汽輪機啟動過程中安全經(jīng)濟優(yōu)化的研究.pdf

1、電力是中國經(jīng)濟的命脈，保證電網(wǎng)和電站運行的安全對我國可持續(xù)發(fā)展是十分必要的。隨著我國電網(wǎng)已進入到了以“高參數(shù)、大容量、自動化”為標志的新階段，電網(wǎng)的穩(wěn)定運行對自動發(fā)電控制(簡稱AGC)技術的發(fā)展提出了更高的要求。AGC是現(xiàn)代電網(wǎng)控制的一項基本和重要技術，是建立在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)與發(fā)電機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)間閉環(huán)控制的一種先進的技術手段。實施AGC可獲得以高質(zhì)量電能為前提的電力供需實時平衡，提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性，減少調(diào)度運行人員的勞動強度。

2、 火力發(fā)電廠實施AGC的關鍵是要對主要發(fā)電設備的安全經(jīng)濟性和運行狀況有十分清楚地了解，并有準確和客觀的定量數(shù)學模型對其狀態(tài)進行評價、對其工況變化過程進行控制。在參考了國際上幾大著名汽輪機制造公司，如GE，Siemens等，機組自啟動概念模型的基礎上，提出了以汽輪機安全性為約束、經(jīng)濟性為目標的實施系統(tǒng)構架。 在上述構架中，本文在圓筒壁非穩(wěn)態(tài)導熱理論的基礎上，首次推導出在外壁絕熱、內(nèi)部介質(zhì)溫度變化時圓筒壁溫度分布的解析模型，該

3、模型具有求解精度高、可以直接應用于實時分析系統(tǒng)的特點。論文提出了一種有限子結構計算方法，用于解決汽缸等復雜結構的溫度場解析求解問題。針對有限子結構中不穩(wěn)態(tài)溫度分布，定義了反映不同形狀下各段汽缸膨脹的特征值——膨脹特征溫度，用來表征不規(guī)則物體的變形和膨脹能力，由膨脹特征溫度計算各段的膨脹量。以上提出的一些創(chuàng)新方法使得在線監(jiān)測汽輪機各級軸向膨脹差成為可能。 在滿足汽輪機安全性約束條件的前提下，對影響機組啟動經(jīng)濟性的各種因素進行了分析

4、，提出了一種綜合考慮燃料消耗、設備損耗、人員費用等因素的歸一化評價方法，采用該方法可以對機組在啟動過程中的安全性和經(jīng)濟性的進行綜合評價，對國產(chǎn)300MW機組的實際啟動過程優(yōu)化計算和分析表明，本文提出的方法全面考慮了汽輪機組安全性和經(jīng)濟性因素，可以使以自動發(fā)電控制(AGC)為目的的汽輪機自啟動過程更加合理。 開發(fā)了啟動綜合評價系統(tǒng)，具有汽缸溫度場和變形實時分析、汽輪機各級軸向膨脹差實時監(jiān)測、啟動過程優(yōu)化等功能，并成功應用于電站實際