提升火电机组灵活性的机炉协调控制优化研究

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1、硕士学位论文提升火电机组灵活性的机炉协调控制优化研究STUDTONOPTIMIZATIONOFCOORDINATEDCONTROLOFBOILERANDSTEAMTURBINETOIMPROVETHEFLEXIBILITYOFTHETHERMALPOWERUNITS谢春甫哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TK323学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文提升火电机组灵活性的机炉协调控制优化研究硕士研究生：谢春甫导师：杨永滨副教授申请学位：工程硕士学科：动力工程所在单位：能源科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单

2、位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TK323U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDTONOPTIMIZATIONOFCOORDINATEDCONTROLOFBOILERANDSTEAMTURBINETOIMPROVETHEFLEXIBILITYOFTHETHERMALPOWERUNITSCandidate：XieChunfuSupervisor：Prof.YangYongbinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpe

3、ciality：PowerEngineeringAffiliation：SchoolofEnergyScience&Eng.DateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要由于我国用电电源和结构发生重大变化，火电机组定位由原来的主力发电单元逐步变成调峰调频的单元转变。在特定的历史时期内，火电机组会成为并正在成为我国电网最主要的调频调峰主力。面对上述情形，就需求火电机组对快速负荷变化响应速度足够快，并且在大范围变负荷

4、运行的条件下不仅兼顾了经济性同时兼顾了安全性，这就是火电机组灵活性的体现，对于不符合要求的老旧机组需进行灵活性改造。为了探究制约火电机组灵活性的原因，本文从机组实际数据中得到负荷速率值直接影响火电机组的灵活性，负荷速率值越大，火电机组负荷跟踪就越快，爬坡能力越强，但是同时主蒸汽压力与过热蒸汽温度波动就越大，导致安全性问题。因此如何保障机组过热蒸汽温度、主蒸汽压力波动在安全边界内，同时负荷跟踪性能越好就是本文的要点。经过对机组原逻辑的分析，得知机组指令限速逻辑、锅炉主控输出逻辑、风粉配合逻辑以及煤质校正逻辑是制约火电机组在负荷速率大时参数波动过大的内在原因。经

5、过分析，原机组锅炉主控与汽轮机主控统一限速、锅炉前馈系数与速率设置过小、反馈回路的参数设置不合理、风粉配合回路在煤质变化时存在的固有问题都制约火电机组的灵活性。基于上述研究，采用机理建模与先验知识融合的方法，构建出温度与压力一体化模型，分别构建了锅炉压力模型、过热器模型、喷水减温模型以及汽轮机模型，开创性的将风量与烟气热量等信息融合其中，通过实际数据校核，满足仿真要求。本文基于对原逻辑的探究，分别采取了汽轮机主控欲锅炉主控分别限速方法、锅炉静态前馈负荷速率与前馈系数结合优化方法、智能静态前馈和动态前馈方法、基于烟气温度构造热量信号进行煤质校正方法、采用负荷与

6、煤量共同控制风量指令的方法，达到了在负荷跟踪能力提高，同时也保证火电机组的安全性，提高了火电机组的灵活性。关键词：火电机组；灵活性；建模仿真；逻辑优化-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractDuetothemajorchangesinthepowersupplyandstructureinChina,thepositioningofthethermalpowerunitshasgraduallychangedfromthegeneratingunitstotheregulationmodulation.Inaspecifichistoricalp

7、eriod,thermalpowerunitswillbecomeandarebecomingthemainfrequencymodulationandpeakregulationforceinthepowergridofChina.Inthefaceoftheabovesituation,itisnecessarythatthethermalpowerunitsrespondfastenoughtorapidloadchangesandtakesafetyintoconsiderationundertheconditionoflarge-scalevari

8、ableloadoperation.Thisisth