火电机组常态化深度调峰关键优化技术研究与应用
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设备医生官方号
时间：2023-07-17浏览：85
成果属于火电机组运行优化领域技术，经吉林省电机工程学会鉴定处于国际先进水平。
火电机组深度调峰是现阶段提升电网灵活性、实现清洁能源消纳的重要措施。针对深调能力提升的各主要问题，国内已形成比较完整的改造路线。但在频繁调整过程中，仍有一些客观、共性问题亟待解决，如锅炉低负荷燃烧稳定性和经济性差；锅炉低负荷设备运行可靠性差，缺少有效的状态感知手段；机组低负荷自动控制品质差，手动调节方式风险大等。为解决这些问题，开发形成一套全面的机组常态化深度调峰优化技术，主要内容包括：
（1）提出一套锅炉燃烧自动优化控制策略。煤粉炉依靠射流的卷吸组织炉内燃烧。针对中速磨煤机出口各粉管煤粉浓度分配不均问题，开发出复合式空间包容结构静电测量传感器可实现煤粉管道内风粉流动多参数的在线测量和自动均衡调整，较传统的插入式和环状结构传感器测量精度更高，应用范围更广。针对现役电站锅炉普遍采用大风箱结构导致配风难以实现精细化调整的局限，提出基于风门阻力系数的二次风精准控制技术，开发出一套融合“专家知识+机器学习算法”的二次风智能优化控制DCS外挂软件，可实现多变量多目标条件下锅炉配风的自动优化调整，与过往技术相比，寻优效率更高。二者配合，可在全负荷段提高锅炉运行的经济性，在30%～50%负荷段的提高锅炉效率值不低于0.5%，并适当降低氮氧化物。
（2）提出一套锅炉受热面动态监督诊断策略。针对传统壁温监测手段的局限，开发出一种基于实时运行参数的锅炉壁温特性计算方法和受热面管超温动态预警诊断技术，编制了可视化的监测诊断软件，直观掌握受热面热量分配规律的同时，有效识别设备安全隐患，改善锅炉低负荷的汽温特性。
（3）提出一套机组宽负荷自动优化控制技术。针对低负荷下机组控制策略缺失，协调控制不佳等问题，提出一套仿人工的低负荷协调优化控制策略，在静态模型的基础上，基于人工干预经验去动态修正控制模型边界，运用大量专业理论提升系统调节的稳定性，实现30%-50%负荷段系统调节稳定，变负荷速率≥2MW/min。提出一套基于动态出力的低负荷辅机故障稳燃控制逻辑，有效提升机组深调工况下的运行可靠性。
该成果可在主辅设备不进行大规模改造的条件下，有效提升机组低负荷运行的安全性、经济性，对推动行业技术进步具有较大实用价值，适宜大面积推广。
该成果现已全部应用于大唐黄岛公司5/6号机组，部分应用于大唐临清公司和大唐东营公司，大幅扩展了机组深调的能力边界，经济效益和社会效益显著。
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