300MW超临界直流锅炉运行特点

300MW超临界直流锅炉运行特点

一、300MW超临界直流锅炉的运行特性(论文文献综述)

聂立[1](2021)在《660MW超超临界循环流化床锅炉关键技术与方案研究》文中进行了进一步梳理超超临界循环流化床锅炉兼具高参数发电和清洁燃烧两方面的优势,是循环流化床(CFB)燃烧技术发展的重要方向。实现循环流化床燃烧技术与超超临界蒸汽参数发电技术的有效结合、满足国家最新的环保排放要求并形成稳妥可行的锅炉方案是超超临界循环流化床技术能否成为产品的关键。本文基于国家重点研发计划课题“660MW超超临界循环流化床锅炉研制”(2016YFB0600204)研究内容,从工程实践角度出发,聚焦关键技术瓶颈,提出技术难题解决路径,确定和完成660MW超超临界循环流化床锅炉方案,并在国家示范工程贵州威赫项目中实施。论文主要进行了以下六方面的工作:(1)在综述循环流化床燃烧技术发展现状和方向、特别是超临界、超超临界参数大型循环流化床锅炉发展和研发过程中关键技术、技术瓶颈的基础上,提出受热面壁温偏差、燃烧侧进一步抑制NOx生成问题是660MW超超临界循环流化床锅炉方案研发的关键问题。针对这2个问题的解决并在此基础上形成660MW超超临界循环流化床锅炉方案为本文重点研究内容。(2)超超临界循环流化床锅炉受热面的壁温偏差问题,是制约循环流化床燃烧技术能否实现超超临界蒸汽参数的技术瓶颈。论文针对600MW超临界循环流化床锅炉壁温环境最恶劣的高再外置式换热器受热面壁温偏差开展实炉试验,通过风速、循环灰量等运行调节措施,在一定范围内可减小其壁温偏差。为满足超超临界循环流化床锅炉的安全运行要求,论文进一步根据实测数据拟合了相同尺寸和运行工况的超超临界循环流化床锅炉高再外置式换热器热负荷分布,并通过工质侧节流,解决了壁温偏差问题,从设计角度提出了超超临界循环流化床锅炉受热面壁温偏差问题的解决措施。(3)针对超超临界循环流化床锅炉受热面的壁温偏差问题,为了工程实施中提供进一步的运行调节手段,论文研究搭建了冷态试验台并开展了试验研究,总结了灰侧减缓偏差的建议。论文结合工质侧和灰侧的解决措施与建议,提出了660MW超超临界循环流化床锅炉外置式换热器设计思路和原则,为锅炉方案的实施奠定基础。(4)为了适应我国不断严苛的新建燃煤机组大气污染物排放要求,论文在简要综述循环流化床燃烧NOx生成机理及影响因素的基础上,提出了通过抬高超超临界循环流化床锅炉二次风布置位置降低NOx原始排放的“二次风延迟入炉降氮法”思路。通过3MW热态试验台进行了不同燃料的试验研究,验证了该思路的可行性并得到不同燃料的排放差异。在理论方面,基于课题组超超临界循环流化床锅炉整体数学模型(Com-CFD-CFB-model)和二维当量快算方法,开展了实际尺寸的三维数值计算和更具有时间竞争力的二维当量快算数值模拟工作,提出了660MW超超临界循环流化床锅炉二次风可进一步提高布置位置的建议。(5)600MW超临界循环流化床锅炉的运行经验是660MW超超临界循环流化床锅炉方案的优良借鉴。论文总结白马600MW超临界循环流化床锅炉投运调试阶段风帽断裂、空预器漏风率较高问题与二次风支管均匀性优化问题,从工程与理论角度讨论分析产生原因、改进措施与效果,在此基础上,提出660MW超超临界循环流化床锅炉研发中通过风帽结构与材料优化、预热器增设柔性密封与二次风支管全部单独布置等措施以解决上述问题的建议。(6)论文基于上述研究结果和锅炉设计条件,讨论了660MW超超临界循环流化床锅炉工程实施过程中需要确定的关键参数。通过热力特性和受热面布置比对,确定了锅炉方案和主要尺寸。通过水动力特性研究,实现了锅炉水动力安全;通过对环境最恶劣的末级受热面的壁温特性研究,实现了高再、高过受热面的壁温安全,最终提出采用单炉膛双布风板配6台旋风分离器和6台外置式换热器的660MW超超临界循环流化床锅炉方案。目前,在贵州威赫国家示范项目中,参考该方案设计的660MW超超临界循环流化床锅炉正在设计,计划2022年安装调试,并拟于同年投入运行。

万宏斌[2](2020)在《660MW超超临界火电机组深度调峰能力试验研究》文中研究说明近十年以来,随着我国电力行业的迅猛发展与我国经济形势的转变。作为常规电力行业中起主导地位的火力发电厂,火电厂的装机容量占比在逐步降低,增长速度持续降低。风电、太阳能、光热等清洁能源机组的装机容量持续增高。但是,随着清洁能源机组装机容量的增大,伴随而来的是弃风率、弃光率、弃水率也在持续逐年增高。为了进一步降低电网中的弃光率、弃风率、弃水率,根据电网中现阶段的电源结构,同时保证电网能够安全稳定的运行。那必须要求火电机组,尤其是大容量机组具备深度调峰能力。即在电网调峰的过程中既要保证机组负荷降至50%以下,又要保证机组的安全稳定运行,能随时接待满负荷。以上要求,就给燃煤发电厂带来了诸多困难和危险,例如:锅炉低负荷燃烧不稳定、水冷壁中水动力不足、机组可能要转湿态运行、环保参数无法控制甚至超标、辅机设备退出为单侧运行。上述一系列安全问题咎待解决,因此,研究火力发电机组的灵活性调峰对今后火力发电行业的发展具有深远的意义。西宁火电660MW超超临界机组,为响应国家深度调峰政策,并进一步提高深度调峰过程中的经济效益,进行了深度调峰能力试验。在试验过程中,研究了本机组低负荷燃烧的相关内容,计算比较机组效率等经济指标。同时,在满足AGC等细则考核的前提下,进行协调方式下的升降负荷试验。通过试验,对西宁火电660MW超超临界锅炉机组的深度调峰能力进行了验证。结果表明:通过对该电厂660MW直流锅炉进行最低稳燃负荷试验研究,该机组在燃用设计煤种下,该电厂具备深度调峰能力,锅炉最低的稳燃负荷在30%BMCR,能够达到锅炉厂家设计值。为了提高燃煤机组的灵活性,作者分析了国内同等容量的燃煤电站,在变负荷运行的工况中的实际运行参数,涉及机组的诸多方面的内容,分析和研究了其中影响燃煤机组调峰中经济性的各个因素,提出了燃煤电站机组深度调峰在实际生产运行中的优化解决方案,为我国燃煤电站在深度调峰运行与改造方面提供有力的技术支撑。通过燃煤机组的调峰方案技术的研究与分析,为电网中能够大限度的进行新能源消纳,节约不可再生资源,并降低污染物排放提供了借鉴与技术支持。

凌晨[3](2020)在《超超临界二次再热机组一次调频性能优化》文中研究指明频率是衡量电能品质的重要指标之一,维持电网频率的稳定是电力系统运行的重要任务。环境保护要求的不断提高,减少燃煤发电、增加可再生能源发电已经成为电力发展的新趋势,可再生能源发电技术受天气等自然因素影响较大,降低了电网运行的稳定性。为应对风电、光电高占比时的电网运行安全稳定性和供电品质,电网对燃煤机组提出了更为严格的一次调频考核要求,燃煤机组一次调频性能优化研究具有重要的工程应用价值。本文深入分析全国各区域电网“两个细则”中关于一次调频考核指标的规范,对比分析不同区域电网对燃煤机组一次调频考核要求的差异性,并针对现有一次调频考核制度,提出其存在的不合理性及改善措施。本文全面介绍了超高压调门节流、过载补汽调节、凝结水节流及高加给水旁路四种不同一次调频方式的原理及技术特点。以某超超临界二次再热1000MW燃煤机组为研究对象,基于EBSILON软件构建热力仿真计算模型,计算超高压调门节流方式的经济性。本文建立了直流锅炉、阀门、汽轮机通流及加热器等数学模型,并于Lab VIEW软件平台开发用于一次调频仿真研究的二次再热机组实时仿真平台,通过稳态试验和扰动试验验证了仿真模型的有效性,仿真模型能够充分反映二次再热机组的主要动态特性,满足一次调频研究的需求。基于所开发的二次再热机组实时仿真平台,仿真分析不同一次调频方式的负荷响应特性及一次调频效果;综合不同一次调频方式的静态特性和动态特性,从一次调频的经济性、安全性、响应速度及响应幅度出发,提出了一次调频分层控制策略,并于实时仿真平台进行了不同幅度频差的扰动试验,验证了控制策略的合理性与有效性。

麻国倩[4](2020)在《基于EBSILON二次再热百万机组机炉耦合建模仿真及热经济性研究》文中研究指明在很长一段时间内,中国最主要的发电方式仍会是火力发电。随着国家不断发展和进步,对于各行各业的节能减排的要求力度不断加大,火电机组节能改造也迫在眉睫。二次再热和余热利用技术的应用大大提高了火电机组的效率,而二次再热火电机组的应用越来越广泛,再热气温的调节控制成为了研究重点之一,且对二次再热百万机组采用余热利用进行仿真建模和热经济性对比分析也具有深远的意义。本文将二次再热百万的机组作为研究对象,在Ebsilon仿真软件的平台上,对未采用余热利用的切除旁路系统、采用余热利用的基准系统和优化系统三个系统建立锅炉系统和汽轮机系统机炉耦合的详细模型,且做变工况分析,模型验证结果最大误差在4%左右。对二次再热机组的再热汽温的控制调节进行了深入研究,本文中机组主要采用烟气再循环进行调温,在中间温度不控制的前提下,以基准系统为例,不同负荷下烟气再循环率随着中间点温度的升高而降低,且中间点温度变化对低负荷的烟气再循环率影响大;在中间点温度控制的前提下,以三个系统为研究对象,研究了负荷、过量空气系数、煤质、给水温度四个因素对烟气再循环率的影响。切除旁路系统和优化系统的烟气再循环率随负荷的升高逐渐降低,基准系统低负荷随负荷升高烟气再循环率降低;烟气再循环率和过量空气系数呈反比关系,过量空气系数变化时,切除旁路系统再循环率变化在0.07左右,对其影响最大;高水分的煤质烟气再循环率较低,低挥发分、高灰分煤种比高挥发分、低灰分煤种对再热蒸汽温度的变化影响大;给水温度和烟气再循环率呈正比关系。对三个系统做出了负荷、磨煤机入口风温、烟气旁路中间点温度三个因素改变时的热经济性对比分析:随着负荷的升高,三个系统的发电煤耗率均降低,优化系统节煤量增长幅度较大,100%负荷时相比于切除旁路系统,节煤量达到了5.464g/kWh,优化系统的热经济性最好;基准系统和优化系统煤耗率随着磨煤机入口风温升高都增加,热经济性降低。相比于基准系统,磨煤机入口在一定范围内温度越高,节煤量越高,优化系统的系统热经济性好。磨煤机入口风温225℃时,相比于基准系统节煤2.942g/kWh;对于基准系统和优化系统,煤耗率随旁路中间点温度的升高不断增加,系统热经济性也降低,温度变化120℃时,基准系统多耗煤3.09g/kWh,优化系统多耗煤4.83g/kWh,旁路中间点温度的变化对于优化系统影响较大。利用热一次风温的热量加热给水,构成优化改造系统,对优化系统和优化改造系统在负荷、烟气冷却器分配比例变工况下进行热经济性参数对比分析,优化改造系统的煤耗率更低,热经济性能较高。100%负荷时,对比优化系统,优化改造系统最大节煤量达到1.14g/kWh;烟气冷却器分配比例对于系统经济性几乎没有影响。

倪晓滨[5](2020)在《650MW超临界锅炉超低负荷水动力特性及SCR入口烟温调节方式》文中研究指明近年来,中国国内风力发电和太阳能发电发展速度加快,火电发展速度相对放缓。因风电和光电具有随机性、间歇性、不稳定性等特点,所以现役火电机组必须增强灵活性以及深度调峰能力,以维持电网稳定,这已成为火电机组现阶段的发展趋势。本文的研究工作主要针对火电机组运行灵活性问题,重点研究灵活性评价指标、超低负荷下锅炉水冷壁的水动力特性及选择性催化还原脱硝装置(简称SCR)入口烟温的调节方式。研究中首先对一种原用于评估电力系统消纳风电能力的灵活性不足概率(IRRE)指标进行了改进,使其能用于评价单台火电机组的灵活性。利用改进后的IRRE指标计算模型,以某电厂三台机组为对象,计算得到了不同机组在不同调峰方向、时间尺度及月份的灵活性不足概率曲线,确定该机组存在100MW左右的调峰裕度,对于最低稳燃负荷工况30%BMCR有必要进行水动力安全性校核以及SCR入口烟温调整方式研究。然后,以650MW超临界锅炉水冷壁为对象,建立了双相流体阻力压降计算模型、螺旋管圈单管焓增计算模型与水动力特性计算模型,编制了超低负荷下的水动力计算程序。计算得到30%BMCR工况下水冷壁从下集箱至分离器每根管子的流量与压降,以及不同进口压力、进口温度及热流密度对水动力稳定性的影响。分析表明,尽管进口压力的下降、进口温度的上升与热流密度的减小,均会使下炉膛水冷壁水动力稳定性有所下降,但水冷壁仍然具有比较好的水动力安全性,不会发生金属超温、水动力多值性与管间脉动问题。最后,以650MW超临界锅炉为对象,选取合适的锅炉热力计算方法,编制了锅炉整体的详细热力计算程序。利用验证后的计算程序,计算了不同运行因素对SCR入口烟温的影响,分析了省煤器烟气旁路、水侧旁路及分级省煤器三种宽负荷脱硝改造方案的负荷适应性。结果表明,在超低负荷下,调节运行因素对SCR入口烟温的提升效果十分有限;三种方案中,分级省煤器为最优改造方案。该方案一级省煤器面积占比在27%至54%之间时可以满足30%至100%额定负荷下的SCR入口烟温要求,且对锅炉汽温与热经济性造成的影响较小。本文研究结果可以用于评估分析同类型机组的灵活性,为超低负荷下水动力特性与SCR入口烟温调整方式的研究提供理论依据,对超临界机组的灵活性改造具有重要意义。

廖金龙[6](2020)在《大功率火电机组一次调频能力建模与优化》文中研究指明我国正处于能源结构转型关键时期,改善因大规模新能源接入电网带来的频率波动,提高特高压输电受端电网的低频事故风险应对能力,需提高火电机组一次调频有效性和稳定性。对火电机组功频电液调节系统(Digital Electro-Hydraulic Control System,DEH)和协调控制系统(Coordinated Control System,CCS)进行了精确性建模研究,在此基础上研究了机组一次调频能力的评估方法,进一步地对火电机组的一次调频进行了优化研究。DEH伺服系统建模精确与否直接影响阀门仿真精确性,进而影响大功率机组一次调频功率响应仿真。为了提高建模精确性,针对DEH中伺服系统在实际工作中存在的非线性,提出了一种包含限幅、死区和修正系数的非线性伺服系统新模型。将待辨识参数分成线性参数和非线性参数分别辨识,通过建立三层神经网络辨识线性参数,根据阀门流量特性曲线获得非线性参数。以某1000MW超超临界汽轮发电机组调节系统为建模对象,得出限幅参数为1.05,电液转换器时间常数为0.0203,油动机时间常数为0.294,迟缓率为0.00293,以及修正系数为1.093。基于该模型进行仿真验证,得出仿真曲线与实际曲线几乎一致,其中阀门曲线的拟合度达到98.445%,功率曲线的拟合度为96.986%,表明了参数辨识方法的正确性。采用不考虑非线性的伺服系统模型进行对比,发现仿真曲线存在一定偏差,稳定后阀门开度的误差为5%,功率的误差为1.58%,证明了非线性伺服系统模型具有更高精确性。一次调频功率响应不仅涉及汽轮机阀门开度,还需考虑锅炉能量供应的影响,因此不仅要提高DEH建模精确性,还需结合考虑锅炉和汽轮机进行建模。因而采用黑箱建模和机理建模相结合的方法建立CCS模型用于研究机组一次调频。其中,推导建立了制粉系统、管道压损和汽轮机的传递函数和差分方程模型,并采用遗传算法辨识模型参数。由于锅炉的复杂物态转换、换热过程及大惯性大延迟特性,采用神经网络对其建模。使用实际数据对每个模型进行了仿真验证,仿真曲线和实际曲线每个样本点的误差基本都在-3%3%。基于实际给煤、给水和阀门开度指令,对整体的CCS模型进行仿真验证,得出给煤量、过热器出口压力、主蒸汽压力以及功率的仿真曲线与实际曲线的拟合度均高于90%,验证了CCS模型的正确性。最后,基于该CCS模型仿真了机组的一次调频动态响应,过热器出口压力、主蒸汽压力和功率均与实际值吻合良好,表明模型可用于研究机组的一次调频。研究评估机组一次调频能力有利于掌握区域电力系统的一次调频能力,对于防范电网低频风险具有重要意义。基于上述DEH和CCS建模研究,提出机组一次调频能力评估方法。首先通过DEH和CCS的传递函数耦合模型仿真得出由CCS和DEH协同一次调频是最佳调频控制方式。然后在此基础上仿真分析了几种提升机组调频能力的运行方式如:提升滑压设定值、高加给水旁路、补汽阀补汽以及凝结水节流。进一步地,通过实际机组的一次调频能力试验研究了这些方式的调频效果,结果表明增大主蒸汽调节阀节流对提升机组一次调频能力最直接有效,给水旁路与主蒸汽调节阀结合的调频效果与其相当,且具有持续的负荷维持和提升能力。基于此结论,研究了机组阀门和高加给水旁路的一次调频能力评估方法。对于阀门一次调频能力,分别基于变工况分析和单元机组线性增量数学模型推导出关键映射公式,然后采用神经网络对其建模求解。采用实际运行数据和仿真数据分别进行了验证,预测的主蒸汽压力误差和一次调频能力误差均在合理范围内。针对某电厂超超临界1000MW机组建立EBSILON热力系统模型,研究高加旁路提升机组负荷的能力。分别对高加小旁路、高加混合旁路及高加大旁路等3种旁路方式进行仿真,结果表明旁路最前一级高加才能有效增加机组功率。基于此,仿真得到不同负荷率下功率增量与旁路流量之间的关系曲线,以及旁路前后热耗率与负荷率之间的关系曲线。对比分析机组通过阀门节流调节与高加混合旁路调节的热耗率,表明在保证一次调频能力的基础上,采用高加混合旁路调节能有效的提高机组调频能力和运行经济性。大功率机组一次调频参数是影响自身调频动态稳定与维持电网频率稳定的关键因素,基于一次调频能力的研究,建立以总煤耗量及NOx排放最低为目标函数、以电网一次调频稳定、机组一次调频稳定条件及电网要求的速度不等率范围为约束条件的优化模型,来优化各机组速度不等率设置。采用IEEE300节点模型进行仿真试验,仿真结果表明此算法可以保证机组快速完成一次调频任务,并且具有最佳经济性。将优化模型拓展至深度调峰机组,仿真结果表明需适当突破电网一次调频标准的约束来设置速度不等率。采用该优化方案,有利于提高电力系统一次调频快速性和稳定性。另外,考虑到机组调峰深度与调峰能力在一定程度上不可兼得,为了防范电网低频风险,且使电力系统运行经济的同时具备足够的调峰裕度,提出了考虑一次调频能力的机组负荷优化分配模型,并引入新型正弦余弦算法求解。以某电厂4台机组为例验证模型的有效性,分别采用SCA和遗传算法寻优计算并与自动发电控制指令对比,结果表明SCA的最优解比GA精度更高,而且新模型既能保证足够的一次调频备用容量又有更高经济性。通过仿真得出不同负荷率最优经济成本与一次调频备用容量的关系曲线,总结了此规律对负荷优化分配的指导意义。最后仿真研究低负荷率时的负荷分配,结果表明模型会优先选取经济性较好的机组进行深度调峰,以保证整体最佳经济性。本文对大功率机组一次调频进行纵向研究,首先研究提高了DEH和CCS建模的精确性,以保证一次调频建模的精确性。然后提出了基于神经网络的最大调频能力评估方法和基于EBSILON建模的高加旁路一次调频能力评估方法,可简捷高效的获得机组的一次调频能力。最后提出一种全新的优化策略,将一次调频能力纳入优化的约束条件,使机组在能保证电网足够一次调频能力的基础上,分别实现不同机组速度不等率以及负荷分配的联合优化。研究内容对增强电网消纳新能源发电的能力,提高大功率机组运行灵活性具有重要参考价值。

王艳红[7](2019)在《宽负荷脱硝下给水温度对超临界机组性能影响及评价》文中进行了进一步梳理宽负荷脱硝技术是大型超临界调峰机组灵活性改造的重要组成部分,其主要通过提高SCR进口烟气温度,满足低负荷下机组的NOx排放达标。提高给水温度被作为一项提升机组SCR进口烟气温度的重要技术手段,近年来在国内部分超临界机组得到了应用。为有效掌握给水温度变化对超临界机组SCR运行性能和机组经济性能的影响机理和影响规律,以利于指导其环保经济运行,本文对超临界机组给水温度变化对其SCR运行性能影响及机组经济性进行了研究。给水温度变化首先引起省煤器传热特性的变化,进而导致SCR进口烟气温度的变化。首先,针对超临界压力下物性参数随温度和压力变化较大的情况,构建了考虑物性参数随传热过程变化的省煤器过程热力学分析方法,并验证了模型的可靠性。采用该方法研究了省煤器在逆流和顺流两种布置方式下省煤器的传热特性。给出了各个传热性能参数随冷热介质在传热过程中的变化规律,并得到了省煤器传热过程中(?)损失和(?)效率沿省煤器受热面的分布特性。其次,在构建省煤器过程热力学方法基础上,基于机组定功率运行模式,借助微分理论、炉膛热平衡理论构建了设置0号高压加热器提高给水温度对超临界机组性能影响的定量分析模型。采用该模型分析了宽负荷下提高给水温度对SCR进口烟气温度、锅炉排烟温度、锅炉热效率、汽轮机热耗率、发电煤耗及其他锅炉侧运行参数的定量影响。揭示了给水温度和超临界机组SCR进口烟气温度、运行参数之间的定量影响机制,给出了不同负荷下SCR正常投运时给水温度所需提高的最小温度值。然后,为进一步分析超临界机组IPT定值运行模式给水温度变化对机组SCR性能及经济性能的影响,提出了运行参数闭合循环影响机制理论。在此理论基础上,基于机组定给水流量,进一步建立了 IPT定值运行模式下给水温度变化对机组NOx生成、SCR进口烟温及SCR脱硝效率的定量影响模型,同时构建了对机组经济性能影响的评价模型。分别研究了宽负荷下切除高加降低给水温度和增设高加提高给水温度对SCR运行性能及机组经济性能的影响。得到了在此运行模式给水温度对机组SCR性能、运行参数和经济指标的定量影响规律,并揭示了它们之间的相互影响机制。最后,为协同解决超临界机组在低负荷下污染物排放不达标及经济性偏低的问题,对IPT定值运行模式下的分析评价模型进一步完善,补充了碳排放模型、二氧化硫排放模型、粉尘排放模型及锅炉尾部受热面低温腐蚀和磨损等数学模型。在此基础上,提出了超临界机组IPT调节运行模式。分析了该模式宽负荷下提高给水温度对机组NOx生成、脱除特性、SCR进口烟温及SCR脱硝效率的定量影响,同时研究了对机组经济性、其他污染物排放特性的影响。此外,对比了不同运行模式机组主要经济指标和运行参数随给水温度的变化规律及其运行特性。得到了宽负荷IPT调节运行模式下给水温度和SCR运行特性及机组各运行参数之间的影响关系。通过研究,建立了超临界机组在宽负荷下给水温度对机组SCR性能及经济性能定量影响的评价方法,揭示了给水温度和SCR性能及机组运行参数之间的影响机制,获得了给水温度变化对SCR系统及机组运行特性的影响规律。研究结果为超临界机组在宽负荷脱硝下相关性能的设计、评估、优化及运行提供了理论基础和参考依据。

田震[8](2019)在《不确定系统的鲁棒控制方法研究及其在电力系统中的应用》文中研究说明我国电力供应具有火电和水电为主、分布式可再生能源为辅的基本特征。其中,分布式可再生能源是未来清洁能源的主要发展方向。为了缓解我国日益严峻的能源和环境危机,既需要研究清洁高效燃煤发电技术,同时也要大力发展分布式可再生能源发电及并网技术。无论是传统的燃煤火电机组还是基于分布式电源的微网,其安全高效运行均与控制系统紧密相关。本文将着重研究鲁棒控制若干关键问题及其在电力系统中的应用,为加快我国未来智能电网的建设提供理论指导和应用参考。本文的主要研究成果包括:(1)针对一类含非匹配不确定性系统,研究了基于广义干扰估计器(Uncertainty and Disturbance Estimator,UDE)的鲁棒控制方法。首先,分析了基于UDE闭环控制系统的镇定条件,提出了一种参考模型的系统设计方法。在此基础上,研究了一种基于UDE的渐近跟踪鲁棒控制方法,可同时对匹配不确定性和非匹配不确定性进行补偿。针对一类非线性不确定系统,结合UDE和滑模控制二者的优点,提出了一种连续滑模控制方法,从根本上解决了非匹配不确定性问题和滑模控制固有的抖振缺陷。(2)针对一类仿射非线性系统,结合反馈线性化和滑模控制方法,提出了一种基于自适应反馈线性化的鲁棒控制方法,以提高控制系统的动态性能和鲁棒性。首先,设计了一种自适应反馈线性化策略以消除模型不确定性所带来的线性化误差。基于线性化模型,采用超螺旋算法设计了二阶滑模控制器,并证明了闭环系统的鲁棒稳定性。为了验证所提出控制方法的有效性,将其用于亚临界火电机组的鲁棒协调控制器的设计。为此,建立了火电机组的非线性控制模型,并利用某实际机组的历史运行数据进行了模型参数辨识和模型验证。(3)针对一类受约束非线性系统,融合滑模控制和预测控制的优点,提出了一种具备双模控制律的滑模预测控制方法。当系统状态位于滑模区以外时,采用预测控制滚动优化得到的控制序列,其中预测控制器的优化目标函数同时包含滑模误差和控制输入,在约束域内使得系统状态向滑模面最优逼近。当系统状态位于滑模区以内,采用离散滑模控制律来抑制干扰,获得良好的鲁棒性能和稳态性能。此外,在理论上证明了所设计控制算法的输入-状态稳定性。考虑实际机组受运行条件约束,将所设计的滑模预测控制方法应用于超超临界机组的协调控制,验证了所提出控制方法的优良性能。(4)针对分布式电源中的电力电子变换器,研究了直流变压器和逆变器的鲁棒控制。首先,以光伏电站中直流变压器为对象,针对直流侧电压受光伏板输出电压波动、负荷变化和电路参数不确定性等干扰的影响,设计了基于UDE的连续滑模控制器,并进行了仿真和实验验证。然后,以微网中并联运行的逆变器为研究对象,以提高并联逆变器的鲁棒稳定性、电压质量和功率调整的动态性能为目标,提出了一种基于虚拟阻抗的电压补偿控制策略。通过引入互质分解和控制器参数化的概念,利用零极点配置,从控制理论的角度提出了一种统一的虚拟阻抗设计方法,从理论上严格保证了并联逆变器的稳定性。(5)针对微网中分布式电源的并网问题,研究了两种快速高精度的电压参数估计方法,即基于虚拟同步机的正弦波锁定器和基于滑模观测器的电压参数估计器。通过引入虚拟定子阻抗来消除虚拟同步机的冗余平衡点,从而保证在大扰动下电压参数估计的鲁棒性。针对传统锁相环响应速度慢、易受谐波干扰影响的缺点,通过设计滑模状态观测器和频率系数观测误差重构,获得了对电网电压参数的快速鲁棒估计。针对孤岛模式下的互联微网系统,研究多个分布式电源和微网群之间的协调控制。针对互联微网系统频率和电压的二次控制,提出了一种基于多智能体的双层分布式统一控制架构。底层控制系统负责各个分布式电源之间的协调控制,完成独立微网系统的频率/电压恢复、功率分配和经济运行等任务。上层控制负责各个微网之间的协调控制,完成微网群之间的孤岛、重联、功率分配和经济运行等任务。利用所提出的双层控制方法,互联微网系统可在多种模式之间灵活运行。

高耀岿[9](2019)在《火电机组灵活运行控制关键技术研究》文中进行了进一步梳理我国持续快速发展的新能源电力已远超出电网的承载能力,新能源电力的规模化消纳已成为我国电力系统面临的主要问题,火电机组的灵活运行是解决这一问题的重要途径。传统意义上,火电机组本身具有一定的灵活运行能力,但在新能源电力系统的大环境下,面对现行电网的调度方式,其灵活运行能力还远未达到实际需求。机组本体设备及辅助设备的设计与改造是提升火电机组灵活运行能力的重要基础,运行控制技术是深度挖掘火电机组灵活运行能力,实现机组快速、深度变负荷的重要措施。本文研究的主要方向为火电机组的灵活运行控制关键技术,具体从制粉系统优化控制、协调系统优化控制、供热机组热电解耦控制以及供热机组多能源协同控制等四个方面展开研究,主要内容包括:1、适应灵活运行的制粉系统优化控制。考虑到制粉系统动态特性是影响锅炉响应速率的重要因素,其典型的非线性、多变量、强耦合特性又是限制其快速响应锅炉指令的主要矛盾,为此本文从多变量解耦控制的全局出发,首先在分析制粉系统的原理及特性的基础上,基于质量平衡和能量平衡,建立了制粉系统的非线性动态模型,并利用实际历史运行数据完成了模型的辨识和验证;其次提出了一种以磨出口煤粉流量作为制粉系统出力控制的新方法,并以多变量预测控制算法为核心,融合磨出口煤粉流量预估补偿控制和磨出口温度定值节能最优控制,构建了制粉系统多变量优化控制方案,并验证了方案的有效性。最后在深入分析制粉系统动态特性的基础上,对经典汽包炉模型进行改进,并通过仿真验证表明一次风流量动态补偿能够提高协调控制系统的稳定性。2、适应灵活运行的协调系统优化控制。考虑到火电机组燃料量至主蒸汽压力、中间点焓(直流炉)的响应过程存在较大的迟延和惯性,常规的前馈+PID控制方式难以取得良好的控制性能,为了从根本上解决这类大迟延、大惯性系统的控制难题,本文以带前馈的阶梯式广义预测控制算法为核心,并融合传统的前馈控制和解耦控制理念,设计了火电机组协调系统优化控制方案。以亚临界汽包炉机组和超超临界直流炉机组为例,从实际工程应用出发,在考虑机组动态特性的基础上,设计了各自的协调系统优化控制方案。在实验室环境下验证了控制系统的有效性,研究成果已成功应用于我国内蒙古某电厂330MW汽包炉机组和福州某电厂660MW直流炉机组上,且已取得了良好的控制效果。3、适应深度变负荷的供热机组热电解耦控制。考虑到“以热定电”是限制供热机组深度变负荷能力的主要原因,“热电解耦”是解决这一问题的重要途径。为此本文在我国东北某电厂灵活性改造的基础上,深入分析热泵、两级旁路以及储热罐等对机组热电特性的影响,给出了供热安全区的计算方法,并以此为依据分析了各辅助供热方式下供热机组的热电解耦能力和深度调峰能力;然后基于质量平衡和能量平衡,建立了各辅助供热系统的非线性动态模型,并根据该厂供热原理将各系统串联起来,形成联合供热系统仿真模型;最后在所构建模型的基础上,提出一种深度热电解耦控制系统,完成了供热机组常规、浅度、深度热电解耦控制,提高了供热机组的调峰能力。4、适应快速变负荷的供热机组多能源协同控制。考虑到供热机组是一个集成锅炉蓄能、热网蓄能、储热罐蓄能等多种能源形式于一体的多能源转换系统,并且各蓄能之间存在一定的关联和互补特性。为此本文在分析多能源系统特点及局限性的基础上,提出了一种多能源协同控制全局优化方案,该方案主要由多能源协同调度系统、分布式能源协同控制系统以及多能源在线评估系统构成。然后详细阐述了各系统的实现方法和主要任务,其中多能源协同调度系统主要完成电负荷指令的处理和优化分配;分布式能源协同控制系统主要完成各系统蓄能的协同控制;多能源在线评估系统主要完成各系统蓄能的在线评估。最后在联合供热系统仿真模型的基础上,设计了多能源协同负荷控制系统,验证表明该系统能够有效协同各系统蓄能,在提升机组快速变负荷能力的同时保证了热网供热品质。

索中举[10](2019)在《超超临界1000MW机组凝结水节流一次调频的应用研究》文中认为风、光等间歇性可再生能源发电占比的增大,电网频率的扰动因素增多,要求可控性较强的燃煤机组更深度地参与电网的一次调频。对于无调节的全周进汽汽轮机,高压调门节流可快速响应电网负荷要求,但为达到深度一次调频要求产生了经济损失。本文以西门子无调节级全周进汽超超临界1000MW汽轮机组为对象,研究基于凝结水节流一次调频优化控制的工程应用。论文基于燃煤机组现有一次调频控制算法,发现一次调频的功率相对增量将随机组运行负荷的降低而增大,由此引起机组运行参数大幅度波动、运行稳定性下降和经济损失增大。电网可以通过优化调度,提高并网机组的负荷率,提高全社会的能源利用效率和减少污染排放。基于Ebsilon软件平台,开发了超超临界1000MW汽轮机组热力性能计算模型,在机组不同负荷下对不同补汽流量和不同凝结水节流的发电出力、汽轮机通流监测点参数和热耗率等进行了仿真计算,发现机组发电出力的相对增量正比于相对补汽量和凝结水相对节流量。对金陵发电厂#1机进行了补汽阀运行特性、凝结水节流和高压调门流量特性运行试验显示,补汽阀有很好的一次调频性能,但在30%开度时#1轴承轴振超标报警;凝结水节流有较好的一次调频特性,除氧器和凝汽器水位可控,凝结水节流调节后20s基本达到稳定值。基于补汽阀小开度时高压转子没有振动安全问题,并且凝结水节流初始相应速度较慢,提出补汽阀与凝结水节流复合一次调频方法。先由补汽阀快速响应,待凝结水节流起作用后关小补汽阀,一次调频的快速响应和机组运行安全性与经济性达到完美统一。基于凝结水节流和高压调门流量特性的运行试验,在金陵发电厂#1机DCS平台上设计了DEH阀门管理曲线和凝结水节流的一次调频控制逻辑,修改了凝汽器和除氧器的水位等相关控制逻辑,实现了一次调频优良控制,减小了高压调门节流损失,提高了机组运行经济性。

二、300MW超临界直流锅炉的运行特性(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、300MW超临界直流锅炉的运行特性(论文提纲范文)

(1)660MW超超临界循环流化床锅炉关键技术与方案研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
    1.1 我国能源现状及发展循环流化床燃烧技术的意义
    1.2 循环流化床锅炉发展现状
        1.2.1 国外大型循环流化床锅炉发展情况
        1.2.2 国内大型循环流化床锅炉发展情况
    1.3 660MW超超临界循环流化床锅炉关键技术分析
        1.3.1 660MW超超临界循环流化床锅炉整体布置研究
        1.3.2 循环流化床锅炉污染物排放技术研究
    1.4 研究重点和研究内容
        1.4.1 研究重点
        1.4.2 研究内容
2 超超临界循环流化床外置式换热器壁温偏差及工质侧解决措施研究
    2.1 600MW超临界循环流化床锅炉试验对象
        2.1.1 超临界600MW循环流化床锅炉简介
        2.1.2 超临界600MW循环流化床锅炉外置式换热器
    2.2 试验目的与方法
        2.2.1 试验目的
        2.2.2 试验方法
        2.2.3 试验工况
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 高再外置式换热器壁温偏差特性分析
        2.3.2 高再外置式换热器运行优化后的壁温偏差特性
        2.3.3 高再外置式换热器偏差系数拟合
    2.4 超超临界循环流化床高再外置式换热器壁温偏差工质侧解决措施研究
        2.4.1 计算对象与方法
        2.4.2 验证计算
        2.4.3 超超临界循环流化床高再外置式换热器壁温计算结果
    2.5 本章小结
3 超超临界循环流化床外置式换热器灰侧减缓偏差措施与外置式换热器设计思路研究
    3.1 外置式换热器试验系统
        3.1.1 试验系统与装置
        3.1.2 试验物料
        3.1.3 试验方法
        3.1.4 试验工况
    3.2 试验结果分析
        3.2.1 风量标定与布风板阻力试验
        3.2.2 外置式换热器回料量标定试验
        3.2.3 不同流化速度对外置式换热器内换热的影响
        3.2.4 外置式换热器内不同高度换热系数分布特性
        3.2.5 改变布风对外置式换热器内换热系数的影响
        3.2.6 增加吹扫风对外置式换热器内换热分布的影响
        3.2.7 侧壁吹扫风影响范围研究
    3.3 660MW超超临界循环流化床锅炉外置式换热器设计思路
        3.3.1 外置式换热器壁温偏差特性总结
        3.3.2 解决壁温偏差的外置式换热器设计思路
    3.4 小结
4 超超临界循环流化床锅炉燃烧侧抑制NO_x生成技术研究
    4.1 循环流化床NO_x生成机理与抑制措施分析
    4.2 试验台系统及试验内容
        4.2.1 循环流化床燃烧试验台系统
        4.2.2 燃烧试验用燃料和工况安排
    4.3 燃烧试验结果分析
        4.3.1 一次风率及二次风组合的影响
        4.3.2 烟气含氧量的影响
        4.3.3 床温的影响
        4.3.4 不同运行条件对燃烧效率的影响
        4.3.5 试验研究小结
    4.4 超超临界循环流化床锅炉整体数学模型与燃烧特性计算
        4.4.1 气固流动模型
        4.4.2 煤燃烧模型
        4.4.3 壁面传热模型
        4.4.4 超超临界循环流化床锅炉的水动力模型
        4.4.5 模型计算结果与验证
        4.4.6 660MW超超临界循环流化床锅炉炉数值计算结果
    4.5 基于二维当量快算的超超临界循环流化床锅炉二次风布置建议
        4.5.1 超超临界循环流化床锅炉二维计算对象与边界条件
        4.5.2 二维与三维计算结果对比
        4.5.3 超超临界循环流化床锅炉二次风二维快算结果分析
    4.6 本章小结
5 600MW超临界循环流化床锅炉运行问题、改进与借鉴经验
    5.1 炉膛风帽性能优化与经验分析
        5.1.1 循环流化床布风装置及作用
        5.1.2 风帽出现问题与分析
        5.1.3 解决方法与借鉴分析
    5.2 二次风支管均匀性优化经验分析
        5.2.1 600MW超临界循环流化床锅炉实炉试验
        5.2.2 超超临界循环流化床二次风支管数值计算
        5.2.3 计算结果与分析
        5.2.4 经验借鉴
    5.3 回转式空预器性能优化与经验分析
        5.3.1 循环流化床锅炉的回转式预热器及漏风率
        5.3.2 空气预热器运行问题及分析
        5.3.3 研究分析与解决方案
        5.3.4 改进效果与借鉴
    5.4 本章小结
6 660MW超超临界循环流化床锅炉方案研究
    6.1 设计条件与性能要求
        6.1.1 锅炉汽水参数
        6.1.2 煤质与石灰石数据
        6.1.3 工程概况及气象条件
        6.1.4 对锅炉主要性能要求
    6.2 超超临界循环流化床锅炉方案研发思路与关键参数确定
    6.3 锅炉主要尺寸确定与热力特性
        6.3.1 主要尺寸的确定
        6.3.2 热力特性与结果
        6.3.3 热力特性小结
    6.4 超超临界循环流化床锅炉水动力特性与安全性评估
        6.4.1 计算方法与工况
        6.4.2 计算结果与分析
    6.5 超超临界循环流化床锅炉高等级受热面壁温特性与安全评估
        6.5.1 高温过热器的壁温安全性
        6.5.2 高温再热器的壁温安全
        6.5.3 壁温安全计算小结
    6.6 超超临界660MW循环流化床锅炉整体布置与主要系统
        6.6.1 锅炉整体布置情况
        6.6.2 锅炉汽水流程
        6.6.3 锅炉烟风系统
    6.7 本章小结
7 全文总结及工作展望
    7.1 全文总结
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简历及在学期间所取得的科研成果

(2)660MW超超临界火电机组深度调峰能力试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 深度调峰下机组经济性研究动态
        1.2.2 深度调峰末级流场研究动态
        1.2.3 叶片强度分析研究动态
    1.3 课题研究内容
2 火电机组调峰方式及影响因素
    2.1 调峰方式分析
        2.1.1 火电机组调峰方式概况
        2.1.2 不同调峰方式对比
        2.1.3 调峰策略对比
    2.2 深度调峰影响因素
        2.2.1 煤质特性的影响
        2.2.2 锅炉低负荷燃烧稳定性
        2.2.3 水动力工况的安全性
    2.3 本章小结
3 西宁火电660MW直流锅炉机组调峰运行优化
    3.1 机组调峰运行各子系统
        3.1.1 锅炉各系统
        3.1.2 机组调峰运行方式
    3.2 西宁火电660MW直流锅炉机组调峰特征
        3.2.1 调峰机组运行方式分析
        3.2.2 最佳运行工况的确定
    3.3 西宁火电660MW直流锅炉机组深度调峰运行特征
        3.3.1 两种运行方式机组经济性比较
        3.3.2 机组复合滑压曲线优化
        3.3.3 污染物排放特性分析
    3.4 直流锅炉电站调峰经济运行
    3.5 本章小结
4 660MW机组直流锅炉性能试验及分析
    4.1 西宁火电660MW机组直流锅炉性能及试验
        4.1.1 西宁火电660MW机组直流锅炉设备及性能
        4.1.2 西宁火电660MW机组直流锅炉性能试验
    4.2 一次风调平试验结果及分析
    4.3 制粉系统试验结果及分析
    4.4 燃烧调整试验结果及分析
    4.5 本章小结
5 结论
    5.1 西宁火电660MW机组直流锅炉深度调峰能力试验结果
参考文献
致谢

(3)超超临界二次再热机组一次调频性能优化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究水平综述
        1.2.1 二次再热技术研究现状
        1.2.2 一次调频研究现状
    1.3 课题研究技术路线
第二章 电力系统一次调频原理及考核分析
    2.1 电力系统频率特性
        2.1.1 电网频率波动分析
        2.1.2 电网的负荷调节效应
    2.2 电力系统的频率调节过程
    2.3 一次调频技术参数
    2.4 一次调频考核分析
        2.4.1 一次调频考核准则
        2.4.2 考核制度的不合理性及优化建议
    2.5 本章小结
第三章 燃煤机组一次调频方式及经济性分析
    3.1 概述
    3.2 一次调频方式
        3.2.1 超高压调门节流
        3.2.2 过载补汽调节
        3.2.3 凝结水节流
        3.2.4 高加给水旁路
    3.3 超高压调门节流方式的经济性分析
        3.3.1 超超临界二次再热1000MW燃煤机组简介
        3.3.2 基于EBSILON的模型构建
        3.3.3 仿真结果分析
    3.4 本章小结
第四章 基于LabVIEW的二次再热机组实时仿真平台开发
    4.1 实时仿真平台数学模型
        4.1.1 仿真模型总体设计
        4.1.2 锅炉模型
        4.1.3 阀门流量模型
        4.1.4 汽轮机通流模型
        4.1.5 加热器模型
    4.2 机组闭环控制策略
    4.3 实时仿真平台软件设计
        4.3.1 LabVIEW仿真软件平台
        4.3.2 软件设计概述
        4.3.3 系统管理软件
        4.3.4 后台程序说明
    4.4 本章小结
第五章 一次调频性能优化
    5.1 实时仿真平台验证分析
        5.1.1 静态特性验证分析
        5.1.2 调门阶跃扰动试验
        5.1.3 凝结水节流扰动试验
        5.1.4 高加给水旁路扰动试验
    5.2 锅炉侧储能利用
    5.3 汽机侧储能利用
        5.3.1 凝结水节流
        5.3.2 高加给水旁路
    5.4 一次调频性能优化
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
致谢
参考文献
作者简介、在读期间发表的学术成果及参与的科研项目

(4)基于EBSILON二次再热百万机组机炉耦合建模仿真及热经济性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 火电机组建模研究
        1.2.1 汽轮机系统建模
        1.2.2 锅炉系统建模
        1.2.3 机炉耦合建模
    1.3 火电机组经济性研究
    1.4 本课题研究内容
2 火电机组建模仿真
    2.1 EBSILON介绍
        2.1.1 Ebsilon软件简介
        2.1.2 基本建模过程
    2.2 火电机组建模
        2.2.1 汽轮机系统建模及仿真
        2.2.1.1 汽轮机系统模型介绍
        2.2.1.2 建模及仿真
        2.2.1.3 汽轮机模型验证及变工况
        2.2.2 锅炉系统建模及仿真
        2.2.2.1 锅炉系统模型介绍
        2.2.2.2 建模及仿真
        2.2.2.3 锅炉系统模型验证及变工况
        2.2.3 汽轮机系统和锅炉系统耦合建模
    2.3 本章小结
3 再热气温调节控制研究
    3.1 再热器气温调节原理
    3.2 软件环境下再热汽温控制逻辑
    3.3 中间点温度变化时烟气再循环率的变化
    3.4 烟气再循环率及其影响因素
        3.4.1 负荷
        3.4.2 过量空气系数
        3.4.3 煤质
        3.4.4 给水温度
    3.5 本章小结
4 系统经济性研究
    4.1 负荷改变
    4.2 磨煤机入口风温改变
    4.3 烟气旁路中间点温度改变
    4.4 本章小结
5 优化系统改造
    5.1 负荷改变
    5.2 烟气冷却器功率分配比例改变
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本文结论
    6.2 本文创新点
    6.3 本文存在不足
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要成果
学位论文评阅及答辩情况表

(5)650MW超临界锅炉超低负荷水动力特性及SCR入口烟温调节方式(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 火电机组灵活性的定义及评价指标
        1.2.2 超低负荷水动力安全性
        1.2.3 超低负荷脱硝装置入口烟温调节方式
    1.3 论文的主要研究内容
第二章 650MW超临界火电机组灵活性评价指标及分析
    2.1 灵活性不足概率期望指数(IRRE)的改进计算方法
        2.1.1 原IRRE评价指标计算模型
        2.1.2 改进IRRE评价指标计算流程
    2.2 650MW超临界机组灵活性指标计算及分析
        2.2.1 单台机组上下行灵活性对比
        2.2.2 单台机组负荷响应能力分析
        2.2.3 全厂机组灵活性调节方式分析
    2.3 本章小结
第三章 650MW超临界锅炉超低负荷热力计算与水动力计算方法
    3.1 650MW超临界本森直流锅炉
        3.1.1 锅炉本体
        3.1.2 锅炉汽水与烟气系统
        3.1.3 水冷壁系统结构
    3.2 650MW超临界锅炉热力计算方法
        3.2.1 锅炉热力计算的一般流程
        3.2.2 炉内传热计算方法
        3.2.3 屏(半辐射)式受热面传热计算方法
    3.3 水冷壁局部热负荷计算模型
        3.3.1 沿炉膛高度方向的局部热负荷不均系数的确定
        3.3.2 基于线积分方法的螺旋管圈单根管子焓增计算模型
        3.3.3 非炉膛部分水冷壁热负荷的确定
    3.4 亚临界压力下水冷壁阻力压降计算方法
        3.4.1 沿程阻力压降计算方法
        3.4.2 局部阻力压降计算方法
        3.4.3 重位压降计算方法
    3.5 650MW超临界锅炉水冷壁水动力特性计算模型
        3.5.1 等效回路法求解水冷壁节点压力及流量的方法
        3.5.2 水动力计算流程
    3.6 本章小结
第四章 超低负荷水动力特性计算及安全性分析
    4.1 水动力计算程序
        4.1.1 程序组成
        4.1.2 计算流程
    4.2 水动力特性计算的正确性验证
        4.2.1 计算参数与设计参数的对比
        4.2.2 螺旋管圈水冷壁出口外壁温度计算值与现场数据对比
    4.3 超低负荷下水冷壁运行特征分析
        4.3.1 螺旋管圈水冷壁出口外壁温度分布特征
        4.3.2 水冷壁流量分配特征
        4.3.3 水冷壁阻力压降特征
    4.4 超低负荷下下炉膛水动力稳定性分析
        4.4.1 进口压力对水动力稳定性的影响
        4.4.2 进口温度对水动力稳定性的影响
        4.4.3 热流密度对水动力稳定性的影响
    4.5 超低负荷下水冷壁管间脉动校核
    4.6 本章小结
第五章 超低负荷SCR入口烟温调整方式研究
    5.1 热力计算程序的编制与验证
        5.1.1 程序组成
        5.1.2 热力计算的正确性验证
    5.2 超低负荷下运行因素对SCR入口烟温的影响分析
        5.2.1 负荷变化对SCR入口烟温的影响
        5.2.2 煤质变化对SCR入口烟温的影响
        5.2.3 前后烟道烟气份额比对SCR入口烟温的影响
        5.2.4 锅炉运行氧量对SCR入口烟温的影响
        5.2.5 各运行因素对SCR入口烟温的影响分析总结
    5.3 宽负荷脱硝改造方案的负荷适应性分析
        5.3.1 省煤器烟气旁路
        5.3.2 省煤器水侧旁路
        5.3.3 分级省煤器
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 后续展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果

(6)大功率火电机组一次调频能力建模与优化(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
        1.1.1 可再生能源系统接入对电网的冲击
        1.1.2 特高压输电对汽轮机一次调频的影响
        1.1.3 火电机组的一次调频能力降低
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 机组灵活性运行研究现状
        1.2.2 功频电液调节系统研究现状
        1.2.3 协调控制系统研究现状
        1.2.4 火电机组一次调频能力研究现状
        1.2.4.1 阀门一次调频研究
        1.2.4.2 高压加热器调节负荷相关研究
        1.2.4.3 低压加热器调节负荷相关研究
        1.2.4.4 凝结水节流调节负荷研究
        1.2.5 火电机组一次调频优化研究现状
    1.3 本文研究主要内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 研究内容
    1.4 本章小结
2 功频电液调节系统和协调控制系统建模及参数辨识
    2.1 功频电液调节系统建模及参数辨识
        2.1.1 非线性伺服系统模型
        2.1.2 连续传递函数的离散化
        2.1.3 基于神经网络的参数辨识
        2.1.4 数据预处理
        2.1.5 参数辨识
        2.1.6 参数辨识结果
        2.1.7 结果验证
        2.1.8 DEH建模和参数辨识方法应用说明
        2.1.9 结论
    2.2 协调控制系统建模及参数辨识
        2.2.1 协调控制系统原理
        2.2.2 制粉系统模型
        2.2.3 锅炉模型
        2.2.4 管道压损模型
        2.2.5 汽轮机模型
        2.2.6 参数辨识和模型仿真
        2.2.6.1 制粉系统参数辨识和验证
        2.2.6.2 锅炉模型求解和验证
        2.2.6.3 管道压损模型参数辨识和验证
        2.2.6.4 汽轮机模型参数辨识和验证
        2.2.6.5 协调控制系统模型整体验证
        2.2.7 CCS建模和参数辨识方法应用说明
        2.2.8 结论
    2.3 本章小结
3 火电机组一次调频能力分析与评估
    3.1 大功率机组一次调频能力仿真与试验分析
        3.1.1 火电机组一次调频分析
        3.1.1.1 一次调频相关概念
        3.1.1.2 DEH和 CCS一次调频模型
        3.1.1.3 DEH和 CCS单独一次调频
        3.1.1.4 DEH和 CCS协同一次调频
        3.1.1.5 灵活改变机组运行方式
        3.1.2 一次调频能力试验研究
        3.1.2.1 调节阀最大调频能力分析
        3.1.2.2 给水小旁路的一次调频
        3.1.2.3 混合一次调频
        3.1.2.4 试验结果分析
        3.1.3 结论
    3.2 基于神经网络的阀门一次调频能力评估
        3.2.1 调门动态特性分析
        3.2.2 一次调频能力评估方法
        3.2.2.1 一次调频过程变工况分析
        3.2.2.2 基于变工况分析的阀门一次调频能力评估方法
        3.2.2.3 基于单元机组线性增量数学模型的阀门一次调频能力评估方法
        3.2.2.4 阀门一次调频能力评估流程
        3.2.3 一次调频能力仿真结果和验证
        3.2.4 阀门一次调频能力评估方法应用说明
        3.2.5 结论
    3.3 基于EBSILON的高加给水旁路提升负荷能力分析
        3.3.1 基于EBSILON的热力系统建模
        3.3.1.1 EBSILON简介
        3.3.1.2 1000 MW机组EBSILON建模
        3.3.1.3 变工况模型验证
        3.3.2 高加给水旁路仿真分析
        3.3.2.1 高加小旁路仿真分析
        3.3.2.2 高加混合旁路分析
        3.3.2.3 高加大旁路分析
        3.3.2.4 最优高加旁路方式分析
        3.3.3 高加给水旁路提升负荷能力方法应用说明
        3.3.4 结论
    3.4 本章小结
4 火电机组一次调频优化分析
    4.1 大功率机组一次调频参数优化研究
        4.1.1 一次调频参数分析
        4.1.1.1 一次调频死区的分析及仿真
        4.1.1.2 一次调频响应时间的分析及仿真
        4.1.1.3 速度不等率的分析及仿真
        4.1.2 系统各机组最优速度不等率研究分析
        4.1.2.1 调差系数
        4.1.2.2 电力系统的负荷频率静态特性
        4.1.2.3 机组一次调频能力
        4.1.2.4 各机组最优速度不等率研究
        4.1.3 算例仿真分析
        4.1.4 结论
    4.2 考虑一次调频能力的火电机组负荷优化分配
        4.2.1 火电机组经济性和一次调频能力分析
        4.2.1.1 机组运行经济性分析
        4.2.1.2 机组一次调频能力分析
        4.2.2 考虑一次调频能力的机组负荷优化分配
        4.2.2.1 优化目标
        4.2.2.2 约束条件
        4.2.3 正弦余弦算法
        4.2.4 算例仿真分析
        4.2.5 结论
    4.3 本章小结
5 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
作者简历

(7)宽负荷脱硝下给水温度对超临界机组性能影响及评价(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号表
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 给水温度对省煤器传热特性影响的研究现状
    1.3 超临界机组宽负荷脱硝性能研究现状
        1.3.1 机组提高给水温度宽负荷脱硝性能研究现状
        1.3.2 超临界机组宽负荷性能分析及优化研究现状
    1.4 主要研究内容及创新点
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 创新点
第2章 超临界直流锅炉省煤器传热特性分析
    2.1 省煤器传统热力学方法
    2.2 省煤器传热模型构建
        2.2.1 省煤器物理模型
        2.2.2 模型简化和假设
        2.2.3 逆流传热模型
        2.2.4 顺流传热模型
        2.2.5 省煤器传热系数模型
        2.2.6 省煤器传热(?)分析模型
    2.3 省煤器传热模型验证
    2.4 省煤器传热特性计算结果分析
        2.4.1 省煤器水温变化特性
        2.4.2 省煤器烟气温度变化特性
        2.4.3 省煤器辐射热流密度变化特性
        2.4.4 省煤器受热面灰污层温度变化特性
        2.4.5 省煤器传热温差变化特性
        2.4.6 省煤器换热系数变化特性
        2.4.7 省煤器受热面传热量变化特性
        2.4.8 省煤器单位水温升换热面积变化特性
        2.4.9 省煤器(?)效率变化特性
    2.5 本章小结
第3章 设置0号高加对超临界机组性能的影响分析
    3.1 模型描述
        3.1.1 600MW超临界机组模型
        3.1.2 0号高加数学模型简化和假设
        3.1.3 炉膛热平衡模型
        3.1.4 热风温度计算模型
        3.1.5 省煤器出口水温计算模型
        3.1.6 排烟温度计算模型
        3.1.7 锅炉热效率计算模型
        3.1.8 汽轮机热耗率及煤耗率计算模型
        3.1.9 蒸汽温度计算模型
    3.2 0号高加模型求解及验证
        3.2.1 0号高加模型求解
        3.2.2 0号高加模型验证
    3.3 设置0号高加计算结果分析
        3.3.1 给水温度对锅炉排烟温度影响
        3.3.2 给水温度对锅炉热效率影响
        3.3.3 给水温度对热风温度影响
        3.3.4 给水温度对省煤器出口水温影响
        3.3.5 给水温度对汽轮机热耗率影响
        3.3.6 给水温度对发电标准煤耗率影响
    3.4 本章小结
第4章 IPT定值模式下机组性能评价
    4.1 模型构建
        4.1.1 660MW超临界机组物理模型
        4.1.2 闭合循环影响机制
        4.1.3 IPT定值数学模型的简化和假设
        4.1.4 锅炉模型
        4.1.5 汽轮发电机组模型
        4.1.6 机组总体指标模型
        4.1.7 汽温模型
    4.2 IPT定值模式模型求解和验证
        4.2.1 IPT定值模式模型求解
        4.2.2 IPT定值模式模型验证
    4.3 IPT定值模式模拟结果分析
        4.3.1 中间点温度(IPT)变化特性
        4.3.2 IPT定值模式煤水比的变化特性
        4.3.3 IPT定值模式炉侧运行参数变化特性
        4.3.4 IPT定值模式SCR运行特性
        4.3.5 IPT定值模式锅炉尾部受热面性能变化
        4.3.6 IPT定值模式机组经济指标的变化规律
        4.3.7 IPT定值模式蒸汽温度的变化规律
    4.4 本章小结
第5章 IPT调节模式下机组性能评价
    5.1 运行策略介绍及物理模型
        5.1.1 运行策略介绍
        5.1.2 模型描述
    5.2 数学模型
        5.2.1 二氧化碳排放量模型
        5.2.2 二氧化硫排放浓度模型
        5.2.3 粉尘排放浓度模型
        5.2.4 氨逃逸率及喷氨量模型
        5.2.5 经济指标模型
        5.2.6 尾部受热面低温腐蚀模型
    5.3 模型算法
    5.4 IPT调节模式模拟结果分析
        5.4.1 IPT调节模式机组运行参数变化特性
        5.4.2 IPT调节模式锅炉尾部受热面运行特性
        5.4.3 IPT调节模式SCR运行特性
        5.4.4 IPT调节模式机组经济指标变化特性
    5.5 不同运行模式其他污染物排放特性
        5.5.1 SO_2排放浓度的变化特性
        5.5.2 SO_2粉尘排放浓度的变化特性
        5.5.3 CO_2排放量的变化特性
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(8)不确定系统的鲁棒控制方法研究及其在电力系统中的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滑模控制的研究现状
        1.2.2 干扰观测器的研究现状
        1.2.3 火电机组的建模与控制
        1.2.4 智能电网的关键控制技术
        1.2.5 微网的安全运行与控制
        1.2.6 电力电子系统的稳定控制
    1.3 本文的主要工作
第2章 含非匹配不确定性系统的鲁棒控制
    2.1 基于UDE的渐近跟踪鲁棒控制
        2.1.1 基于UDE的控制方法简介
        2.1.2 镇定条件分析
        2.1.3 参考模型的系统设计方法
        2.1.4 含非匹配不确定性下的控制器设计
        2.1.5 仿真结果及分析
    2.2 基于UDE的连续滑模控制
        2.2.1 二阶不确定系统的连续滑模控制
        2.2.2 高阶不确定系统的连续滑模控制
        2.2.3 仿真结果及分析
    2.3 DC-DC变换器的连续滑模控制
        2.3.1 DC-DC变换器建模
        2.3.2 连续滑模控制器设计
        2.3.3 仿真及实验结果分析
    2.4 本章小结
第3章 仿射非线性系统的自适应滑模控制
    3.1 自适应高阶滑模控制方法
        3.1.1 问题描述
        3.1.2 控制器设计
        3.1.3 稳定性分析
    3.2 亚临界火电机组控制模型开发
        3.2.1 模型建立
        3.2.2 模型验证
    3.3 亚临界火电机组的鲁棒协调控制
        3.3.1 控制器设计
        3.3.2 仿真结果及分析
    3.4 本章小结
第4章 受约束非线性系统的滑模预测控制
    4.1 滑模预测控制方法
        4.1.1 问题描述
        4.1.2 控制器设计
        4.1.3 闭环稳定性分析
    4.2 超超临界火电机组控制模型开发
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 模型验证
    4.3 超超临界火电机组的鲁棒协调控制
        4.3.1 控制器设计
        4.3.2 仿真结果及分析
    4.4 本章小结
第5章 鲁棒控制方法在微网中的应用
    5.1 基于虚拟阻抗的逆变器广义鲁棒控制
        5.1.1 并联逆变器系统的阻抗建模
        5.1.2 基于互质分解的虚拟阻抗设计
        5.1.3 闭环系统稳定性和鲁棒性分析
        5.1.4 虚拟阻抗对功率控制环的影响
        5.1.5 仿真结果及分析
    5.2 同步控制中电网电压参数的鲁棒估计
        5.2.1 基于虚拟同步机理论的电压参数估计
        5.2.2 基于滑模观测器的电压参数鲁棒估计
    5.3 互联微网系统的频率/电压双层分布式控制
        5.3.1 互联微网系统的双层分布式控制
        5.3.2 互联微网系统的多模式运行
        5.3.3 控制系统的稳定性和最优性分析
        5.3.4 仿真算例及分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间学术成果
参与的主要科研项目

(9)火电机组灵活运行控制关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 制粉系统优化控制研究现状
        1.2.2 协调系统优化控制研究现状
        1.2.3 供热机组热电解耦研究现状
        1.2.4 供热机组蓄能利用研究现状
    1.3 论文研究内容
第2章 适应灵活运行的制粉系统优化控制
    2.1 制粉系统工作原理及特性
    2.2 制粉系统非线性动态模型
        2.2.1 一次风非线性动态方程
        2.2.2 磨煤机非线性动态方程
        2.2.3 模型参数辨识及验证
    2.3 制粉系统多变量优化控制
        2.3.1 阶梯式多变量广义预测控制
        2.3.2 基于多变量预测控制的制粉系统优化控制
        2.3.3 控制系统仿真及验证
    2.4 制粉系统存粉深度利用控制
        2.4.1 改进的制粉系统最简模型
        2.4.2 一次风流量动态补偿控制
        2.4.3 控制系统仿真及验证
    2.5 本章小结
第3章 适应灵活运行的协调系统优化控制
    3.1 阶梯式广义预测控制算法研究
        3.1.1 预测控制与阶梯式控制的基本原理
        3.1.2 阶梯式广义预测控制算法
        3.1.3 控制器跟踪与无扰切换
    3.2 汽包炉机组协调系统优化控制
        3.2.1 汽包炉机组动态特性分析
        3.2.2 汽包炉机组协调优化控制
        3.2.3 控制系统仿真验证
        3.2.4 330MW级汽包炉机组控制验证
    3.3 直流炉机组协调系统优化控制
        3.3.1 直流炉机组动态特性分析
        3.3.2 直流炉机组协调优化控制
        3.3.3 控制系统仿真验证
        3.3.4 660MW级直流炉机组控制验证
    3.4 本章小结
第4章 适应深度变负荷的供热机组热电解耦控制
    4.1 抽汽供热基本原理及特性分析
        4.1.1 抽汽式供热基本原理
        4.1.2 抽汽式供热安全区计算
    4.2 吸收式热泵辅助供热模型研究
        4.2.1 基本原理及特性分析
        4.2.2 水和溴化锂溶液物性特性
        4.2.3 吸收式热泵动态模型
    4.3 含两级旁路供热机组模型研究
        4.3.1 基本原理及特性分析
        4.3.2 含两级旁路供热机组动态模型
    4.4 储热罐辅助供热模型研究
        4.4.1 基本原理及特性分析
        4.4.2 储热罐动态模型
    4.5 热网系统计算模型研究
        4.5.1 热网热负荷计算模型
        4.5.2 供回水温度计算模型
    4.6 联合供热系统仿真模型
        4.6.1 联合供热基本原理
        4.6.2 联合供热仿真模型
    4.7 深度热电解耦控制系统
        4.7.1 控制系统设计
        4.7.2 控制系统仿真及验证
    4.8 本章小结
第5章 适应快速变负荷的供热机组多能源协同控制
    5.1 多能源协同控制全局优化方案
        5.1.1 多能源系统特点及局限性
        5.1.2 多能源协同控制全局优化方案
    5.2 多能源协同调度系统
        5.2.1 信号多尺度分解方法
        5.2.2 控制系统性能评价指标
        5.2.3 负荷指令处理和优化分配
    5.3 分布式能源协同控制系统
        5.3.1 锅炉蓄能协同控制系统
        5.3.2 热网蓄能协同控制系统
        5.3.3 储热罐蓄能协同控制系统
    5.4 多能源在线评估系统
        5.4.1 热网蓄能评估
        5.4.2 储热罐蓄能评估
    5.5 多能源协同负荷控制系统
        5.5.1 控制系统设计
        5.5.2 控制系统仿真及验证
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(10)超超临界1000MW机组凝结水节流一次调频的应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 燃煤机组一次调频的发展
        1.2.2 燃煤机组新型一次调频技术
    1.3 技术路线及主要内容
第二章 燃煤机组一次调频的原理与方式
    2.1 电力系统的频率特性
    2.2 电力系统的频率调整过程
    2.3 一次调频技术指标
    2.4 燃煤一次调频的实现
        2.4.1 概述
        2.4.2 高压调门节流
        2.4.3 一次调频的补汽调节
        2.4.4 凝结水节流
        2.4.5 高压加热器给水旁路调节
    2.5 提升燃煤机组的一次调频能力
    2.6 本章小结
第三章 超超临界1000MW汽轮机不同调频方式的特性分析
    3.1 概述
    3.2 Ebsilon热力系统仿真软件
        3.2.1 Ebsilon软件
        3.2.2 Ebsilon组件模型
    3.3 补汽流量对机组功率与热力特性影响的计算分析
    3.4 补汽阀运行特性的现场试验
    3.5 本章小结
第四章 凝结水参与一次调频可行性研究
    4.1 凝结水节流参与一次调频理论分析
        4.1.1 主机调门节流对机组经济性影响
    4.2 水位变化流量计算
        4.2.1 除氧器水位变化
        4.2.2 凝汽器水位变化
        4.2.3 直接减少凝结水流量对系统内容器水位的影响
    4.3 本章小结
第五章 凝结水控制参与一次调频的试验验证
    5.1 试验的目的及内容
        5.1.1 试验的目的
        5.1.2 试验的内容
    5.2 凝结水流量调整试验
        5.2.1 凝结水流量调整试验目的
        5.2.2 凝结水流量调整试验过程
        5.2.3 试验结果
    5.3 高压调门特性试验
    5.4 本章小结
第六章 凝结水节流一次调频的控制设计
    6.1 协调控制系统应用优化
        6.1.1 机组控制方式
    6.2 汽轮机调门曲线优化
        6.2.1 改造前后汽机高压调门开度的变化及影响
        6.2.2 改造后后汽机高压调门开度的变化及影响
    6.3 凝结水节流一次调频逻辑优化
    6.4 除氧器水位的控制优化
    6.5 本章小结
第七章 结论与进一步工作
致谢
参考文献

四、300MW超临界直流锅炉的运行特性(论文参考文献)

  • [1]660MW超超临界循环流化床锅炉关键技术与方案研究[D]. 聂立. 浙江大学, 2021(01)
  • [2]660MW超超临界火电机组深度调峰能力试验研究[D]. 万宏斌. 兰州交通大学, 2020(02)
  • [3]超超临界二次再热机组一次调频性能优化[D]. 凌晨. 东南大学, 2020(01)
  • [4]基于EBSILON二次再热百万机组机炉耦合建模仿真及热经济性研究[D]. 麻国倩. 山东大学, 2020(12)
  • [5]650MW超临界锅炉超低负荷水动力特性及SCR入口烟温调节方式[D]. 倪晓滨. 东南大学, 2020(01)
  • [6]大功率火电机组一次调频能力建模与优化[D]. 廖金龙. 浙江大学, 2020(07)
  • [7]宽负荷脱硝下给水温度对超临界机组性能影响及评价[D]. 王艳红. 东北电力大学, 2019(01)
  • [8]不确定系统的鲁棒控制方法研究及其在电力系统中的应用[D]. 田震. 上海交通大学, 2019
  • [9]火电机组灵活运行控制关键技术研究[D]. 高耀岿. 华北电力大学(北京), 2019(01)
  • [10]超超临界1000MW机组凝结水节流一次调频的应用研究[D]. 索中举. 东南大学, 2019(05)

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300MW超临界直流锅炉运行特点
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