基于Aspen plus的配置储热装置供热机组调峰范围研究

诣在通过配置储热装置蓄释供热机组参与调峰浪费的高品质热量以此来提高机组调峰能力,首先介绍了储热装置所需的相变材料,其次,介绍了储热系统运行的基本原理以及配置储热装置前、后供热组的热电耦合关系,搭建了供热机组仿真模型和储热模型。算例中供热抽汽流量400t/h时,配置30MW储热装置的300MW供热机组的调峰容量从16.9%提高到了23%,从而提高了供热机组调峰范围;但机组配置储热装置对提高调峰容量存在上限,同时受储热设备投资的制约,因此,存在一个能充分发挥储热提高调峰能力效果的最佳配置参数,对供热机组参与调峰限度具有一定的参考作用。

热电联产机组调峰范围算法研究及应用

随着电网负荷峰谷差和供热机组容量的不断增加,电网的稳定性和调度面临较大的困难,为缓解这种情况,大部分供热机组需保证供热的同时参与电网调峰。对汽轮机工况图进行线性拟合,得到机组工况图的拟合函数,可根据当前采暖抽汽量、最大主蒸汽流量以及最小功率等信息,计算热电联产机组的调峰范围。此计算方法不需要现场的热力试验,工程上使用方便快捷,经实例验证,计算的调峰范围基本接近实际调峰范围。

C330/262型供热式汽轮机调峰范围的预测方法

随着电网负荷的峰谷差越来越大和供热机组容量的不断增加,给电网的稳定性和调度带来了较大的困难。由于供热机组受到供热负荷的限制,导致其低负荷调峰能力受到一定的影响。给出一种适用于不同工况、不同采暖抽汽量下较为简单快捷的供热式汽轮机调峰范围预测方法,并以某C330/262-16.7/0.49/538/538型汽轮机为例,对其在一段时间内的电功率进行了预测计算。所提出的预测方法对于供热机组参与调峰有一定的指导意义。

供热机组的调峰能力研究

为分析供热机组的调峰能力,以某330MW供热式机组为研究对象,运用回归分析法对该机组的工况图进行了函数拟合分析,得到了工况图中所呈现的热电负荷之间的数学关系,并利用热用户采暖热负荷反推汽轮机的采暖抽汽量,代入拟合函数计算任一采暖抽汽量下的最大和最小功率,得到供热机组具体的调峰范围。结果表明:拟合的热电负荷关系式简单、方便、精度高。随着采暖抽汽量的增加,供热机组的调峰能力降低,供热机组调峰能力随采暖抽汽量的变化规律是电网调度的重要依据。

考虑负荷快速频繁调节的汽轮-发电机组轴系扭转寿命损耗分析

针对未来可再生能源发电容量比例不断提升、传统火力发电机组由承担腰荷的角色向具有深度调峰能力的角色转变的发展趋势,研究汽轮-发电机快速频繁调节出力引起的扭转寿命损耗。利用有限元分析软件ANSYS,建立了汽轮-发电机组轴系模型,得到危险轴段的扭转响应;利用雨流计数法将工作循环应力转化为对称循环下的疲劳应力;考虑负荷的频繁波动,结合Manson-coffin应变-寿命公式和连续损伤理论评估轴系扭转寿命损耗。以国产600 WM超临界汽轮-发电机为例进行仿真,研究扭转寿命损耗与负荷波动性、随机性的关系:随着爬坡率和调峰范围的提高,寿命损耗呈指数增长;权衡机组寿命损耗与可再生能源的消纳,根据机组运行特点选择适当的爬坡率和调峰范围是火电机组将来作为深度调峰机组使用的关键;当考虑负荷的频繁波动特性时,扭转寿命损耗符合累积规则,这是由转子扭转振荡衰减较快造成的。

燃气–蒸汽联合循环热电联产机组多种运行方式负荷特性研究

以9FB型联合循环机组为案例,进行各主要部件数学建模,获得联合循环机组整体计算模型。针对抽凝、背压供热模式及一拖一、二拖一驱动方式,进行变工况热力性能分析,得到联合循环供热机组多种运行方式电、热负荷特性;优化机组不同供热期运行方式,获得电负荷可调节范围,并深入研究机组参与调峰的热经济性。研究表明:供热初末期热负荷较低时,机组宜通过一拖一背压模式与二拖一抽凝模式配合运行,调峰容量比为52.6%~53.4%;供热负荷较大时宜采用二拖一背压模式与二拖一抽凝模式配合,调峰容量比为44.5%~55.4%;严寒期为保障供热需求,调峰容量比降至27.4%~33.5%。优化后整个供热季联合循环供热机组灵活性显著提高,可为可再生能源电提供11.76亿kW·h上网空间。

太阳能燃气联合循环机组热电联产性能分析

针对传统太阳能燃气联合循环机组无法适应当前电–热综合能源系统发展趋势的问题,该文建立太阳能燃气联合循环热电联产机组的稳态模型,分析燃气联合循环机组配置太阳能及储热设备前后运行特性及调峰能力的变化情况;进而构建机组经济性模型并进行典型日调度分析。结果表明:太阳能的输入可以增大原机组的热电可行域,增强机组的调峰能力;太阳能燃气联合循环热电联产机组减少了化石燃料的消耗,具有良好的经济效益和环境效益。

太阳能燃气-蒸汽联合循环机组热电负荷特性分析

本文以太阳能燃气-蒸汽联合循环(ISCC)为研究对象,建立了太阳能燃气-蒸汽联合循环热电联产机组的稳态模型,分析了太阳能辐射强度对ISCC热电联产机组系统整体运行性能和热力参数的影响,并以此为依据分析了太阳能引入前后运行特性及热电调峰能力的变化情况。结果表明:ISCC系统的㶲效率随太阳能辐射强度的增大逐渐上升;系统循环热效率随ISCC系统燃气轮机负荷率升高和对外供热量的升高而增大;ISCC系统中太阳能的配置增大了机组的调峰范围,促进了机组的热电解耦,且太阳能燃气联合循环热电联产机组的太阳能互补潜力随着燃气轮机负荷的上升先增大后减小。该研究结果可为ISCC应用于热电联产提供理论和设计依据。