响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法与流程

本发明属于火电机组的智能控制领域，具体涉及一种响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法。

背景技术：

1、作为常规电力行业中起主导地位的火力发电厂，火力发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。那必须要求火力发电机组，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。

2、电网对运行机组的调峰能力要求越来越高，与新能源等电源相比，煤电具有较好的调峰性能。电网峰谷差的日益显著要求大容量机组有较强的调峰能力，因此机组旁路系统的作用愈发突出，不断优化旁路系统来适应调峰的要求，满足深度调峰运行，提高机组的运行安全性，对电网的安全稳定运行具有重要意义。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种针对灵活调峰需求的旁路系统多模式分配控制方法。

2、本发明采用如下技术方案来实现的：

3、响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，包括：

4、旁路控制模式为正常启动模式，正常启动模式在机组正常启动时使用；

5、正常启动时，锅炉复位mft后投入高旁自动，高压旁路阀门预开度最小为6％，低压旁路阀门预开度最小为10％；

6、该方法具体包括：1)高旁减压阀控制、2)旁路阀控制、3)低旁减压阀控制以及4)高、低旁减温阀控制。

7、本发明进一步的改进在于，该方法适用的汽轮机为超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压和抽汽凝汽式汽轮机。

8、本发明进一步的改进在于，机组启动旁路系统采用高压旁路和低压旁路两级串联旁路系统组成。

9、本发明进一步的改进在于，1)高旁减压阀控制，包括：

10、(1)最小压力控制阶段：高旁自动，高压旁路阀门预开度最小为6％，随着锅炉蒸发量增大，当高旁前压力达到0.6mpa时，高旁阀门投自动后开度也由最小开度逐渐增大至10％，当主汽压力小于1mpa时，旁路运行方式为最小压力控制，此时主汽压力设定值为1mp；

11、(2)升压控制模式：当高旁前压力大于1.0mpa时进入升压模式，随着主汽压力的升高，高旁阀逐渐开启，基本维持主汽压力在1mpa，当高压旁路开度＞40％后，主蒸汽压力设定值逐渐提高，基本维持高旁开度在40％左右将主蒸汽压力提高至8.5mpa的冲转压力；；

12、(3)定压控制模式：当主汽压达到冲转压力8.5mpa后，进入定压模式，此时，调阀自动维持压力设定值在冲转压力；在达到冲转压力前由操作员切换为定压模式；

13、重新启动模式：当锅炉mft时且高旁阀关闭，则进入重新启动模式，当任一油枪投运或任一给煤机运行，由重新启动模式转为正常启动模式；

14、在机组冲转和并网带初负荷阶段，均由高旁减压阀控制主汽压力，以保证汽轮机进汽压力的稳定，随着机组负荷的提高汽轮机进汽流量的增大，高旁阀逐渐关小直至全关，高旁阀进入跟随模式，此时压力设定值为实际压力值加上0.5mpa的偏置，以确保阀门全关。

15、本发明进一步的改进在于，调阀自动维持压力设定值在冲转压力时，还能够通过操作员设定压力值。

16、本发明进一步的改进在于，2)旁路阀控制，包括：

17、同时设计有机组泄压功能，如果旁路阀在自动状态，当主汽压力超过设定压力，高旁阀将自动开启，以控制主汽压力不超压；在自动状态下，如果发电机解列但锅炉未跳闸，解列后旁路阀最小开度自动设为50％，保持旁路阀开启状态，以保护再热器，若汽轮机未跳闸则可协助维持汽机转速或停机不停炉工况运行。

18、本发明进一步的改进在于，主汽压力超过的设定压力值为26.5mpa。

19、本发明进一步的改进在于，3)低旁减压阀控制，包括：

20、低旁投入自动的情况下，当mft复位后，低旁阀开启至10％最小开度，锅炉点火后，随着再热蒸汽压力的上升，低旁阀逐渐开启并维持再热汽压为再热蒸汽压力设定值，在高旁处于升压阶段时，再热蒸汽压力设定依照过热蒸汽压力对应的再热蒸汽压力需求自动设定；

21、当高旁升压阶段结束后，再热蒸汽压力设定根据机组负荷对应的再热蒸汽压力需求自动设定；

22、机组并网后，随着汽轮机逐渐增加负荷，中调阀逐渐开启，为了维持再热汽压，低压旁路阀逐渐关闭，当两侧低旁阀均关闭后，低旁控制转入跟随方式，此时再热汽压设定值为“实际再热汽压+0.5”以保证低旁阀处于关闭状态，于此同时，当实际再热汽压超过“机组负荷对应的再热汽压+0.5mpa”，低旁阀通过调节回路逐渐开启防止再热器超压；

23、发电机解列或者汽机跳闸时，如果未发生mft，低旁阀会通过调节回路快速开启至50％并转为压力调节，压力设定为发电机解列或者汽机跳闸前再热蒸汽压力，低旁快开时高旁减温水同时快开至50％并转为温度调节。

24、本发明进一步的改进在于，4)高、低旁减温阀控制，包括：

25、高旁减温阀控制高旁出口温度，设定值为360℃，且操作员能够进行偏置；低旁减温阀控制低旁出口温度，由操作员设定。

26、本发明至少具有有益的技术效果：

27、本发明所述的一种响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，通过创建了旁路系统全过程智能适配的控制策略，贯彻了以旁路系统灵活高效运行为主线，保证了汽轮机旁路的安全稳定运行，适用于所有“日内启动调峰”的火电机组。

技术特征：

1.响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，该方法适用的汽轮机为超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压和抽汽凝汽式汽轮机。

3.根据权利要求1所述的响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，机组启动旁路系统采用高压旁路和低压旁路两级串联旁路系统组成。

4.根据权利要求1所述的响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，1)高旁减压阀控制，包括：

5.根据权利要求4所述的响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，调阀自动维持压力设定值在冲转压力时，还能够通过操作员设定压力值。

6.根据权利要求1所述的响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，2)旁路阀控制，包括：

7.根据权利要求6所述的响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，主汽压力超过的设定压力值为26.5mpa。

8.根据权利要求1所述的响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，3)低旁减压阀控制，包括：

9.根据权利要求1所述的响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，其特征在于，4)高、低旁减温阀控制，包括：

技术总结本发明响应电网负荷需求的火电机组旁路系统多模式控制方法，包括：旁路控制模式为正常启动模式，正常启动模式在机组正常启动时使用。正常启动时，锅炉复位MFT后投入高旁自动，高压旁路阀门预开度最小为6％，低压旁路阀门预开度最小为10％；该方法具体包括：1)高旁减压阀控制、2)旁路阀控制、3)低旁减压阀控制以及4)高、低旁减温阀控制。本发明创建了旁路系统全过程智能适配的控制策略，贯彻了以旁路系统灵活高效运行为主线，保证了汽轮机旁路的安全稳定运行，适用于所有“日内启动调峰”的火电机组。技术研发人员：吴青云,谭祥帅,高奎,陈志刚,乔红宝,高景辉,何信林,王海涛,刘世雄,王航飞,刘帅,姚智,王昊,郭云飞,李昭,赵威,蔺奕存,王涛,赵如宇,王林受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15