凝汽器水位扰动下火电机组调节过程的动态响应特性
冯福媛
梁惠勋
张淇钧
陈衡
徐钢
刘彤
华北电力大学 能源动力与机械工程学院,北京 102206
摘要：在"双碳"目标与新能源大规模并网的时代背景下,传统火电机组亟需提升运行灵活性以满足电网调峰调频需求.凝结水节流技术通过调节凝结水流量改变汽轮机低压缸的进汽量,实现机组输出功率的快速响应.为研究凝汽器水位扰动下火电机组调节过程的动态响应特性,基于Modelica语言环境下的Dymola仿真平台,构建了某 600 MW超临界再热机组的动态热力模型.模型以质量守恒、能量守恒及传热学基本定律为理论基础,对锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、高压加热器及低压加热器等设备进行模块化建模,并在模型中加入了汽温控制系统和水位控制系统,前者通过调节减温水流量维持主、再热蒸汽温度稳定,后者根据水位偏差动态调整泵的转速或阀门开度.通过在 100%、90%、50%、40%额定负荷 4 个典型工况下,对凝汽器水位进行+0.1～+0.5 m的阶跃扰动,以分析凝结水质量流量和机组功率等关键参数的动态响应特性.结果表明:同一运行负荷下,凝汽器水位扰动量越大,相应的机组输出功率的增量越大;不同运行负荷下,相同的凝汽器水位扰动量下,机组在高负荷运行时,凝结水质量流量超调量较小,且更容易达到稳定,同时,高负荷运行时,机组输出功率响应速度较快,且机组输出功率的增量更大,高负荷时机组输出功率增量为 0.85～5.68 MW,相比于低负荷下 0.36～2.26 MW的功率增量更加明显.
关键词：超临界再热机组动态模型控制系统凝汽器水位扰动动态响应
分类号：TM621(发电、发电厂)
资助基金：国家自然科学基金(52276006)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 229-237 )
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