供熱機組利用熱網蓄熱提高變負荷運行速率的研究

李全全，李 揚，賈海軍

（內蒙古京寧熱電有限責任公司，內蒙古 烏蘭察布 012000）

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為實現我國“碳達峰、碳中和”能源發展戰略目標，以風電、光伏為代表的可再生能源發電仍將持續高速發展，最終取代火力發電成為我國主要的發電方式，由火電為其提供容量支撐。相對于水電、燃氣發電機組，燃煤發電機組并不適合頻繁快速調峰運行，但受限于我國一次能源的格局，需要由燃煤機組承擔電網調峰調頻的主要任務，如何確保在機組安全、穩定、清潔運行的前提下提高機組運行靈活性，成為當前理論和工程的研究熱點。本文通過對比分析，確定了350 MW 超臨界供熱機組利用熱網蓄熱補償發電負荷擾動的控制系統優化方案，包括熱網蓄熱核算、協調控制系統優化、供熱控制回路優化等幾個部分。

1 350 MW 供熱機組動態特性分析

機組為350 MW 超臨界抽汽式供熱機組，并入蒙西電網，目前蒙西電網常見的自動增益控制AGC（automatic generation control）指令變化如圖1 所示。由圖1 可以看出，AGC 指令中存在大量短期正反向變化部分。超臨界直流鍋爐蓄熱容量小于同等級汽包鍋爐，依靠蓄熱消納這部分指令會導致汽輪機前蒸汽壓力和過熱度大幅波動，影響機組安全運行；依靠燃料量動態過調來消除，又會對鍋爐制粉和燃燒過程造成劇烈的擾動，同樣影響機組安全運行；若利用熱網蓄熱消除AGC 指令擾動即可避免以上影響。調節過程是：當AGC 指令增加時，減小部分供熱負荷，原本用于供熱的能量轉變為發電功率；……