發(fā)布時間：2018-01-04 05:07

  本文關鍵詞：汽輪機組變工況特性分析與優(yōu)化研究　出處：《東南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 汽輪機 現場試驗 APROS 調節(jié)閥 調節(jié)級 配汽優(yōu)化 螢火蟲算法

【摘要】：火電廠是一次能源耗費大戶,為保證火電廠在同行業(yè)中的競爭力,適應國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求,需要對發(fā)電企業(yè)的運行特性以及優(yōu)化進行深入研究。為此,本文以某電廠#8機組為研究對象,開展噴嘴配汽機組現場試驗、動態(tài)特性建模、熱經濟性分析以及配汽優(yōu)化等方面的相關工作。首先,進行對象機組的現場試驗,包括汽機負荷階躍響應試驗、深度調峰試驗以及快速調峰試驗,得到汽機不同負荷下調節(jié)閥的階躍響應特性,同時在保證機組運行安全的前提下通過快速升降負荷試驗手動獲得了高速調峰時允許的最快升降負荷速率,為同類機組提供了參考,并為后續(xù)建模、調試及優(yōu)化工作提供試驗數據。其次,基于APROS分析型支撐平臺,利用機組設計數據建立汽輪機及其熱力系統(tǒng)模型,并通過模型試驗計算獲得的機組動態(tài)特性與現場特性試驗的數據進行對比,驗證模型的可靠性。基于建立的APROS詳細計算模型,針對不同典型工況定量分析對機組經濟性的影響因素,包括初壓、初溫和背壓,獲得各因素對功率和熱耗率的影響曲線以及修正曲線,為現場不同工況下的經濟性分析提供參考。然后,通過詳細的變工況計算獲得調節(jié)閥的綜合流量系數曲線以及調節(jié)閥和調節(jié)級的組合特性曲線,建立了其理論計算模型,并基于理論計算模型對仿真模型進行調節(jié)閥和調節(jié)級的調試,在以往重疊度研究的基礎上,將仿真模型計算數據與現場調節(jié)閥特性試驗數據進行對比驗證仿真模型的可靠性。在此基礎上,聯(lián)合采用負荷和閥位的思想,對機組進行配汽優(yōu)化研究,獲得機組多種配汽方式下的熱耗變化曲線,通過與現場實際運行數據對比表明優(yōu)化的可行性,進而得到機組最佳配汽方式和最優(yōu)初壓曲線,并建立了機組熱耗率隨主汽壓力變化的理論數學模型,其結論可用于指導機組現場試驗,為現場實際運行曲線的進一步優(yōu)化提供方向。針對對象機組背壓受季節(jié)影響大的問題,根據機組最佳配汽方式基于所建模型獲得機組最優(yōu)初壓曲線簇以及背壓對主汽壓力的邏輯修正參考曲線。最后,引進先進的螢火蟲智能優(yōu)化算法,探討了其與標準粒子群算法在解決不同優(yōu)化問題時的優(yōu)劣,根據機組配汽優(yōu)化前后獲得的煤耗特性曲線,驗證螢火蟲算法相對于傳統(tǒng)算法在解決此類問題上的有效性,并根據電網調度要求在機組不同最快升降負荷速率的限制下計算獲得全廠的負荷經濟分配方案。
[Abstract]:Thermal power plant is a major consumer of primary energy. In order to ensure the competitiveness of thermal power plants in the same industry and to meet the requirements of the national sustainable development strategy, the operation characteristics and optimization of power generation enterprises need to be studied in depth. In this paper, a power plant #8 unit as the research object, to carry out the nozzles steam distribution unit field test, dynamic characteristics modeling, thermal economic analysis and steam distribution optimization and other related work. The field test of the object unit including step response test of turbine load, deep peak-shaving test and fast peak-shaving test were carried out, and the step response characteristics of regulating valve under different loads were obtained. At the same time, under the premise of ensuring the operation safety of the unit, through the rapid lifting load test to manually obtain the fastest load rate allowed in the high speed peak-shaving, which provides a reference for the similar units, and for the subsequent modeling. Debugging and optimization work provides test data. Secondly, based on the APROS analytical support platform, the steam turbine and its thermodynamic system model are established by using the unit design data. The reliability of the model is verified by comparing the dynamic characteristics of the unit with the field characteristic test data. Based on the established APROS detailed calculation model. According to the influence factors of quantitative analysis on unit economy in different typical working conditions, including initial pressure, initial temperature and back pressure, the influence curves and correction curves of various factors on power and heat consumption rate were obtained. Then the comprehensive flow coefficient curve and the combined characteristic curve of regulating valve and regulating stage are obtained by detailed calculation of variable working conditions. The theoretical calculation model is established, and the simulation model is debugged based on the theoretical calculation model. Based on the previous research of overlap degree, the adjustment valve and the regulating stage of the simulation model are debugged. The reliability of the simulation model is verified by comparing the simulation model calculation data with the field control valve characteristic test data. On this basis, combined with the idea of load and valve position, the steam distribution optimization of the unit is studied. The change curves of heat consumption under various steam distribution modes are obtained, and the feasibility of optimization is proved by comparing with the actual operation data, and then the optimal steam distribution mode and the optimal initial pressure curve are obtained. The theoretical mathematical model of the heat consumption rate with the main steam pressure is established, and the conclusions can be used to guide the field test of the unit. It provides the direction for the further optimization of the actual operation curve on the spot, aiming at the problem that the back pressure of the object unit is greatly affected by the season. According to the optimal steam distribution mode of the unit, the optimal initial pressure curve cluster of the unit and the logical modified reference curve of the back pressure to the main steam pressure are obtained based on the established model. Finally, the advanced intelligent optimization algorithm of firefly is introduced. The advantages and disadvantages of PSO and PSO in solving different optimization problems are discussed, and the coal consumption characteristic curves before and after steam distribution optimization are obtained. The effectiveness of the firefly algorithm in solving this kind of problem is verified compared with the traditional algorithm, and the economic load distribution scheme of the whole plant is obtained according to the requirements of the power grid dispatching under the limitation of the different fastest load rate of the unit.
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM621

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 ;移動機組最佳負荷規(guī)范的計算[J];糧油加工與食品機械;1981年02期

2 焦會良;上安電廠~#1機組負荷受阻原因分析[J];河北電力技術;1999年04期

3 王忠元,柯建新;實施機組運行優(yōu)化管理的經驗[J];華東電力;2000年01期

4 楊勇平,劉彤,郭民臣,劉文義;關于火電機組性能評價指標的探討[J];中國電機工程學報;2000年02期

5 劉紅,蘇同春,姚軍;合肥二電廠2×350MW機組協(xié)調控制[J];電站系統(tǒng)工程;2003年04期

6 王維軍;王時雨;;機組閥門試驗中負荷擺動及之后閥門打不開的原因[J];華北電力技術;2005年12期

7 黃衛(wèi)劍;陳世和;;600MW機組快速減負荷試驗成功的分析[J];廣東電力;2007年03期

8 楊印廷;張國棟;;330MW機組RB功能分析[J];電力科學與工程;2008年05期

9 李宏;劉衛(wèi)國;李泉;;600MW機組RB邏輯的分析與優(yōu)化[J];浙江電力;2008年06期

10 劉歡迎;宋和斌;姜瑞紅;;一起機組跳閘事件的分析及對策[J];江西電力;2008年03期

相關會議論文 前10條

1 范秋香;;600MW機組SIS系統(tǒng)的應用[A];2010年全國發(fā)電廠熱工自動化專業(yè)會議論文集[C];2010年

2 劉蕊;曹海波;萬新福;;姚電公司600MW機組節(jié)能降耗綜合治理[A];全國火電600MWe級機組能效對標及競賽第十四屆年會論文集[C];2010年

3 任福俊;扎永強;吳濤;;耗差分析系統(tǒng)在200MW機組運行優(yōu)化對標管理中的應用[A];全國火電100-200MW級機組技術協(xié)作會2009年年會論文集[C];2009年

4 袁珍亮;王祿偉;;200MW機組節(jié)能降耗綜合分析[A];全國火電200MW級機組協(xié)作會第22屆年會論文集[C];2004年

5 楊印廷;張國棟;;330MW機組RB功能的淺析[A];全國火電大機組（300MW級）競賽第37屆年會論文集[C];2008年

6 金新榮;;從運行角度談燃煤機組節(jié)能降耗[A];全國火電100MW級機組技術協(xié)作會第6屆年會論文集[C];2007年

7 肖慧峰;孫瑞;肖伯樂;茅冬春;張泉林;莊清泉;;短時間區(qū)間最優(yōu)意義的機組負荷在線經濟分配[A];2004電站自動化信息化學術技術交流會議論文集[C];2004年

8 朱慶玉;;丹東電廠350MW機組優(yōu)化運行的研究與實踐[A];全國火電大機組（300MW級）競賽第38屆年會論文集[C];2009年

9 錢忠文;俞基安;;加強機組長周期高負荷連續(xù)運行特點的研究,確保機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)[A];全國火電大機組（600MW級）競賽第8屆年會論文集[C];2004年

10 ;600MW機組高級控制系統(tǒng)優(yōu)化方案研究與應用[A];全國火電大機組（600MW級）競賽第十二屆年會論文集（下冊）[C];2008年

相關重要報紙文章 前10條

1 薛卿 鄭瑞霞;定洲電廠1號機組健步走完“168”[N];華北電力報;2004年

2 金二學;姚孟發(fā)電多措并舉扭虧為贏[N];中國電力報;2010年

3 張志紅　通訊員 盛建華;老機組煥發(fā)新活力[N];中國電力報;2009年

4 丁芳;節(jié)水增發(fā)電 減碳兩千萬[N];東北電力報;2010年

5 記者 王方遒;哈產三峽首臺國產化機組并入國網[N];哈爾濱日報;2007年

6 通訊員 雷霞;喜河水電搶抓洪尾促增發(fā)[N];中國電力報;2011年

7 車志榮 任洋;三道措施把關 全員參與有保證[N];中國電力報;2004年

8 朱晶晶 記者 鄒偉軍;九江電廠上半年發(fā)電量同比超發(fā)3.21億千瓦時[N];九江日報;2014年

9 本報記者 牛彥君;從“欠產”到“超產”[N];甘肅日報;2006年

10 記者 徐鑫;華能營口電廠扭虧為盈[N];遼寧日報;2009年

相關博士學位論文 前10條

1 趙軍;太陽能輔助燃煤機組發(fā)電技術與政策研究[D];華北電力大學;2015年

2 卓旭升;亞臨界燃煤機組動態(tài)建模及非線性控制應用研究[D];華中科技大學;2008年

3 王惠杰;基于混合模型的機組狀態(tài)重構及運行優(yōu)化研究[D];華北電力大學（河北）;2009年

4 靳濤;火電機組反向建模方法的研究[D];華北電力大學（北京）;2011年

5 龐昌樂;拖拉機作業(yè)機組仿真系統(tǒng)控制策略和模糊綜合控制的研究[D];中國農業(yè)大學;2002年

6 李利平;火電機組節(jié)能在線分析與智能運行優(yōu)化方法研究[D];華北電力大學（河北）;2007年

7 宗伯華;拖拉機自動變速及作業(yè)機組綜合控制研究[D];中國農業(yè)大學;2004年

8 安宏文;大容量火電機組調峰運行的軸系振動特性分析[D];華北電力大學;2014年

9 王瑋;火電機組冷端系統(tǒng)建模與節(jié)能優(yōu)化研究[D];華北電力大學（北京）;2011年

10 張叢林;水—火—風互補發(fā)電系統(tǒng)的容量優(yōu)化配置問題研究[D];天津大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 孫澤洋;蒸汽噴射器熱力學解析及其在火電機組變工況節(jié)能改造中的應用[D];華北電力大學;2015年

2 陳超;大唐國際陡河發(fā)電廠No.4機組協(xié)調控制系統(tǒng)分析與改造設計[D];華北電力大學;2015年

3 胡文杰;火電機組耗差分析及軟件系統(tǒng)開發(fā)[D];華北電力大學;2015年

4 王雨;唐熱300MW機組冷端優(yōu)化研究[D];華北電力大學;2015年

5 吳旋;600MW燃煤機組降低NO_x調整及技術改進[D];華北電力大學;2015年

6 王建剛;火電機組冷端系統(tǒng)運行優(yōu)化的研究[D];上海電力學院;2015年

7 莊偉;超臨界機組協(xié)調控制系統(tǒng)分析及預測控制策略研究[D];上海發(fā)電設備成套設計研究院;2015年

8 王嘉寅;超600℃等級超超臨界機組汽溫控制技術研究[D];上海交通大學;2014年

9 高巨賢;660MW超臨界機組協(xié)調控制系統(tǒng)的設計及優(yōu)化[D];華北電力大學;2015年

10 王會;1000MW機組爐內燒偏問題的診斷和燃燒、控制優(yōu)化研究[D];華北電力大學;2015年

，

本文編號：1377157