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提高大型超（超）临界机组负荷响应能力的研究

作　者: 陈蒙
导　师: 肖伯乐
学　校: 上海发电设备成套设计研究院
专　业: 热能工程
关键词: 超(超)临界机组凝结水节流协调控制系统快速负荷响应
分类号: TM621.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 66次
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内容摘要

大型超(超)临界机组蓄热小而锅炉响应又有较大时滞,这就造成大型超(超)临界机组不能很好地满足网调对其负荷调整的要求。西门子公司根据欧洲电网要求以及汽轮发电机组的特点,提出了采用凝结水节流来实现机组负荷快速调整的一种方法。凝结水节流技术的原理是通过快速改变凝结水流量来改变低压加热器以及除氧器内的热平衡,从而相应改变进入低压加热器以及除氧器的汽轮机抽汽量,达到快速改变机组负荷的目的。通过采用凝结水节流的控制策略,即使汽轮机调门保持全开,机组依然具备良好的负荷响应能力,不但可以满足网调对机组负荷调整的要求,而且相应地减少了汽轮机调门的节流损失,提高了机组的经济性。该技术已被西门子公司应用于实际的汽轮发电机组控制中,由于是商业软件,作为一项技术应用还存在很多局限性,为了在国内其他大型超(超)临界机组中应用该项技术,本文首先分析了大型超(超)临界机组负荷响应的特性以及传统机炉协调控制系统的特点,接着通过机理分析建立了加热器以及除氧器的简化数学模型,对凝结水调节负荷作了深入的研究,并在机炉协调控制系统的基础上,构建了新型的快速负荷控制系统的结构。结合国内相关大型超临界的试验数据,开发了凝结水参与负荷调节的协调控制系统并完成了仿真试验,其结果适用于国内其他类似大型超(超)临界机组的控制系统,可以满足网调对机组负荷快速调整的要求。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 协调控制系统概述  8-9
    1.2.1 协调控制系统的任务  8-9
    1.2.2 协调控制系统分类  9
  1.3 凝结水参与机组负荷调节的研究和应用概况  9
  1.4 本文的内容安排  9-11
第二章大型超（超）临界机组的对象特性  11-21
  2.1 前言  11
  2.2 制粉系统  11-12
  2.3 锅炉系统  12-15
    2.3.1 锅炉燃烧系统  12
    2.3.2 锅炉汽水系统  12-15
  2.4 汽轮机系统  15-17
  2.5 机组负荷响应特性  17-20
    2.5.1 机组功率对汽轮机调门的响应特性  17-18
    2.5.2 机组功率对锅炉指令的响应特性  18-20
  2.6 本章小结  20-21
第三章大型超（超）临界机组的负荷控制  21-39
  3.1 前言  21-22
  3.2 锅炉负荷控制  22-26
    3.2.1 燃烧调节系统  22-24
    3.2.2 给水调节系统  24-26
    3.2.3 提高锅炉负荷响应速率的途径  26
  3.3 机炉协调控制系统  26-32
    3.3.1 协调控制的基本理论  26-28
    3.3.2 大型超（超）临界机组协调控制系统  28-32
  3.4 超临界机组负荷响应情况的仿真  32-38
    3.4.1 仿真模型及协调控制系统概述  32-34
    3.4.2 仿真结果  34-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章凝结水参与机组负荷调节的控制系统  39-66
  4.1 前言  39-40
  4.2 凝结水调节机组负荷的仿真分析  40-56
    4.2.1 除氧器模型  40-43
    4.2.2 低压加热器模型  43-48
    4.2.3 低加回热系统连接  48
    4.2.4 仿真模型在MATLAB 下的实现  48-54
    4.2.5 仿真结果  54-56
  4.3 凝结水参与机组负荷调节的控制系统设计  56-61
    4.3.1 凝结水参与负荷调节的相关分析  57-59
    4.3.2 凝结水流量控制  59-60
    4.3.3 锅炉侧控制  60
    4.3.4 凝补水控制  60-61
  4.4 凝结水参与机组负荷调节的仿真  61-65
    4.4.1 仿真模型概述  61-62
    4.4.2 仿真结果  62-65
  4.5 本章小结  65-66
第五章全文总结  66-68
  5.1 本文的主要内容  66-67
  5.2 研究展望  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-70
附录  70-77

提高大型超（超）临界机组负荷响应能力的研究

内容摘要

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