太阳能辅助燃煤发电系统变工况动态特性分析

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.201804066

中国电力 ›› 2019, Vol. 52 ›› Issue (7): 108-116.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201804066

太阳能辅助燃煤发电系统变工况动态特性分析

吕培鑫¹, 庞力平^1,2, 李明¹, 段立强^1,2, 杨勇平^1,2

1. 华北电力大学能源动力与机械工程学院, 北京 102206;
2. 华北电力大学教育部电站设备状态监测与控制重点实验室, 北京 102206

收稿日期:2018-04-16 修回日期:2018-12-27 出版日期:2019-07-05 发布日期:2019-07-13
作者简介:吕培鑫(1995-),男,硕士研究生,从事太阳能辅助燃煤发电机组动态特性研究,E-mail:13260081964@163.com;庞力平(1968-),男,博士,教授,从事太阳能热发电方面研究,E-mail:plp@ncepu.edu.cn
基金资助:
国家重点基础研究发展计划资助项目（2015CB251505）。

Analysis on Dynamic Characteristics of Solar-aided Coal-Fired Power Generation System under Load Following

LV Peixin¹, PANG Liping^1,2, LI Ming¹, DUAN Liqiang^1,2, YANG Yongping^1,2

1. School of Energy, Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China;
2. Key Laboratory of Power Plant Equipment Monitoring and Control of Ministry of Education, North China Electric Power University, Beijing 102206, China

Received:2018-04-16 Revised:2018-12-27 Online:2019-07-05 Published:2019-07-13
Supported by:
This work is supported by National Major Fundamental Research Program of China (No.2015CB251505).

摘要/Abstract

摘要： 针对某600 MW亚临界机组太阳能辅助燃煤发电系统，选择夏至日全天100%THA、75%THA、50%THA3个运行工况，使用TRNSYS瞬态模拟软件，在太阳辐射日变化的条件下，对接入太阳能辅助燃煤发电系统后机组运行的动态特性进行了模拟。结果显示，不同工况下太阳能辅助燃煤发电系统的运行受到太阳能辐照波动的影响，变工况下的系统主要参数变化与流量变化密切相关，太阳能系统运行时锅炉主蒸汽温度升高，烟温降低，压力降低，负荷越低光电转化效率越低。在变工况过程中太阳能接入锅炉会造成主汽温度的升高，必须采取动态喷水减温措施控制主蒸汽温度，维持太阳能侧和锅炉侧的换热平衡。

关键词: 太阳能, 燃煤发电, TRNSYS瞬态仿真软件, 变负荷, 动态特性

Abstract: Regarding a 600 MW sub-critical solar-aided coal-fired power generation unit, the transient simulation software TRNSYS is used to simulate its operating dynamic characteristics under 100%THA, 75%THA and 50%THA conditions on the summer solstice upon the introduction of the solar energy considering daily solar radiation changes. The results show that the operation of the solar-aided coal-fired power generation system under different operating conditions is affected by solar radiation fluctuations. The change of main parameters is closely related to the flow rate. Specifically, the main steam temperature will go higher with the main steam pressure and flue gas temperature down when the solar-aided system is in operation. The solar-electricity conversion efficiency of the solar-aided system will decrease with the load drop. During the load following process, the introduction of solar energy into boiler will cause main steam temperature to rise such that the dynamic water spray desuperheating measures must be taken to maintain main steam temperature and keep the heat exchange balance between the solar side and the boiler side.

Key words: solar thermal, coal-fired power generation, TRNSYS, load following, dynamic characteristics

中图分类号:

TK51

吕培鑫, 庞力平, 李明, 段立强, 杨勇平. 太阳能辅助燃煤发电系统变工况动态特性分析[J]. 中国电力, 2019, 52(7): 108-116.

LV Peixin, PANG Liping, LI Ming, DUAN Liqiang, YANG Yongping. Analysis on Dynamic Characteristics of Solar-aided Coal-Fired Power Generation System under Load Following[J]. Electric Power, 2019, 52(7): 108-116.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.electricpower.com.cn/CN/10.11930/j.issn.1004-9649.201804066

https://www.electricpower.com.cn/CN/Y2019/V52/I7/108

参考文献

[1] 胡泊, 辛颂旭, 白建华, 等. 我国太阳能发电开发及消纳相关问题研究[J]. 中国电力, 2013, 46(1):1-6 HU Bo, XIN Songxu, BAI Jianhua, et al. Study on issues concerning solar power development and accommodation in China[J]. Electric Power, 2013, 46(1):1-6
[2] 赵玉文. 21世纪我国太阳能利用发展趋势[J]. 中国电力, 2000, 33(9):75-79 ZHAO Yuwen. Developmental trends of China's solar energy in 21st century[J]. Electric Power, 2000, 33(9):75-79
[3] 安连锁, 徐玫, 陈海平, 等. 太阳能辅助加热系统对蒸汽动力机组运行性能的扰动研究[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(1):142-150 AN Liansuo, XU Mei, CHEN Haiping, et al. A study of the disturbance in steam power unit caused by solar auxiliary heating system[J]. Proceedings of the CSEE, 2015, 35(1):142-150
[4] 徐玫. 太阳能辅助燃煤发电系统建模及经济性研究[D]. 北京:华北电力大学, 2015.
[5] POPOV D. An option for solar thermal repowering of fossil-fuel-fired power plants[J]. Solar Energy, 2011, 85(2):344-349.
[6] 杨勇平, 崔映红, 侯宏娟, 等. 太阳能辅助燃煤一体化热发电系统研究与经济性分析[J]. 中国科学(E辑:技术科学), 2009, 39(4):673-679 YANG Yongping, CUI Yinghong, HOU Hongjuan, et al. Research and economic analysis of solar-aided coal-fired integrated thermal power generation system[J]. Chinese Science (Series E:Technical Science), 2009, 39(4):673-679
[7] ZHAI R, ZHAO M, LI C, et al. Operation strategy of solar-aided coal-fired power plant with heat storage system[J]. Energy Procedia, 2015, 75:479-484.
[8] 赵军, 杨昆. 集成太阳能对燃煤锅炉热力性能影响研究[J]. 中国电机工程学报, 2012, 32(23):98-104 ZHAO Jun, YANG Kun. Research on the thermal performance of a pulverized coal boiler integrated with solar energy[J]. Proceedings of the CSEE, 2012, 32(23):98-104
[9] 庞力平, 李瑞华, 孙诗梦. 塔式太阳能辅助1000 MW燃煤发电机组锅炉的热力性能分析[J]. 中国电机工程学报, 2017, 37(5):1417-1426 PANG Liping, LI Ruihua, SUN Shimeng. Thermal analysis on the boiler performance of 1000 MW tower solar aided power generation unit[J]. Proceedings of the CSEE, 2017, 37(5):1417-1426
[10] 侯宏娟, 梁明宇, 黄畅. 两种典型集成方式下太阳能辅助燃煤机组发电系统热性能对比分析[J]. 太阳能学报, 2018, 39(4):925-932 HOU Hongjuan, LIANG Mingyu, HUANG Chang. Thermal performance analysis of solar assisted coal-fired power generation system under two typical integrating mode[J]. Acta Energiae Solaris, 2018, 39(4):925-932
[11] 朱勇, 裴杰, 曹传钊, 等. 塔式太阳能辅助燃煤发电系统技术经济性分析[J]. 热力发电, 2018, 47(2):16-24 ZHU Yong, PEI Jie, CAO Chuanzhao, et al. Techno-economic analysis of solar tower aided coal-fired power generation system[J]. Thermal Power Generation, 2018, 47(2):16-24
[12] 彭柏寓. 太阳能辅助燃煤互补发电集成方式研究[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2017, 42(12):125-130 PENG Baiyu. On integrated mode of solar energy assisted coal-fired power generation[J]. Journal of Southwest China Normal University (Natural Science Edition), 2017, 42(12):125-130
[13] 李岩, 石普, 贾亚晴, 等. 塔式太阳能光热配套系统性能研究[J]. 电力科学与工程, 2016, 32(1):6-11 LI Yan, SHI Pu, JIA Yaqing, et al. Research on performance of tower solar thermal system[J]. Electric Power Science and Engineering, 2016, 32(1):6-11

[1]	王雪, 刘林, 刘文迪, 翟延鹏, 杨苓, 许方园, 高岩, 张纪欣. 基于纵横交叉算法的新型电力系统惯量延迟优化控制策略[J]. 中国电力, 2024, 57(7): 12-20.
[2]	刘含笑, 单思珂, 魏书洲, 于立元, 王帅, 刘美玲, 崔盈. 基于生命周期法的煤电碳足迹评估[J]. 中国电力, 2024, 57(7): 227-237.
[3]	张永, 尹朝强, 刘宇钢, 张斌, 莫春鸿, 王朝阳. 风煤比对超超临界机组变负荷瞬态特性的影响[J]. 中国电力, 2024, 57(3): 224-232.
[4]	万明元, 任鑫, 王渡, 金亚飞, 王志刚, 王廷举, 杨昌宏, 刘昊坤. 100 MW级联式S-CO₂循环动态特性研究[J]. 中国电力, 2024, 57(12): 169-177.
[5]	耿直, 鲁向武, 王剑利, 石天庆, 常绪成, 顾煜炯. CPC 集热器冷却通道结构优化及换热流动数值模拟[J]. 中国电力, 2023, 56(9): 206-214.
[6]	孙景博, 王阳, 杨晓帆, 陆峥, 何源, 巢清尘. 中国风光资源气候风险时空变化特征分析[J]. 中国电力, 2023, 56(5): 1-10.
[7]	刘文杰, 彭慈华, 姚剑, 贾腾, 代彦军. 直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能仿真与分析[J]. 中国电力, 2023, 56(3): 23-29.
[8]	马光柏, 杨朝晖, 苏士强, 代彦军. 直膨式太阳能热泵供暖系统实验及性能分析[J]. 中国电力, 2023, 56(3): 47-54,63.
[9]	黄畅, 颜逸贤, 白尧, 张琪, 王卫良, 李文娜. 促进风电消纳的太阳能-燃煤热电联产系统性能研究[J]. 中国电力, 2022, 55(5): 182-188.
[10]	彭春华, 刘懿, 孙惠娟. 计及条件风险成本的含EH-CSP电站多源发电系统优化运行[J]. 中国电力, 2022, 55(1): 64-74.
[11]	荆涛, 陈庚, 王子豪, 许朋江, 李高潮, 贾明晓, 王跃社, 师进文, 李明涛. 风光互补发电耦合氢储能系统研究综述[J]. 中国电力, 2022, 55(1): 75-83.
[12]	陈欢乐, 归一数, 陈伟, 王阳, 卢宏林, 明磊. 基于加热器切除的深度调频控制技术研究与实施[J]. 中国电力, 2021, 54(3): 168-176.
[13]	张顺, 闫培飞, 姚洪宇, 李生鹏, 曹士保, 高亚洲. 亚临界汽包炉深度调峰安全性评估及控制优化技术[J]. 中国电力, 2020, 53(7): 203-210.
[14]	张楠, 段立强, 丁泽宇, 王建华, 曲洁, 罗娜. 三种槽式太阳能热互补联合循环发电系统性能分析[J]. 中国电力, 2020, 53(4): 169-176.
[15]	陆骏超, 陶雷行, 岳春妹, 陈睿, 刘志超, 王妍艳, 郑方栋, 万迪. 燃煤发电厂用水水平现状与展望[J]. 中国电力, 2020, 53(3): 139-146.

太阳能辅助燃煤发电系统变工况动态特性分析

Analysis on Dynamic Characteristics of Solar-aided Coal-Fired Power Generation System under Load Following

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

模态框（Modal）标题

太阳能辅助燃煤发电系统变工况动态特性分析

Analysis on Dynamic Characteristics of Solar-aided Coal-Fired Power Generation System under Load Following

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics