燃气轮机电厂的负荷优化分配方法研究.pdf

第8卷第3／4期 燃气轮机发电技术 2006年10月 燃气轮机电厂的负荷优化分配方法研究 李颖，张文辉 (华东电力试验研究院，上海200437) 摘要：研究了燃机电厂简单循环、联合循环及联合循环一热电联供的负荷与燃料消耗率的关系，并在此基础 上分别对上述电厂的负荷优化分配问题进行了分析和讨论，目的在于为燃气轮机电厂的节能降耗工作提供 参考。 关键词：燃机电厂；简单循环；联合循环；联合循环一热电联供；负荷优化分配 0概述 机电厂简单循环、联合循环和联合循环热电联供电 厂的负荷分配进行了研究。 经半个多世纪的研究与实践，现代燃气轮机技 术日臻成熟。目前，燃气轮机简单循环的热效率达 1简单循环燃机电厂的负荷分配 40％，联合循环的热效率达60％，联合循环．热电联 产的热效率可高达80％以上；同时燃气轮机排放的 简单循环燃机电厂的燃料消耗率与负荷的关系 二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等可以控制到较低 可以用简单函数来模拟，如图1所示。设某电厂共有 水平；燃气轮机的环保、高效、运行灵活、建设周 n台燃气轮机机组，对于任意一台机组，总有：Bi= 期短、占地少等优势成为燃气轮机发展迅速的最直 ．f(Pi)，i=J『，2，…，n，其中： 接原因。 B；～第i台机组的燃料耗率； 目前电力工业正逐步走向市场经济，燃机电厂 Pi～第i台机组的电功率； 在电力市场中如何提高机组实际运行的经济性，降 对于全厂机组，有： 低发电成本，对进一步促进电厂节能工作的开展、 B。=∑B，--Z正(只) 提高电厂的经济效益及增强电厂在电力市场中的竞 l-1 f=1 争能力具有十分现实的意义。 由于外界系统负荷的变化，电厂主要热力设备 R=∑只 不可能都在设计工况(经济负荷)下工作，而是经 其中：吃为全厂燃料消耗率；匕为全厂总出力； 常在变工况下工作，为此，如何在变工况运行中获 简单循环燃机电厂的负荷优化分配问题可以归 得最大的经济性，是一个十分重要的问题。电厂经 结为在B。、只为已知的情况下求每一台机组的P，，得 济运行的一个基本出发点是：在一定负荷下，对于 到的解应使曰。为最小值。该问题在数学上称为限制 给定的能量输出下要使消耗的能量最小。这既取决 极值问题，其求解方法为Lagrange不定乘子法。求 于热力设备的动力特性，也取决于所采用的负荷分 解过程如下： 配方法。开展电厂负荷优化分配方法的研究，能够 对指导电厂优化运行和优化管理，提高电厂机组效 = = 目 函 B B 标 数 ，o 』，-～ 只 、l， 率，降低机组热耗起到重要的作用。本文分别对燃 。∑H 。∑一 ·204· 燃气轮机发