一種循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰能力判定方法及系統(tǒng)技術方案

一種循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰能力判定方法及系統(tǒng)，步驟1：循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰運行狀態(tài)下，確定判定所述循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰能力的主要參數(shù)集合；步驟2：分析確定每個判定參數(shù)指標確定方法及范圍；步驟3：判定循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰能力。本發(fā)明專利技術建立一種綜合判定體系準確判定循環(huán)流化床鍋爐的深度調(diào)峰能力，使循環(huán)流化床機組能更好適應未來高比例新能源條件下網(wǎng)源協(xié)調(diào)安全運行的要求。求。求。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰能力判定方法及系統(tǒng)


[0001]本專利技術屬于循環(huán)流化床鍋爐
，特別涉及一種循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰能力判定方法及系統(tǒng)。

技術介紹

[0002]風電、光伏等新能源的迅猛發(fā)展對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行性提出了更高要求。受我國富煤國情限制，燃煤機組靈活性改造是提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要手段。目前，國內(nèi)眾多的發(fā)電企業(yè)已經(jīng)完成了燃煤機組的靈活性改造，然而針對燃煤發(fā)電機組深度調(diào)峰能力的相關判定方法尚需商榷，機組改造后深度調(diào)峰運行方式對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行存在一定的安全隱患。尤其是部分循環(huán)流化床發(fā)電機組也完成了靈活性改造，由于循環(huán)流化床鍋爐與傳統(tǒng)煤粉鍋爐燃燒方式的差異性決定了煤粉鍋爐深度調(diào)峰能力的判定方法無法直接應用于循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電機組。
[0003]現(xiàn)有的調(diào)峰能力判定方法主要針對煤粉鍋爐的發(fā)電機組，例如在設計煤質(zhì)或協(xié)議試驗煤質(zhì)下，深度調(diào)峰試驗穩(wěn)定工況維持2h以上，無燃燒波動導致的任意一個燃燒器火檢開關量為0，且無任意一個燃燒器火檢模擬量低于50％且持續(xù)時間超過5s，且無負壓波動幅度大于300Pa且持續(xù)時間超過5S，則判定煤粉鍋爐具備該工況下的深度調(diào)峰能力。顯然，正常運行的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)無燃燒器火檢信號，因此上述調(diào)峰能力判定方法不適合循環(huán)流化床鍋爐機組。
[0004]針對循環(huán)流化床鍋爐燃煤發(fā)電機組，現(xiàn)有技術尚沒有統(tǒng)一的深度調(diào)峰能力判定方法。主要原因在于：1.缺少專門的循環(huán)流化床鍋爐燃燒穩(wěn)定性的判定方法及評價體系；2.由于循環(huán)流化床鍋爐燃料具有一定的靈活性，除可以燃燒各種燃煤外，還可以燃燒不同種類的其他燃料(矸石、油頁巖、生物質(zhì)等)，現(xiàn)有技術無法判定寬燃料范圍內(nèi)的循環(huán)流化床鍋爐的穩(wěn)燃特性。
[0005]綜上所述，需要建立循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰能力的判定方法和系統(tǒng)，為深度挖掘循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)峰能力以及調(diào)峰能力拓展技術提供技術支撐，從而為電網(wǎng)長周期安全穩(wěn)定運行提供保證。

技術實現(xiàn)思路

[0006]為了克服以上技術問題，本專利技術旨在提供一種循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰能力判定方法及系統(tǒng)，基于循環(huán)流化床機組深度調(diào)峰工況，通過DCS(分散控制系統(tǒng))或者SIS(廠級監(jiān)控信息系統(tǒng))獲得循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰能力判定的參數(shù)集合，并分析參數(shù)集合中的對應指標，建立一種綜合判定體系準確判定循環(huán)流化床鍋爐的深度調(diào)峰能力，使循環(huán)流化床機組能更好適應未來高比例新能源條件下網(wǎng)源協(xié)調(diào)安全運行的要求。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用的技術方案是：
[0008]一種循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰判定方法，包括以下步驟；
[0009]步驟1：循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰運行狀態(tài)下，確定判定所述循環(huán)流化床鍋爐
機組深度調(diào)峰能力的主要參數(shù)集合；
[0010]步驟2：分析確定每個判定參數(shù)指標確定方法及范圍；
[0011]步驟3：判定循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰能力。
[0012]所述步驟1具體為：通過DCS或SIS監(jiān)測系統(tǒng)獲取循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰工況下多個狀態(tài)參數(shù)，關鍵的狀態(tài)參數(shù)包括以下六種參數(shù)：1、密相區(qū)床溫；2、爐膛負壓；3、受熱面壁溫差；4、鍋爐煙囪出口粉塵、SO2、NO
X
排放濃度；5、主要輔機電流、振動數(shù)值；6、循環(huán)流化床鍋爐調(diào)峰速率。
[0013]所述步驟2具體為：分析上述每一項關鍵參數(shù)，并確定與每一項關鍵參數(shù)對應的參數(shù)指標，具體步驟包括：
[0014]步驟(1)：分析循環(huán)流化床鍋爐床溫的變化，確定床溫對應的參數(shù)指標范圍，循環(huán)流化床鍋爐床溫指標判定過程如下：
[0015]首先，引入分區(qū)平均床溫的概念，以300MW等級的循環(huán)流化床鍋爐為例，密相區(qū)床溫測點共20點，其中前墻布置10點，后墻布置10點，前墻、后墻分別分成左(3點)、中(4點)、右(3點)三個區(qū)，共計6個區(qū)域，床溫分區(qū)示意圖見圖1，每個區(qū)域的床溫測點(3點或者4點)取平均值，即式中tij表示密相區(qū)第j個區(qū)域i個測點的床溫測量值，℃；t
cj
為密相區(qū)第j個區(qū)域i個測點的床溫平均值，℃；N為第j個區(qū)域床溫測點個數(shù)，取3或者4。密相區(qū)床溫測量值t
ij
，以1分鐘為周期同時從電廠DCS或SIS系統(tǒng)獲取所有床溫測點的測量值，每分鐘計算一次密相區(qū)各個區(qū)域平均床溫；當分區(qū)平均床溫和密相區(qū)床溫標準差均滿足循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰時，判定床溫條件滿足循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰要求。
[0016]①
當入爐燃料為無煙煤時，按照6取4配置，即6個區(qū)域中有4個區(qū)域平均床溫高于760℃；或者當入爐燃料為其他燃料時，即6個區(qū)域中有4個區(qū)域平均床溫高于高于650℃；判定分區(qū)平均床溫滿足循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰條件；
[0017]②
引用床溫樣本標準差的概念衡量床溫的均勻程度，評價循環(huán)流化床鍋爐的燃燒工況，床溫標準差反應了床溫的離散程度，床溫標準差越大表明床溫越不均勻，當密相區(qū)床溫標準差σ
t
≤50時，認為床溫偏差較小，爐內(nèi)燃燒正常；
[0018]式中t
i
為密相區(qū)床溫測量值，℃；t
c
為床溫平均值，℃；
[0019]判定密相區(qū)床溫標準差滿足循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰條件；
[0020]步驟(2)：分析循環(huán)流化床爐膛負壓的變化，確定負壓對應的參數(shù)指標范圍；同樣，引入爐膛負壓平均值的概念，
[0021]一般循環(huán)流化床鍋爐爐膛負壓測點為3個，負壓測量值p
i
為3個爐膛負壓測點的中值，以1秒鐘為周期同時從電廠DCS或者SIS系統(tǒng)獲取，每秒鐘計算一次負壓中值的平均值；
[0022]任意時刻爐膛負壓中值平均值p
c
均小于
±
300pa,表明循環(huán)流化床鍋爐燃燒穩(wěn)定，判定為爐膛負壓條件滿足；
[0023]步驟(3)：分析循環(huán)流化床鍋爐受熱面(過熱器、再熱器等)壁溫差，確定同一受熱面任意壁溫偏差數(shù)值均不大于50℃；
[0024]引入同一受熱面任意壁溫偏差λ，℃，λ＝(X
i
?
X
j
)≤50℃，其中X
i
，X
j
為同一受熱面任意壁溫，當某一受熱面任意壁溫偏差均小于50℃時；判定受熱面壁溫偏差條件滿足；
[0025]步驟(4)：分析循環(huán)流化床鍋爐粉塵、SO2、NO
X
排放濃度符合國家相應標準；
[0026]鍋爐深度調(diào)峰過程中，煙囪入口處測得的粉塵、NOx、SO2排放濃度滿足《GB13223
?
2011火電廠大氣污染物排放標準》，火力發(fā)電鍋爐大氣污染物排放濃度限值要求，則判定該循環(huán)流化床鍋爐具備該負荷下的深度調(diào)峰能力，當任意一排放指標均小于排放濃度限值時，判定污染物排放條件滿足；
[0027]步驟(5)：分析循環(huán)流化床鍋爐各個主要輔機電流、震動正常；
[0028]輔機電流的判定標準為電機廠家提供的額定電流，保證輔機運行電流小于額定電流即可；當任一輔機額定電流接近設備廠本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰判定方法，其特征在于，包括以下步驟；步驟1：循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰運行狀態(tài)下，確定判定所述循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰能力的主要參數(shù)集合；步驟2：分析確定每個判定參數(shù)指標確定方法及范圍；步驟3：判定循環(huán)流化床鍋爐機組深度調(diào)峰能力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰判定方法，其特征在于，所述步驟1具體為：通過DCS或SIS監(jiān)測系統(tǒng)獲取循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰工況下多個狀態(tài)參數(shù)，關鍵的狀態(tài)參數(shù)包括以下六種參數(shù)：1、密相區(qū)床溫；2、爐膛負壓；3、受熱面壁溫差；4、鍋爐煙囪出口粉塵、SO2、NO
X
排放濃度；5、主要輔機電流、振動數(shù)值；6、循環(huán)流化床鍋爐調(diào)峰速率。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰判定方法，其特征在于，所述步驟2具體為：分析上述每一項關鍵參數(shù)，并確定與每一項關鍵參數(shù)對應的參數(shù)指標，具體步驟包括：步驟(1)：分析循環(huán)流化床鍋爐床溫的變化，確定床溫對應的參數(shù)指標范圍，循環(huán)流化床鍋爐床溫指標判定過程如下：首先，引入分區(qū)平均床溫的概念，密相區(qū)床溫測點共20點，其中前墻布置10點，后墻布置10點，前墻、后墻分別分成左(3點)、中(4點)、右(3點)三個區(qū)，共計6個區(qū)域，床溫分區(qū)示意圖見圖1，每個區(qū)域的床溫測點(3點或者4點)取平均值，即式中t
ij
表示密相區(qū)第j個區(qū)域i個測點的床溫測量值，℃；t
cj
為密相區(qū)第j個區(qū)域i個測點的床溫平均值，℃；N為第j個區(qū)域床溫測點個數(shù)，取3或者4，密相區(qū)床溫測量值t
ij
，以1分鐘為周期同時從電廠DCS或SIS系統(tǒng)獲取所有床溫測點的測量值，每分鐘計算一次密相區(qū)各個區(qū)域平均床溫；當分區(qū)平均床溫和密相區(qū)床溫標準差均滿足循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰時，判定床溫條件滿足循環(huán)流化床鍋爐深度調(diào)峰要求。步驟(2)：分析循環(huán)流化床爐膛負壓的變化，確定負壓對應的參數(shù)指標范圍；同樣，引入爐膛負壓平均值的概念，一般循環(huán)流化床鍋爐爐膛負壓測點為3個，負壓測量值p
i
為3個爐膛負壓測點的中值，以1秒鐘為周期同時從電廠DCS或者SIS系統(tǒng)獲取，每秒鐘計算一次負壓中值的平均值；任意時刻爐膛負壓中值平均值p
c
均小于
±
300pa,表明循環(huán)流化床鍋爐燃燒穩(wěn)定，判定為爐膛負壓條件滿足；步驟(3)：分析循環(huán)流化床鍋爐受熱面(過熱器、再熱器等)壁溫差，確定同一受熱面任意壁溫偏差數(shù)值均不大于50℃；引入同一受熱面任意壁溫偏差λ，℃，λ＝(X
i
?
X
j
)≤50℃，其中X
i
，X
j
為同一受熱面任意壁溫，當某一受熱面任意壁溫偏差均小于50℃時；判定受熱面壁溫偏差條件滿足；步驟(4)：分析循環(huán)流化床鍋爐粉塵、SO2、NO
X
排放濃度符合國家相應標準；鍋爐深度調(diào)峰過程中，煙囪入口處測得的粉塵、NOx、SO2排放濃度滿足《GB13223
?
2011...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉宏衛(wèi)，王研凱，韓義，榮俊，孫興業(yè)，
申請(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古電力集團有限責任公司內(nèi)蒙古電力科學研究院分公司，
類型：發(fā)明
國別省市：