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低压回热系统蓄能利用参与一次调频技术研究及应用

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成果主要完成人

高 磊、朱懿隽、徐 磊、夏天韡、李 诗

项目概况

随着跨区域电网间电能传输功率不断增加,华东电网成为国内最大的受电区域电网,一旦发生直流系统故障等电网事故,将对电网产生极大的冲击,容易造成电网低频事故,严重影响电网的安全稳定运行。为保障电网安全运行,减少电网故障处理时间,电网公司对发电机组的调频性能,特别是电网事故情况下的低频调频能力提出了更高的要求。 对于全周进汽的汽轮机组,最经济的运行方式是高压调门全开滑压运行,但失去了高压调门快速加负荷的能力。当电网频率下降需要快速增加机组出力时,只能考虑其他方式。低压加热器属于汽轮机热力循环的回热系统,从中、低压缸抽出部分蒸汽来加热凝结水,减少冷源损失,从而提高热力循环效率。利用低压回热系统蓄能不会对机组热效率产生重大影响,对金属热应力增加的影响也较小,是一种实用有效的实现机组负荷快速变化的方式。 低压回热系统蓄能的利用方法之一是采用凝结水节流的方式, 即当一次调频需要机组加/减负荷时,快速改变机组凝结水的流量,根据压力容器内压力自平衡的原理,自发地改变低压加热器的抽汽量,改变低压缸做功蒸汽量,使得机组负荷响应一次调频需求的变化。并且,机组在响应一次调频动作的情况下,汽机高压调门始终维持全开滑压运行,从而能够显著提高机组运行经济性。 对于全周进汽的汽轮机组,高压调门滑压运行是其经济运行方式,但失去了继续开大调门快速增加负荷的一个手段,结合机组特点对低加回热蓄能利用等技术进行试验研究和理论分析,综合这些技术能实现电网低频下快速增加负荷的一次调频功能,满足一次调频的性能要求,同时也保持了高压调门全开的高效运行方式。