下载文档原格式
燃气轮机发电系统优化运行控制策略燃气轮机发电系统是当前许多电力企业采用的一种先进的电力机械设备，其以天然气、石油等为燃料，经过内燃引擎进行能量转换来提供电力。
在发电过程中，燃气轮机发电系统的优化运行控制策略显得尤为重要，需要在保证效率的同时保障发电系统的稳定运行，下面，我们将从燃气轮机发电系统的优化目标、优化手段、运行控制策略以及优化的效益四个方面对其进行分析。
一、燃气轮机发电系统的优化目标燃气轮机发电系统的优化目标主要包括以下几个方面：1.提高发电效率：燃气轮机发电系统的发电效率主要受到燃气进气温度、压力、燃烧稳定性以及旋转部件的转速等因素的影响，通过对这些因素进行控制，可以有效提高系统的发电效率，减少燃料消耗。
2.保障系统的稳定性：在发电过程中，燃气轮机发电系统的稳定性尤为重要，需要通过控制系统的进气量、排气量、燃料消耗量等参数来保证系统的平稳运行，避免因外部环境和负载变化等因素影响系统的稳定性。
3.降低维护成本：对于燃气轮机发电系统而言，其维护成本相对较高，需要定期进行保养和维修，通过对系统进行有效的优化运行控制，不仅可以降低发生故障的概率，还可以降低系统的维护成本。
二、燃气轮机发电系统的优化手段在燃气轮机发电系统的优化过程中，需要采用一系列有效的手段来实现自身的优化，在这里，我们将从燃气轮机的运行方式、燃气轮机的进气系统和排气系统以及燃料的优化使用这三个方面进行阐述。
1.燃气轮机的运行方式燃气轮机的运行方式主要包括基础负荷运行、调峰运行、启停运行、备用运行等多种方式，通过合理的选择和切换配合，可以实现对系统的优化运行控制，减少燃料消耗，降低维护成本，提高系统的效率和稳定性。
2.燃气轮机的进气系统和排气系统在燃气轮机的进气系统和排气系统中，需要对系统的进气流量、进气压力进行控制，确保燃气轮机系统的正常供氧和排气，从而保障系统的平稳运行。
3.燃料的优化使用对于燃气轮机发电系统而言，燃料的合理使用也是优化过程中的重要因素之一。
∗国家自然科学基金(61573240)随着船舶技术的发展与进步,电力推进技术逐渐替代传统的柴油机推进技术已经成为现实[1],但是,由于船舶航行环境复杂多变以及特定的船舶工况要求,会对负载产生比较大的扰动,进而对船舶电力系统的稳定性产生很大影响。
就目前的研究而言,为了解决上述问题,一方面,用的比较多的方法就是采用储能技术[2],在电力系统受到扰动时储能单元可以吸收或释放能量来平复扰动,使船舶电力系统的稳定性得以增强;另一方面,是在能量管理系统的控制策略上做优化,能量管理系统是混合动力船舶电力系统的中枢神经[3],虽然混合动力可以克服单一动力的局限性,但增加了系统的复杂性。
因此,如何采取合理的能量管理策略使得混合动力船舶电力系统稳定、可靠、高效地运行显得极为关键[4]。
本文针对上述问题建立了船舶柴油发电机组、锂电池等混合动力船舶电力设备的数学模型,对能量管理系统的能量分配采用PSO 算法进行优化,对各动力组件采用动态矩阵控制(DMC )策略进行控制,最后利用Matlab /Simulink 对能量管理控制策略进行仿真分析,仿真结果验证了能量管理策略的可行性。
1混合动力船舶能量管理系统总体设计本文采用一组锂电池组和两组柴油发电机组组成混合动力船舶电力系统,船舶在行驶过程中,能量管理系统要随着工况和环境的频繁变化适时地调节各动力源的工作状态及能量分配情况。
因此,要综合考虑当前航行的需求功率、航行环境及工况、锂电池SOC 、航行的经济性等各方面因素。
系统控制设计如图1所示。
本文采用分层控制管理的方式,首先对混合动力船舶中柴油发电机组和锂电池组在船舶电网中的产能和消耗进行滚动PSO 优化,完成系统的能量优化分配,然后再对发电机组和锂电池组使用动态矩阵控制,从而使船舶电力系统在成本更加经济的条件下更加稳定地运行。
2动力源模型的建立2.1同步发电机建模同步发电机是整个船舶能量管理系统正常运行的基础,是整个船舶能量的主要来源,其稳定安全的运行直接关系着整个船舶能量管理系统的稳定,因此,同步发电机在整个船舶能量管理系统中占据着至关重要的地位,其建模时需要考虑的因素很多,为了方便分析,忽略磁滞、饱和因素的影响[5],其电压方程和磁链方程如(1)所示:U s U r[]=-R s 02,303,2R r[]I s I r []+1ωBd dt I 5,5[]+ωB 0-110[]02,303,203,3[][]ψs ψr[]ψs ψr[]=-X s X sr -X sr X r[]I s I r[](1)其中,ψs =[ψd ψq ]T ,ψr =[ψf ψD ψQ ]T ,I s =[i d i q ]T ,U s =[u d u q ]T ,U r =[u f 00]T ,u f 为励磁电压,i d 、i q 分别为d 、q 轴电流,i f 为励磁电流,u d 、u q 为d 、q 轴电压。
浅谈临界百万机组在CO控制下的锅炉燃烧优化摘要：从实际生产来看，锅炉燃烧优化控制方面存在着诸多问题，常见的有氧量不准、氧量设定值不科学、炉内存在局部缺氧等问题。
在本文中笔者依托于CO控制而提出优化锅炉燃烧的控制策略。
笔者提出在CO不高于最佳值的时候，其将转换于氧量修正的串级PID控制系统下；在CO高于最佳值的时候，其将转换于CO的串级PID控制系统下。
关键词：锅炉燃烧氧量不准串级PID控制系统氧量修正超超临界百万机组的锅炉燃烧优化控制非常重要，对节能减排与减少环境污染产生巨大影响。
在对锅炉燃烧进行优化的过程中可以从CO控制入手。
这种策略既能够保证最佳燃烧区，还能够使得锅炉的燃烧氧量处于最适宜的状态，并解决了以往氧量控制过程中最佳氧量缺乏唯一性的问题。
从燃烧角度入手，将能够使CO量始终处于刚刚高于最低值的状态，从而实现锅炉效率的最优化。
一、现阶段锅炉燃烧方面存在的问题为了更好的利用烟雾中的热量，要对总风量进行调节，当前多以尾部烟道含氧量作为调节依据，这种做法还可以有效地控制飞灰中可燃物的含量。
煤的燃烧需要氧气，进风量的多少直接关系到煤炭燃烧的充分度，风量增加会使得燃烧更充分，所释放的热量也就会更多。
但是如果进风量过大，释放的热量无法及时吸收，这些热量就会随着烟排到大气中，造成热量的浪费。
在尾部烟道部位安装含氧量探测装置可以实时地监控烟中氧气的含量，从而及时地调节进风量，保证氧气含量始终维持在正常的水平，保证热量的利用率。
但是这种技术在实际生产中也存在一些缺陷，首先，检测只针对氧气含量，不能真实的反映炉内煤炭与空气的混合情况；其次，仪表检测到的数值只能反映出检测点的氧气浓度，这一数据与炉内真实的氧气浓度存在一定误差；再次，当炉内煤炭种类发生变化时，需要重新对进风量进行设置，这一操作常会与实际风量需求产生偏差，造成热量损失。
在锅炉内部分位置处于低于化学当量配风的时候，只有烟气内空气系数趋近1的时候，CO的量才会比较多，较小的氧量变化也会使得CO的指数级提升。
电厂汽轮机运行优化措施探讨马蹬科发表时间：2019-06-21T10:06:43.310Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：马蹬科[导读] 摘要：汽轮机设备输出能量是电厂正常运行的根本保障，提高电厂汽轮机设备的效率，优化电厂汽轮机的运行，实现电厂经济效益的提升，电厂汽轮机运行优化措施已经成为一种发展趋势。
（白音华金山发电有限公司内蒙古锡林郭勒盟 026000）摘要：汽轮机设备输出能量是电厂正常运行的根本保障，提高电厂汽轮机设备的效率，优化电厂汽轮机的运行，实现电厂经济效益的提升，电厂汽轮机运行优化措施已经成为一种发展趋势。
本文对汽轮机运行的基本原理开探讨，并对电厂汽轮机的运行及优化做出了详细具体的阐述。
关键词：电厂汽轮机；能耗；运行优化通常而言，汽轮机汽阀的开关方式有两种。
一种为单阀调节，即通过调整汽轮机蒸汽参数来进行调节；另一种为顺序阀调节，即通过喷嘴来实现蒸汽阀门的开关。
当前汽轮机的配汽方式主要是复合型的配汽方式，这种方式在启动或者低负荷阶段，都可以通过单阀的方式来实现汽轮机的运行，也可以在额定负荷下，通过顺序阀来实现汽轮机的配汽运行。
这种复合型的配汽方式在高负荷作用时，可以有着相对较高的效率，然而在低负荷作用时，这种配汽方式的弊端逐渐凸显，即节流的损失很大。
为了实现汽轮机运行的优化，故对汽轮机的配汽方式进行优化，实现节能降耗、提升经济性的目的。
一、电厂汽轮机运行现状以及存在的问题1.1汽轮机发展趋势汽轮机的出现，有效推动了电力行业向前发展，在电力行业中发挥着重要的作用。
汽轮机在我国工业中被广泛应用，国家更加注重大型汽轮机组的研发与投入使用。
在此基础上，应该注重对末级叶片方面的研发，进而有效推动汽轮机的发展。
此外，发展汽轮机的另一个重要方面就是将汽轮机的热效率提升，实现供热汽轮机在行业中的使用。
1.2运行指标性能不稳定电力汽轮机组在实际运行中，一旦出现运行问题，将会对机组的运行经济性带来影响，当汽轮机在运行时，各个指标处于额定范围，那么在经济上产生的影响比较小。
超超临界机组协调控制系统优化策略分析摘要：目前，随着科学技术的不断发展，超超临界机组逐渐在我国的火力发电产业中得到了广泛使用。
然而，在机组使用的过程中，其协调控制系统中存在着一定的问题，为超超临界机组的运行带来风险。
基于此，本文首先分析超超临界机组协调控制系统中出现的问题，并制定对应的解决策略，以供参考。
关键词：超超临界机组；协调控制系统；系统优化引言超超临界机组的参数性能强、容量较大，但是，它的线性较弱，且难以控制。
近年来，国家为低碳环保理念的落实提出了更深层次的要求，使得大多数的火力发电厂对超超临界机组进行了改造，然而，改造之后的机组在性能方面出现了一定的变化，在发电企业成本方面造成了不利影响。
所以，有必要针对目前出现的问题，对超超临界机组的协调控制系统进行调整。
1.超超临界机组协调控制系统中出现的问题对超超临界机组的原协调控制系统的控制策略进行分析，其以锅炉的跟随作为基础，以达成间接性的能量平衡。
其中，主要的策略为前端反馈的控制，辅助的控制策略为主蒸汽PID调节的闭环校正。
锅炉的主控段主要对主蒸汽的压力进行保持，汽轮机主要对临界机组的负荷进行控制。
负荷的指令同步传输到锅炉一端的控制系统与汽轮机一端的控制系统，从而能够使输入与输出的能量互为对应，保证能够同步运行汽轮机的调节阀负荷指令的高速响应工作与锅炉负荷指令的高速改变工作，使主蒸汽的压力能够控制在设定的区间内。
按照临界机组运行的情况，组成机组与锅炉协调、锅炉跟随、锅炉输入等控制策略，在正常运行的情况下，机组与锅炉的协调控制为主要策略[1]。
随着临界机组情况的变化与燃料质量的改变，受控对象逐渐不具有较强的动态特征，同时，受控对象会具有非线性与落后性的特征。
具体来说，第一，主蒸汽具有较大的压力波动，以AGC为指令运行时，如果扰动的负荷为10MW，那么主蒸汽压力的偏差值最大将为2MPa，燃料的质量流量变化程度为每小时40t。
这种大幅度波动会使得主蒸汽压力在控制时具有较大的偏差，如果机组的负荷持续升到大于等于550MW的程度时，主蒸汽压力会超过30MPa，导致机组的运行不具有稳定性。
基于OPC技术实现热电厂锅炉系统燃烧优化的经验陈文强;吴剑恒【摘要】介绍浙江中控公司的DCS内置的OPC模块在福建省石狮热电有限责任公司的锅炉燃烧系统优化改造项目中应用以及后期的技术扩展应用情况,阐述了该技术的应用经验方法.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】4页(P61-64)【关键词】锅炉燃烧效率;OPC;系统优化【作者】陈文强;吴剑恒【作者单位】福建省石狮热电有限责任公司,福建,石狮,362700;福建省石狮热电有限责任公司,福建,石狮,362700【正文语种】中文【中图分类】TP2731 概述1.1 OPC技术简介OPC(OLE Process Control)规范是一种开放的工业标准,也是微软公司的对象和嵌入技术在过程控制方面的应用。
它以组件对象模型与分布式组件对象模型(COM/DCOM)技术为基础,采用客户/服务器(Client/Server)结构,并定义一系列的COM/DCOM对象及其接口规范(OPC规范由 7个部分组成),规范定义了客户和服务器进行交互的规则,而其细节对客户端(OPC_Client)是透明的,客户端只需遵循其规范就可以获得相应的数据。
同时客户端程序可以和一个或多个服务器(OPC_Server)连接,而一个 OPC服务器也可以同多个 OPC客户程序连接。
工业DCS系统应用这项技术后,极大地提高了DCS系统的开放性。
1.2 BCS简介Heroopsys-BCS基于先进的、高可靠性的 DCS或高端 PLC,立足于各种燃烧装置最基本的测控仪表,采用先进的多变量解耦技术、过程优化控制技术、故障诊断与自愈控制技术及先进的软件接口,具有有限条件正确相关技术,软测量技术,自寻优及滚动优化技术,故障诊断与容错控制技术,智能软伺服接口,多炉协调优化技术等 6大核心技术,可实现CFB锅炉燃烧系统的全自动优化运行,使吨汽煤耗平均降低 2～5 kg以上,锅炉燃烧效率提高 1.0%～2.5%,达到节能降耗减排的目的[2]。
火电厂汽轮机的优化运行策略万良鹏摘要：火电厂汽轮机是电厂运行中非常重要的能源设备，汽轮机运行水平关系到火电厂的正常生产。
对此，文章对提高火电厂汽轮机的重要性进行分析，并结合汽轮机运行存在的问题提出优化运行策略，希望能够为电厂生长提供一些帮助。
关键词：火电厂；汽轮机；电厂运行；优化运行引言针对汽轮机而言，在完成优化工作之后，既能够满足电厂生产需求，也可以完善集控运行系统，大幅提高其资源调配效果。
技术人员在进行优化时，需要从两个角度切入，一是配汽方式，二是启停，有效控制汽轮机运行。
除此之外，还应该加强维护管理，从而确保汽轮机达到集控运行要求。
1提升汽轮机经济性与运行效率的重要意义当前我国主要是以煤炭、天然气作为主要能源，这也使我国出现了严重的能源与资源短缺问题，因此，必须积极探索新的能源，实现能源资源的回收与循环利用，提升能源的利用效率，才能解决我国能源与资源短缺的根本问题。
电厂为人们提供电能资源，保证了人们正常的生产和生活。
电厂借助电能转化装置，将各种能量转化为电能资源，创造了巨大的经济和社会效益。
但是，我国电厂的发展水平总体较低，与发达国家相比存在着明显差距。
有关数据显示，我国的电厂效率仅为33%，远低于发达国家。
因此，电厂的发展还有很长的路要走。
电厂生产与运行中，使用的有关装置与设备较多，尤其是汽轮机，在电厂运行中发挥着重要的作用，汽轮机的高效运转保证了电能的顺利生产，汽轮机的运转为电能生产提供了动能资源。
汽轮机是煤机与燃气联合循环中的重要设备，其能否稳定运行直接影响着电厂的正常生产。
因此，电厂在实际生产过程中，要努力提高汽轮机的运行效率与经济性，只有这样才能带动电厂的快速发展。
2火电厂汽轮机的优化运行存在的问题2.1汽轮机整体存在问题电厂汽轮机在运行过程中，高压缸实际的排气量经常会超出设计值，实际的排气温度也经常会超出设计值，这些温度超出设计值的大量热气最终会进入到外界环境当中，使得大量的热量白白以热能的形式消耗掉，导致汽轮机能耗大大增加，并且实际能量转换效率大大降低。
