配置吸收式热泵的热电联产机组厂级智能运行优化

为提高配置吸收式热泵的热电联产机组的全厂运行经济性,基于案例电厂的运行历史数据,使用滑动窗口法进行数据预处理并提取稳态工况,建立配置吸收式热泵的热电联产机组煤耗预测数学模型。以全厂热电联产机组总煤耗最小为适应度函数,利用粒子群优化算法求解得出配置吸收式热泵的热电机组最佳背压和各台热电机组最佳抽汽量。基于以上研究设计了供热系统智能优化软件,实现供热系统在线监测与优化调节,对各供热单元分别提出优化指导,使机组运行经济性最佳,进而降低整体煤耗。计算结果表明:实行供热系统智能优化策略可为案例电厂供热系统平均每小时节省标准煤约1.81 t,节能效果显著。

计及改进阶梯型碳交易和热电联产机组灵活输出的园区综合能源系统低碳调度

为了进一步降低园区综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)碳排放量,优化热电联产(combined heat and power,CHP)机组出力的灵活性,提出一种考虑改进阶梯型碳交易和CHP热电灵活输出的PIES低碳经济调度策略。首先,将遗传算法与模糊控制相结合,设计一种遗传模糊碳交易参数优化器,从而对现有阶梯型碳交易机制进行改进,实现该机制参数的自适应变化;其次,在传统CHP中加入卡琳娜(Kalina)循环与电锅炉(electricboiler,EB),构造CHP热电灵活输出模型,以同时满足电、热负荷的不同需求;然后,提出一种柔性指标——电、热输出占比率,进而计算出电、热输出占比率区间,以衡量CHP运行灵活性;最后,将改进阶梯型碳交易机制和CHP热电灵活输出模型协同优化,以系统运行成本和碳交易成本之和最小为目标,构建PIES低碳经济优化模型。算例分析表明,所提策略可有效降低经济成本和碳排放量,同时还可扩展CHP灵活输出调节范围,能够为PIES低碳经济调度提供参考。

综合能源系统中热电联产机组故障预警现状

热电联产机组作为综合能源系统的重要组成部分之一,不仅承担着电能和热能的生产与传输等环节,也为系统消纳可再生能源提供了基础。风机和磨煤机作为热电联产机组的重要辅机设备,对热电联产机组的正常运行发挥着重要作用。介绍了故障预警技术背景,并对风机和磨煤机的故障类型进行了总结,随后基于人工智能算法将故障预警技术分为机器学习、深度学习和组合模型3种技术路线展开叙述。分析总结了各个技术的发展趋势和核心问题。最后对当前故障预警技术在综合能源系统中的发展应用进行了展望。

热电联产机组与热网的耦合特性分析与仿真

为研究热电联产机组与供热管网之间存在的耦合特性,建立了330 MW抽汽式热电联产机组的精确模型,以及5路并联的多级供热管网和热用户的模型。采用控制输入扰动仿真,分析了机组模型结构特点和动态特性;通过传统炉跟机协调控制与供热测PID控制,分析了热电联产机组和供热管网之间的瞬态特性。仿真结果表明,供热管网中存在较强的热惯性,调节热负荷能够快速改变发电负荷的动态响应,说明利用热网的热惯性可以提高热电联产机组的调频调峰能力。

300 MW循环流化床热电联产机组深度调峰分析

在保证供热需求和机组安全稳定运行的前提下,通过锅炉燃烧调整、供热抽汽阀门开度调节、环保参数控制等手段,将某机组供暖期间的最低技术出力由50%额定负荷降低至45%额定负荷,利用现货交易规则电厂在45%额定负荷时段获得了比50%额定负荷时段高的售电收益,同时降低了燃料和环保支出。但因为机组出力过低带来了一些问题,例如供热抽汽量受限、不完全燃烧热损失增大等,针对这些问题,提出了相应的应对措施,以保证机组安全运行。

关于热电联产机组长输供热系统的智能化生产管理技术的探讨

热电联产机组长输供热系统作为集成化能源解决方案,凭借其高效转换和适应多变气候及负荷需求的能力,在提升能源利用率、促进清洁能源发展上占据核心地位。伴随技术革新与市场需求的快速变迁,该系统正遭受设备老化导致效率衰减、运行效能下滑以及节能减排任务加重等新挑战。鉴于此,对热电联产机组长输供热系统智能化生产管理技术的研究日显重要,本文通过深度研究分析并提出相应策略与实施方案,旨在为改进此类系统的智能化管理水平提供理论依据和实际操作指南。

330MW热电联产机组低压缸微出力供热改造

探讨330 MW热电联产机组低压缸微出力供热改造的可行性,分析供热系统存在的效率瓶颈,制定改造方案,包括刚柔性运行工况调整、切缸设计以及喷水减温和抽凝系统优化等。该改造方案能够增强机组的供热能力和发电能力,提升机组的灵活性和经济性。

基于深度强化学习的热电联产机组多工况自适应控制

针对热电联产机组受大范围出力工况运行波动性影响,导致汽轮机-锅炉协调控制系统发电负荷-抽汽流量-机前压力整体控制品质较差,提出一种基于多智能体深度确定性策略梯度(MA-DDPG)的多工况自适应控制方法。首先,根据机组非线性动态机理建立计及关键状态参数变化的多个工况子模型,利用积分型函数切换机制获取最优工况子模型;其次,提出一种多智能体同步运行机制,以快速响应、稳定供热及安全运行为协调控制目标来设计奖励函数,通过训练智能体与环境进行互动,不断在线调整多回路增益,实现机组多工况自适应控制。仿真结果表明,与传统控制方法相比,所提方法在保证供热平稳性的同时,有效提升了机组大范围出力工况发电负荷响应速率。

基于数字孪生技术的热电联产机组建模研究

为建立精确有效的热电联产机组动态模型,利用机组运行数据,提出一种基于数字孪生技术的热电联产机组建模方法。首先提取机组数据服务器内存储的历史数据,采用改进遗传模拟退火的模糊C均值方法对其进行聚类,建立历史数据聚类库;然后在机组运行期间,采集并传输实时运行数据,利用多级相似度识别策略,在历史数据聚类库内检索最接近实时运行数据的历史数据;接着基于优化的极限学习机将搜寻到的历史数据用于机组建模;最后以杭州某热电联产机组为实验对象,建立该机组的孪生模型并进行对比实验。结果表明:所建模型满足精确性要求,能够跟踪机组实时状态响应;并且可以通过灵活改变建模过程中参数的设定来进一步优化模型精度。

面向热泵供热的热电联产机组燃料节能评价

为分析热电联产机组在热泵供热系统中的燃料利用情况、开展燃料节能评价,提出了面向热泵供热的热电联产机组燃料节能评价方法。构建了热泵热电联产机组的运行结构,分析熵平衡状态和热平衡状态,利用性能系数分析热泵供热系统的热力性能;通过热泵系统的性能系数计算在额定工况下对应的供热量,根据热泵供热系统工作状态下的总煤耗计算热电联产机组的节煤率,实现热电联产机组燃料节能评价。实验结果表明,面向热泵供热的热电联产机组燃料节能评价方法可准确分析热电联产机组的性能变化情况,具有较高的评价精度。

热电联产机组柔性控制仿真研究

随着新能源发电大规模发展,热电联产机组需要灵活运行以平抑新能源接入电网带来的波动。为了满足机组灵活运行时控制要求以及机组运行安全性,设计了一种基于灵活性评价的热电联产机组柔性控制策略。首先,根据机组电负荷、热负荷和机前压力的响应特性,提出一种可以表征机组负荷适应能力以及运行安全性的灵活性评价指标的计算方法,并以此作为最优柔性因子选取的依据。然后,仿真分析了单一工况下柔性因子对控制系统性能的影响。最后,在确定不同工况最优柔性因子的基础上,设计了随工况变化的自适应柔性因子并应用到柔性控制中。仿真结果表明:该控制策略不仅在机组大范围工况变化时可以取得较好的控制效果,也可以对低压缸切缸后的机组实现较好的控制,满足机组灵活运行的控制要求,保证机组运行安全性。

碳中和背景下热电联产机组抽汽分配节能优化

为了研究热电联产机组在全工况不同供热负荷分配下电厂煤耗量的变化规律,实现电厂深度节能与减少碳排放量的目标,以某2台630 MW热电联产机组作为研究对象,利用EBSILON软件建模,并基于弗留格尔公式和热量法原理,进行单、双台机组不同热负荷分配方案的研究分析。研究发现:单台机组的热电负荷变化对煤耗的影响存在一个临界供热抽汽流量点,当供热流量小于该临界点时,电负荷越大,机组发电热效率越高;当供热流量大于该临界点时,电负荷越小,机组发电热效率越高。对于2台运行机组,当供热负荷集中分配给某一台机组时,在不同工况下的全厂煤耗量最小,节能效果更好。寻找最佳供热分配方式,有利于降低电厂的煤耗,对电厂节能减排以及响应国家的“碳中和”政策具有重要意义。

热电联产机组协同改造及其调峰与供热能力分析

通过对某电厂2台135 MW机组和2台330 MW机组进行高背压与低压缸切缸两种方式的协同改造,在多种供热模式下协同运行,由改造后的性能试验得到4台机组供热期的性能指标,分析得出供热期全厂机组的调峰能力为504.39 MW,比改造前提高了9.39 MW,而且最低电负荷降低了39.27 MW。供热能力增加的同时,调峰能力和低负荷的调度灵活性明显提升。针对电厂4台机组分别带东、西两个供热管网的情况,基于机组的运行特性和能耗指标,优化多种供热模式下的协同运行方式和电、热负荷分配。在全厂热负荷和机组总进汽量不变的条件下,4台机组带电负荷能力增加了25~40 MW。

上海石化开工建设清洁高效热电联产机组

11月18日,上海石油化工股份有限公司(简称“上海石化”)开工建设具有世界先进水平的清洁、高效热电联产机组。该项目列入上海市“十四五”重点能源建设项目,助力上海能源安全低碳转型和煤电结构调整升级,也是支持该公司绿色低碳、智能制造高质量转型发展的“生命工程”。项目计划2026年上半年全面建成,投用后,每年发电量为22亿kW·h、供热量为3100万GJ,原“7炉7机”现役机组将陆续停役。新机组与现役机组相比,由于采用当前国际上最优的设计方案,机组能效从60%提升到87.8%,年碳排放总量减少110万t,相当于植树约6000万棵。

蓄热器在热电联产机组调峰中的应用和稳定性分析

本文提出的蒸汽蓄热器蓄热调峰方法不依赖于机组调整负荷,蒸汽蓄热器本身可对蒸汽的用量变化做出快速反应,避免机组运行工况的频繁调整,提升了供热系统的稳定性和安全性;机组的最大出力要求降低,节约投资成本;减少了机组低负荷运行的时间,提高了机组运行效率。

热电联产机组常见灵活性改造技术调峰能力探究

本文应用多种灵活性改造技术对机组调峰能力进行计算分析,结果表明,要完成深度调峰和热电解耦,可以通过电锅炉供热以及旁路蒸汽供热等现有技术实现。此外,深度调峰也可以通过改造蓄热罐的方式实现。然而,深度调峰的难点在于攻克调峰技术和热负荷层面面临的局限性。因此,对机组供热容事宜进行改造是实现深度调峰较好的解决策略。

含热电联产机组的分布式能源集群动态划分方法

分布式能源系统主要是分布在用户侧的能源梯级利用系统,在实际应用中能够有效减少中间输送环节的能源消耗,提高资源利用效率。在传统能源资源日益紧缺时期,由于人们对电能质量要求较高,同时国家发展中更多注重环保问题,该系统逐渐得到社会各界的高度关注和重视。基于此,本文主要分析含热电联产机组的分布式能源集群动态划分方法,提出其优化路径与启示建议,旨在优化调控分布式能源,提高能源利用质量和效率。

消纳大规模风电的热电联产机组滚动调度策略

首先,对热电联产机组的特性进行了分析,建立了考虑背压式和抽凝式热电联产机组以及并网风电的滚动调度模型。然后,针对热电联产机组的特性,基于拉格朗日对偶松弛算法框架,提出了考虑风电以及其他各类机组的联合优化滚动调度算法。一方面,提出了主问题的迭代步长自适应修正方法以提高算法收敛速度,子问题则采用一种高效的逆推回代动态规划方法进行求解;另一方面,针对抽凝式热电联产机组的热电耦合约束难题,将其分解为供热出力优化及有功出力优化2个子问题,提出了2个子问题的交替迭代优化算法。某省级电网的实际算例结果证明了该方法的有效性。

基于集中供热系统储热特性的热电联产机组多时间尺度灵活性协调调度

我国北方地区高渗透率风电场和高比例热电联产（combined heat and power,CHP）机组的电源结构给电力系统调度和运行控制带来了巨大挑战。通过CHP机组与集中供热系统协调配合,释放CHP机组灵活性潜力是解决这一问题的有效手段。但是,CHP机组灵活性有限且难以度量,如何利用CHP机组的灵活性来协调满足电力系统调度和运行控制的不同需求,是高效、安全发挥CHP机组灵活性的前提。基于此,该文从电力系统调度和控制时间尺度角度定义了CHP机组多时间尺度灵活性,提出了满足CHP机组多时间尺度灵活性释放的CHP机组与热网系统协调模型。建立了电热系统联合调度框架：集中供热系统给出满足最大化CHP机组电出力灵活性的CHP机组允许热出力区间,电力系统以允许热出力区间为电热系统运行边界,实现CHP机组多时间尺度灵活性的最优分配。采用电/热联合系统算例,研究了高渗透率风电条件下CHP机组多时间尺度灵活性对风电消纳以及系统备用需求的影响,算例结果验证了该文所提方法的有效性和优越性。

合理确定热电联产机组中热电分摊比的折合分摊模型

根据(火无)和在热能利用中的不同作用,在系统可用能量分析中引入可用(火无)和折合(火用)概念。在综合考虑热电联产机组供热能量中的可用能占机组总可用能比例的基础上,建立了折合(火用)法热电分摊模型,并以利用系数表示可用(火无)在热能利用中的贡献。对几种典型机组采用不同分摊模型的计算表明,采用折合(火用)分摊模型所得结果处于合理区域,该模型克服了现有其他方法存在的缺陷,具有物理意义明确,较其他方法更为合理,可用(火用)利用系数集中体现了不同机组不同用能过程的特点。