330MW机组深度调峰控制系统问题分析及优化

330MW机组深度调峰控制系统问题分析及优化

赵星宇

国能怀安热电有限公司   076150

摘要：随着能源结构的调整和电力市场的竞争日益激烈，火电机组在电网中的调峰作用日益凸显。深度调峰是指火电机组在低负荷工况下运行，以满足电网负荷的波动需求。然而，深度调峰也给机组的控制系统带来了诸多挑战。本文以330MW机组为例，对其深度调峰控制系统存在的问题进行分析，并提出相应的优化措施。

关键词：深度调峰；控制系统；主汽压力；过热汽温；给水泵

近年来，我国电源结构持续优化，新能源发电量及占比持续“双升”，从远期来看，国家发展改革委和国家能源局制定的《能源生产和消费革命战略（2016—2030）》提出，2030 年、2050 年我国非化石能源占一次能源消费比重分别达到20 %和50 %。新能源在电网中的比例逐渐扩大，对调峰电源的需求也逐渐升高，与新能源等电源相比，煤电具有较好的调峰性能。在电力消费增速放缓、煤电机组投产过多、非化石能源高速增长的形势下，煤电的深度调峰或低负荷运行将成为常态。研究分析了超临界火电机组在深度调峰过程中需要注意的问题，并给出了具体的优化逻辑。

1. 330MW机组深度调峰控制系统重要性

330MW机组深度调峰控制系统在电站运行中起着至关重要的作用。首先，它对于确保机组在低负荷工况下的稳定运行至关重要。在深度调峰过程中，机组需要快速响应电网负荷的波动，这对控制系统的调节速度和精度提出了更高要求。其次，深度调峰控制系统对于提高机组的经济性和运行效率也具有重要意义。通过优化控制系统，可以提高机组的燃烧效率，降低煤耗和排放，从而实现节能减排的目标。此外，优化后的控制系统还可以提高机组的自动化水平，减少运行人员的操作负担，提高运行安全性和可靠性。

2.深度调峰控制系统问题分析

2.1主汽压力控制问题

在深度调峰过程中，主汽压力的稳定是机组安全运行的关键。然而，由于负荷的快速波动和燃料的不均匀性，主汽压力往往出现较大波动，导致机组运行不稳定。针对这一问题，需要对主汽压力控制系统进行优化，提高其响应速度和稳定性。

2.2过热汽温控制问题

过热汽温是反映机组运行状态的重要指标之一。在深度调峰过程中，由于燃料量的减少和烟气温度的降低，过热汽温容易出现偏低或偏高的情况。这不仅影响机组的热效率，还可能导致机组部件的热应力增大，从而缩短机组寿命。因此，需要对过热汽温控制系统进行优化，确保其在深度调峰过程中的稳定运行。

2.3给水泵控制问题

给水泵是机组的重要辅机之一，其运行状态直接影响机组的供水量和蒸汽品质。在深度调峰过程中，由于负荷的快速变化，给水泵的流量和压力也需要相应调整。然而，由于给水泵本身的特性和控制策略的限制，其调节过程中往往出现滞后和不稳定的现象。因此，需要对给水泵控制系统进行优化，提高其调节速度和稳定性。

3.深度调峰控制系统优化措施

3.1精细化的主汽压力控制策略

随着工业技术的不断进步，我们已经可以通过引入更为先进的控制算法来优化主汽压力控制系统。这些算法包括但不限于自适应模糊控制、神经网络控制等，它们都能够显著提高系统的响应速度和稳定性。通过精确监测和调控燃料供应系统，我们可以确保燃料的均匀性和稳定性，为整个系统提供稳定可靠的能源供应。

为了进一步提升主汽压力控制系统的性能，我们可以考虑采用多变量控制策略，将压力、温度、流量等多个关键参数纳入考虑范围，实现全面而精准的控制。此外，通过引入智能诊断系统，我们可以实时监控系统的运行状态，及时发现并处理潜在问题，确保系统的长期稳定运行。

3.2创新性的过热汽温控制方法

过热汽温是影响热力系统效率和安全性的重要参数之一。为了实现对过热汽温的快速响应和精确控制，我们可以采用先进的控制策略，如动态前馈控制、自适应控制等。这些控制策略能够实时调整系统参数，以应对各种运行工况和外界干扰，确保过热汽温始终保持在最佳范围内。

除了控制策略的优化，我们还可以从设备层面入手，对烟气再热系统进行改造和升级。例如，通过引入高效换热元件、优化烟气流动路径等方式，提高烟气再热系统的热效率，从而进一步提高过热汽温的稳定性。

3.3智能化的给水泵控制逻辑

给水泵是热力系统中不可或缺的重要设备之一。通过对给水泵控制逻辑的优化和改进，我们可以提高其调节速度和稳定性，为系统提供更加稳定可靠的流体供应。例如，我们可以引入智能控制算法，如预测控制、优化控制等，实现对给水泵流量的精确控制。这些算法能够综合考虑系统的运行状态、外部干扰等因素，预测未来的流量需求，并提前调整给水泵的工作状态，从而确保流量的稳定供应。

此外，我们还可以考虑采用先进的变频技术或新型节能型给水泵等技术手段来进一步提高给水泵的运行效率。这些技术能够根据实际需求实时调整给水泵的转速或工作方式，从而节省能源、降低运行成本。

通过引入先进的控制算法、优化设备结构和采用智能化技术手段等方式，我们可以全面提升热力系统的性能和稳定性。这不仅有助于提高系统的运行效率和经济性，还能为企业的可持续发展提供有力支持。

4.发展建议

4.1 持续技术创新：驱动热力系统深度调峰控制的发展

面对不断变化的能源需求和市场环境，企业和研究机构必须保持高度的创新意识，持续投入研发，探索更为先进、智能的控制算法和技术手段。这种创新不仅限于技术层面的突破，更包括管理模式的更新和业务流程的优化。

为了保持技术的领先地位，企业和研究机构应加强与国内外同行的交流与合作，共同推动该领域的技术进步。通过共享研发成果、交流技术经验，我们可以加速新技术的推广和应用，实现行业整体的升级和转型。

同时，我们也应关注新兴技术的发展趋势，如人工智能、大数据等，将其与热力系统的深度调峰控制相结合，探索更高效、智能的解决方案。这种跨领域的融合创新，将为热力系统的发展带来新的机遇和挑战。

4.2 优化设备配置：提升热力系统性能与稳定性

通过优化设备配置，我们可以提高系统的整体性能和稳定性，为深度调峰控制提供更好的硬件支持。例如，在主汽压力控制系统中，采用先进的传感器和控制系统，可以实现对压力参数的精确控制，提高系统的响应速度和稳定性。在过热汽温控制系统中，通过优化控制算法和参数设置，可以实现对汽温的精确控制，避免过热现象的发生。

此外，我们还应关注设备的维护和管理，确保设备的正常运行和延长使用寿命。通过定期的检查和维修，我们可以及时发现并解决潜在问题，保障系统的稳定运行和安全性。

4.3 建立完善的评估体系：验证优化效果与改进方案的有效性

在性能评估方面，我们可以通过对比优化前后的系统参数和运行数据，评估系统的性能提升程度。在稳定性评估方面，我们可以通过模拟不同工况和故障情况，测试系统的稳定性和可靠性。在经济性评估方面，我们可以分析系统优化后的运行成本和节能减排效果，评估系统的经济效益和社会效益。

通过定期评估和分析，我们可以及时发现并解决问题，为系统的持续优化提供有力支持。同时，我们还可以将评估结果作为改进方案的重要依据，不断优化和完善系统的性能和功能。

结语：

随着能源结构的转型和电力市场的改革，热力系统的深度调峰控制问题日益凸显。通过对主汽压力控制系统、过热汽温控制系统和给水泵控制系统的优化和改进，我们可以提高热力系统的性能和稳定性，为企业的可持续发展提供有力保障。同时，持续技术创新、优化设备配置、加强人才培养和建立完善的评估体系等发展建议也将为行业的未来发展提供有力支撑。

参考文献：

[1]宋文雷,何翔,赵春荣,等.基于300MW亚临界供热机组灵活性深度调峰的研究应用[J].电站系统工程,2020,36(4):63-66.

[2]张锐锋,李小军,潘华,等.两种亚临界机组负荷-压力简化模型对比及实验分析[J].中国电力,2015,48(10):23-27.