大型燃煤机组深度调峰运行经济性安全性分析及负荷优化分配

为了解决当今煤炭等一次能源的急剧短缺问题,完成人们对高环保、低污染、少排放的要求,我国电力工业的发展趋势正在迈向高参数、大容量阶段,在大力发展超(超)临界火电技术的同时,配合我国电网负荷波动,深入研究大机组调峰性能。本文正是在此基础上,针对我国传统的、应用范围最广的燃煤火电机组配合超超临界技术的发展,研究其在电网调峰中起到的重要作用,并评估大型机组在调峰负荷变动时的煤耗经济性和主要设备安全性。 本文重点在于探讨大型燃煤机组用于电网调峰时如何选择适合的调峰运行方式来达到最佳经济性指标,同时考虑到机组启动、停机和负荷变动时对机组设备的损耗作用,通过有限元模拟和数值模型相结合的方式,针对决定机组寿命的主要设备——汽轮机转子,对其温度场、应力场及寿命损耗进行分析,得出这些安全性指标与温升率、负荷大小、时间等的关系,有效地指导电厂在实际调峰过程中的具体操作。 在此基础上本文结合经济性、安全性两大目标,对多台调峰机组的负荷分配进行多目标优化,在传统的遗传算法的基础上改进其易于陷入局部最优的缺点,采用改进后的遗传算法——并行的非劣分层算法NSGA-Ⅱ,针对本身冲突的供电煤耗率和转子寿命损耗,尽可能取得一个最佳的平衡点,通过计算讨论该方式可行性,从而期望能在实际调峰负荷分配中得以应用。