能源系统是应用最广泛的综合能源系统类型之一,电力系统与热力系统二者运行特性互补,是未来实现高比例可再生能源接入电网的重要应用场景与载体。电热综合能源系统一直未有十分清晰的定义,从综合能源系统的定义可知,电热综合能源系统即为集电/热能生产、传输、转换、存储、利用于一体的综合能源系统。热电联产和冷热电联供是较早出现的电热综合能源系统的形式,热力发电也是一种热力系统,由于发电循环可以归入电力系统,故电热综合能源系统可理解为由常规火电、风/光/水电等电力系统与集中供热系统、区域供冷系统及储热、储冷等典型热力系统耦合而成。
1 对电厂汽机热力系统运行进行优化的重要性
对于电厂来说,要想确保整体的正常生产、运行,并有着极高的生产、运行效率,就需要确保每一个系统、每一个设备都能正常、高效的运行,电厂的汽机热力系统是电厂众多系统中作用十分突出的系统,其实际运行效率在一定程度上影响着电厂整体的生产效率。如果汽机热力系统运行效率低下,在运行过程中很容易出现各种故障问题导致运行被迫中断,那么电厂中需要汽机热力系统辅助的生产环节就无法正常进行,从而引发后续一系列生产环节的中断,使得生产、运行工作无法顺利向下开展。所以对电厂汽机热力系统运行进行优化是十分必要的,不仅能够提高汽机热力系统的运行效率、效能,推动汽机热力系统的高效、稳定运行,还能够对整体的电厂生产运行工作产生积极的影响,让电厂整体的工作能够顺利、高效进行,不会受到阻碍,并且还能够提高电厂生产的安全性,实现电厂的安全生产,保障工作人员的生命财产安全。
2热力管网与电力系统协调运行研究
在完成热力管网和与热力管网密切相关的关键部件建模后,最终目的是将其纳入电力系统优化调度模块实现电热协调运行。要实现热力管网与电力系统的协调优化,仅单一地考虑电力或者热力系统性能是不足的,最终要从运行层面建立协调运行策略与综合性能指标。热力管网的运行调节方式研究比较成熟,但是在电热综合能源系统协调优化运行中对热力管网的运行调节机制考虑还不全面,下面对电热协调优化中热力管网的质、量调节与温度反馈调节机制的研究方法进行详细分析。
2.1管网流量调节的研究方法
热力管网主要采用质调节、量调节、分阶段变流量的质调节、质量并调以及间歇调节等5种传统方式。其中,质调节仅调节管网热媒水供水温度,量调节仅调节热媒水流量,其他3种调节方式则是针对不同类型供热场景的细分调节方式。这几种调节方式本质上都是对温度和流量进行稳态调节,未在管网调节中对管网热量传输动态特性进行深入分析。仅考虑稳态模型导致热量传输延迟被忽略,无法实时保证用户热舒适性,故管网的动态运行调节仍然是研究热点。电热协调优化方法考虑了热量传输动态特性,但是为了简化分析,仅考虑质调节机制,未考虑流量调节。导致流量对于热量传输延迟等动态特性的影响被忽略:传统管网稳态量调节的主要目的仅在于改变循环泵功,对供热量的影响几乎不予考虑,然而在实际的动态电热协调优化运行中,改变流量对管网热量传输特性影响较大,而热量传输动态特性对逐时供热量、用户热舒适性以及电热综合能源系统中的可再生能源消纳量有较大影响。
因此,有必要将流量纳入动态的管网调节与电热协调优化中,分析电热综合能源系统关键性能参数即风电消纳量、供热量、用户热舒适性随流量的变化趋势及内在原因,以寻求使系统综合性能达到最优的热媒水流量值。
2.2使汽机辅机的运行效率得到有效提高
在电厂汽机的工作过程中,汽机辅机起着较大的作用,能有效地帮助汽机正常运转,此外不仅可以提高汽机的运行效率,也可以提高电厂发电的经济效益。汽机组在正常的工作中,若其数据指标在额定范围中,这就表明汽机在正常安全运转。而一旦其数据指标超出额定范围,或运行状态发生变化,这些都会影响到汽机在工作中的安全性。因此,在电厂汽机实际的工作中,对发动机的工作状况一定要定时的检查,发现故障时,要及时通知维修人员进行维修,使汽机发生故障的情况减少,保障电厂汽机工作时的安全,避免出现事故,同时还能提高汽机的运行效率,以及电厂的经济效益。
2.3管网温度反馈调节机制的研究方法
电热协调优化的主要目的在于分析考虑热量传输延迟对于可再生能源消纳的促进作用,但对热力管网自身运行调节的影响探讨不足。以文献为例,该研究建立了考虑管道热量传输动态特性的电热联合优化模型,以分析热力系统运行参数对系统优化运行的整体影响,对比分析了在系统调度中考虑热损失与不考虑情形下的风电消纳量,得出了对照组(系统调度中不考虑管网热损失)比实验组(精确考虑管网热损失)的供热量低,风电消纳量大的结论。该结论的趋势与常理不同(精确的管道热损失模型反而会导致弃风量增大),导致结果偏离的原因就在于用于保证用户热舒适性的温度反馈调节机制未被考虑。尽管热力系统目前的运行处于粗放控制阶段,在热力调节中未对热量传输延迟时间定量考虑,但是实际管网运行中通常设有室温或回水测温反馈装置,一旦一次网回水温度过低,就意味着供热量小于用户热负荷,管网运行调节中心随即增大热源供热量,以充分保证用户热舒适性。可以推断,如果在文献[4]中考虑管网自身温度反馈调节机制,那么在供热计划中不考虑热损失就会导致供热量不足,回水温度低于预期温度,供热调节控制系统收到温度反馈后,会下发提高供热量的指令,实际供热量会比计划值高。也就是说,不考虑热损失情形的供热量可能与考虑热损失的情形相同。因此,将热力管网自身的温度反馈调节机制纳入电热协调优化是准确评估热力管网对提升清洁能源消纳所起作用的前提。
结语
综上所述,随着时代的不断进步,科技的不断发展,电厂汽机的发展前景也较为良好。为了使电厂汽机更为完善,就需要借助到科技的力量。在电厂汽机组运行时,工作人员需定时的进行检查,减少事故的发生,提高汽机的运行效率以及电厂的经济效益。对于热电机组而言,对其汽机无除氧器系统的热力系统改造情况进行了分析与改造,是实现节能及降耗的主要措施及关键,企业及相关人员应对其引起一定重视。
参考文献:
[1] 王奔,司风琪,刘海军.燃煤电厂 300MW 机组循环水系统运行优化研究 [J].热能动力工程,2017,32(11):78-85+133.
[2] 文乐,杨新民,王伟锋,等.抽汽供热机组滑压压力优化计算 [J].热力发电,2017,46(10):71-75.
[3] 戴文智,陈玥涵,杨新乐.基于调优规则和惯性权重对数递减粒子群算法的蒸汽动力系统运行优化研究 [J].机械工程学报,2017,53(10):145-150.
[4] 周悦,胡钢,江冰,等.汽轮机热力性能计算软件设计与实现 [J].微处理机,2016,37(02):65-69+72.
[5] 杨振涛.汽轮机冷端优化运行和最佳背压的研究与应用[J].电子测试,2017(15):88-89.