一种火电机组fcb功能评价方法
【专利摘要】本发明公开了一种火电机组FCB功能评价方法，其中汽轮发电机组包括以煤、油和燃气为燃料产生蒸汽推动汽轮机做功的火电机组。本发明所涉及的FCB功能评价方法，针对FCB功能火电机组作为黑启动电源和参与黑启动过程，可以解决火电机组实现FCB功能能力大小的评价，火电机组实现FCB功能潜力大小的评价以及火电机组是否具有通过技术改造实现FCB功能的潜力的评价。使用本发明所述的FCB功能评价方法，可以对区域电网内火电机组实现FCB功能的状况作出评价，为区域电网选择火电机组作为黑启动电源以及制定黑启动预案提供技术依据。
【专利说明】一种火电机组FCB功能评价方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属电网安全运行技术领域，尤其涉及一种火电机组FCB功能评价方法。
【背景技术】
[0003]火电机组FCB(Fast Cut Back，快速切回)功能是指当机组发生某些严重故障时，可以快速甩负荷到带本机组厂用电运行，且在甩负荷过程中运行参数变化在安全范围内，不损坏设备，而当故障排除后可快速并网和升负荷。因此，FCB火电机组可以直接作为黑启动电源，或者在电网停电时保持带厂用电运行，在电网恢复过程中提供黑启动电源或快速并网供电，因此，能够在电网黑启动、恢复过程和提高电网供电安全供电方面发挥重要作用。
[0004]随着我国电力系统建设的不断推进，区域电网的总容量不断增加，各区域电网之间的互联程度加深，区域电网故障连锁导致大面积停电事故发生的风险也在增加，对于区域电网来说需要加强电网安全管理。我国部分处于沿海地区的区域电网易受极端天气影响，存在极端天气导致大面积停电的风险，且已有因极端天气导致大面积停电的先例(如，2005年9月25日发生的海南省大停电)。对于电网内主要供电机组为火电机组的区域电网而言，尤其是对以火电机组为主且处于沿海地区的区域电网，火电机组的技术性能以及不同技术性能的机组在电网中的分布对于电网安全供电有重要意义。在我国，火电机组是大多数区域电网的主要供电机组，具有FCB火电机组作为电网黑启动电源，对于提高我国电网供电的安全性以后十分重要的作用。
[0005]我国电网内的火电机组在机组型式、系统配置、主辅机运行及控制等方面呈多样性，且影响机组实现FCB功能的因素多而复杂，这决定了机组实现FCB功能能力的差异。近年来，我国出于提高电网供电安全的考虑，在电网内新建设了一批具有FCB功能或潜力的火电机组，并对一些原本不具有FCB功能的火电机组进行了 FCB功能技术改造。但是，总体而言，我国已有的FCB试验及其研究一般还是针对特定的机组，试验的组织、内容和性能评价还是个案性的探索，这一方面限制了试验的科学性和成功率，另一方面也限制了成功经验的推广应用，还不能对不同类型机组实现FCB功能的能力进行合理且全面的评价。目前，由于我国缺乏具有一般适应性的火电机组FCB功能的评价体系和科学方法，这不利于火电机组FCB功能的建设，也不利于FCB火电机组在提高电网供电安全性方面作用的发挥。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术存在的问题，提出一种新的火电机组FCB功能评价方法。该方法具有一般适应性，针对FCB功能火电机组作为黑启动电源和参与黑启动过程，可以对已具有FCB功能的不同火电机组进行实现FCB功能能力的评价，可对不具备FCB功能的火电机组进行是否具有能够通过技术改造实现FCB功能的评价，还可以对具有通过技术改造实现FCB功能的不同火电机组进行技术改造实现FCB功能的潜力大小的评价。
[0007]本发明所采用的技术方案是，一种火电机组FCB功能评价方法，包括:
对具有FCB功能的不同类型火电机组实现FCB功能的能力进行评价；
对不具有FCB功能的火电机组进行是否具有通过技术改造实现FCB功能的评价；
对具有通过技术改造实现FCB功能的火电机组进行通过技术改造实现FCB功能能力大小的评价。
[0008]进一步的，所述对具有FCB功能的不同类型火电机组实现FCB功能的能力进行评价包括如下步骤:
al)对机组高压旁路系统容量进行比较，高压旁路容量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于高压旁路容量小的FCB火电机组；
a2)对机组给水系统进行比较，全电动给水栗配置的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于配备有汽动给水栗的FCB火电机组；
a3)对机组给水栗汽轮机汽源切换方式进行比较，若给水栗汽轮机汽源切换方式不同，则给水栗汽轮机汽源切换方式为内切换的FCB火电机组实现FCB功能能力优于给水栗汽轮机汽源切换方式为外切换的FCB火电机组;若给水栗汽轮机汽源切换方式相同，则给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差小的FCB火电机组实现FCB功能能力优于给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差大的FCB火电机组；
a4)对机组除氧器有效储水量进行比较，除氧器有效储水量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于除氧器有效储水量小的FCB火电机组；
a5)对机组高压缸排汽通风阀配置进行比较，在FCB工况下运行时高压缸排汽温度升高值小的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于在FCB工况下运行时高压缸排汽温度升高值大的FCB火电机组；
a6)对机组凝结水系统配置进行比较，凝结水栗总容量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于凝结水栗总容量小的FCB火电机组；
a7)对机组燃油助燃系统配置进行比较，配置有燃油助燃系统的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于未配置有燃油助燃系统的FCB火电机组；
a8)对机组重要辅机运行方式进行分析，重要辅机无变频运行方式的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于重要辅机有变频运行方式的FCB火电机组。
[0009]进一步的，所述对不具有FCB功能的火电机组进行是否具有通过技术改造实现FCB功能的评价包括如下步骤:
bl)对机组主机连锁方式进行分析，若机组主机连锁方式无法通过技术改造实现单项连锁控制方式，则机组不具备通过技术改造实现FCB功能的能力；
b2)对机组给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源温度差进行分析，若机组给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源切换方式为外切换且给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源温度差过大，不能实现给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源快速切换，则机组不具备通过技术改造实现FCB功能的能力；
b3)对机组低负荷下运行情况进行分析，若机组在低负荷(即冲转至并网)下运行时高压缸排汽温度升高迅速，则机组不具有通过及时改造实现FCB功能的能力；
b4)对机组高压旁路系统性能进行分析，若机组高压旁路系统不具有快速甩负荷功能，则机组不具有通过技术改造实现FCB功能的能力。
[0010] 更进一步的，所述对具有通过技术改造实现FCB功能的火电机组进行通过技术改造实现FCB功能能力大小的评价具体包括如下步骤:
lc)对机组高压旁路系统容量进行比较，高压旁路容量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于高压旁路容量小的火电机组；
2c)对机组给水系统进行比较，全电动给水栗配置的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于配备有汽动给水栗的火电机组；
3c)对机组给水栗汽轮机汽源切换方式进行比较，若给水栗汽轮机汽源切换方式不同，给水栗汽轮机汽源切换方式为内切换的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于给水栗汽轮机汽源切换方式为外切换的火电机组;若给水栗汽轮机汽源切换方式相同，则给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差小的火电机组实现通过技术改造实现FCB功能的能力优于给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差大的火电机组；
4c)对机组除氧器有效储水量进行比较，除氧器有效储水量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于除氧器有效储水量小的火电机组；
5c)对机组高压缸排汽通风阀配置进行比较，在低负荷下运行时高压缸排汽温度升高值小的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于在低负荷下运行时高压缸排汽温度升高值大的火电机组；
6c)对机组凝结水系统配置进行比较，凝结水栗总容量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于凝结水栗总容量小的火电机组；
7c)对机组燃油助燃系统配置进行比较，配置有燃油助燃系统的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于未配置有燃油助燃系统的火电机组；
Sc)对机组重要辅机运行方式进行分析，重要辅机无变频运行方式的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于重要辅机有变频运行方式的火电机组；
9c)对机组100%甩负荷试验验收进行分析，100%甩负荷试验通过锅炉不灭火实现的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于100%甩负荷试验通过锅炉灭火实现的火电机组。
[0011 ]本发明的有益效果是:该方法具有一般适应性，通用性强，针对FCB功能火电机组作为黑启动电源和参与黑启动过程，可以对已具有FCB功能的不同火电机组进行实现FCB功能能力的评价，可对不具备FCB功能的火电机组进行是否具有能够通过技术改造实现FCB功能的评价，还可以对具有通过技术改造实现FCB功能的不同火电机组进行技术改造实现FCB
功能的潜力大小的评价。
[0012]
【具体实施方式】
[0013]现在对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0014]本发明一种火电机组FCB功能评价方法，主要通过对机组系统配置和运行性能分析的基础上，结合机组实现FCB功能对机组系统配置和运行性能的要求来进行。
[0015]本发明所述的火电机组为汽轮发电机组，包括使用煤、油和燃气作为燃料产生蒸汽推动汽轮机做功的汽轮发电机组，也包括其他类型汽轮发电机组。
[0016]本发明的一种火电机组FCB功能评价方法主要包括以下三个方面:
对具有FCB功能的不同类型火电机组实现FCB功能的能力进行评价，具体包括如下步骤:
al)对机组高压旁路系统容量进行比较，高压旁路容量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于高压旁路容量小的FCB火电机组；
a2)对机组给水系统进行比较，全电动给水栗配置的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于配备有汽动给水栗的FCB火电机组；
a3)对机组给水栗汽轮机汽源切换方式进行比较，若给水栗汽轮机汽源切换方式不同，则给水栗汽轮机汽源切换方式为内切换的FCB火电机组实现FCB功能能力优于给水栗汽轮机汽源切换方式为外切换的FCB火电机组;若给水栗汽轮机汽源切换方式相同，则给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差小的FCB火电机组实现FCB功能能力优于给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差大的FCB火电机组；
a4)对机组除氧器有效储水量进行比较，除氧器有效储水量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于除氧器有效储水量小的FCB火电机组；
a5)对机组高压缸排汽通风阀配置进行比较，在FCB工况下运行时高压缸排汽温度升高值小的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于在FCB工况下运行时高压缸排汽温度升高值大的FCB火电机组；
a6)对机组凝结水系统配置进行比较，凝结水栗总容量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于凝结水栗总容量小的FCB火电机组；
a7)对机组燃油助燃系统配置进行比较，配置有燃油助燃系统的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于未配置有燃油助燃系统的FCB火电机组；
a8)对机组重要辅机运行方式进行分析，重要辅机无变频运行方式的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于重要辅机有变频运行方式的FCB火电机组
对不具有FCB功能的火电机组进行是否具有通过技术改造实现FCB功能的评价，具体包括如下步骤:
bl)对机组主机连锁方式进行分析，若机组主机连锁方式无法通过技术改造实现单项连锁控制方式，则机组不具备通过技术改造实现FCB功能的能力；
b2)对机组给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源温度差进行分析，若机组给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源切换方式为外切换且给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源温度差过大，不能实现给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源快速切换，则机组不具备通过技术改造实现FCB功能的能力；
b3)对机组低负荷下运行情况进行分析，若机组在低负荷(即冲转至并网)下运行时高压缸排汽温度升高迅速，则机组不具有通过及时改造实现FCB功能的能力；
b4)对机组高压旁路系统性能进行分析，若机组高压旁路系统不具有快速甩负荷功能，则机组不具有通过技术改造实现FCB功能的能力。
[0017]对具有通过技术改造实现FCB功能的火电机组进行通过技术改造实现FCB功能能力大小的评价，具体包括如下步骤:
Ic)对机组高压旁路系统容量进行比较，高压旁路容量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于高压旁路容量小的火电机组； 2c)对机组给水系统进行比较，全电动给水栗配置的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于配备有汽动给水栗的火电机组；
3c)对机组给水栗汽轮机汽源切换方式进行比较，若给水栗汽轮机汽源切换方式不同，给水栗汽轮机汽源切换方式为内切换的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于给水栗汽轮机汽源切换方式为外切换的火电机组;若给水栗汽轮机汽源切换方式相同，则给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差小的火电机组实现通过技术改造实现FCB功能的能力优于给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差大的火电机组；
4c)对机组除氧器有效储水量进行比较，除氧器有效储水量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于除氧器有效储水量小的火电机组；
5c)对机组高压缸排汽通风阀配置进行比较，在低负荷下运行时高压缸排汽温度升高值小的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于在低负荷下运行时高压缸排汽温度升高值大的火电机组；
6c)对机组凝结水系统配置进行比较，凝结水栗总容量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于凝结水栗总容量小的火电机组；
7c)对机组燃油助燃系统配置进行比较，配置有燃油助燃系统的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于未配置有燃油助燃系统的火电机组；
Sc)对机组重要辅机运行方式进行分析，重要辅机无变频运行方式的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于重要辅机有变频运行方式的火电机组；
9c)对机组100%甩负荷试验验收进行分析，100%甩负荷试验通过锅炉不灭火实现的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于100%甩负荷试验通过锅炉灭火实现的火电机组。
[0018]上文所提到的内切换是指，机组给水栗汽轮机的高压汽源和低压汽源通过不同的阀门通入与之压力和温度相适应的给水栗汽轮机喷嘴组，给水栗汽轮机的高压汽源和低压汽源之间可以实现快速无扰切换，且不受高压汽源和低压汽源的温度差限制;外切换是指，机组给水栗汽轮机的高压汽源和低压汽源通过不同的阀门通入给水栗汽轮机或者高压汽源和低压汽源通过不同的阀门混合汇入同一条管路后进入给水栗汽轮机，高压汽源和低压汽源的切换受二者温度差的限制。
[0019]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种火电机组FCB功能评价方法，其特征在于，包括: 对具有FCB功能的不同类型火电机组实现FCB功能的能力进行评价； 对不具有FCB功能的火电机组进行是否具有通过技术改造实现FCB功能的评价； 对具有通过技术改造实现FCB功能的火电机组进行通过技术改造实现FCB功能能力大小的评价。2.根据权利要求1所述的一种火电机组FCB功能评价方法，其特征在于，对具有FCB功能的不同类型火电机组实现FCB功能的能力进行评价包括如下步骤: al)对机组高压旁路系统容量进行比较，高压旁路容量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于高压旁路容量小的FCB火电机组； a2)对机组给水系统进行比较，全电动给水栗配置的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于配备有汽动给水栗的FCB火电机组； a3)对机组给水栗汽轮机汽源切换方式进行比较，若给水栗汽轮机汽源切换方式不同，则给水栗汽轮机汽源切换方式为内切换的FCB火电机组实现FCB功能能力优于给水栗汽轮机汽源切换方式为外切换的FCB火电机组;若给水栗汽轮机汽源切换方式相同，则给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差小的FCB火电机组实现FCB功能能力优于给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差大的FCB火电机组； a4)对机组除氧器有效储水量进行比较，除氧器有效储水量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于除氧器有效储水量小的FCB火电机组； a5)对机组高压缸排汽通风阀配置进行比较，在FCB工况下运行时高压缸排汽温度升高值小的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于在FCB工况下运行时高压缸排汽温度升高值大的FCB火电机组； a6)对机组凝结水系统配置进行比较，凝结水栗总容量大的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于凝结水栗总容量小的FCB火电机组； a7)对机组燃油助燃系统配置进行比较，配置有燃油助燃系统的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于未配置有燃油助燃系统的FCB火电机组； a8)对机组重要辅机运行方式进行分析，重要辅机无变频运行方式的FCB火电机组实现FCB功能的能力优于重要辅机有变频运行方式的FCB火电机组。3.根据权利要求1所述的一种火电机组FCB功能评价方法，其特征在于，对不具有FCB功能的火电机组进行是否具有通过技术改造实现FCB功能的评价包括如下步骤: bl)对机组主机连锁方式进行分析，若机组主机连锁方式无法通过技术改造实现单项连锁控制方式，则机组不具备通过技术改造实现FCB功能的能力； b2)对机组给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源温度差进行分析，若机组给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源切换方式为外切换且给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源温度差过大，不能实现给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源快速切换，则机组不具备通过技术改造实现FCB功能的能力； b3)对机组低负荷下运行情况进行分析，若机组在低负荷下运行时高压缸排汽温度升高迅速，则机组不具有通过及时改造实现FCB功能的能力； b4)对机组高压旁路系统性能进行分析，若机组高压旁路系统不具有快速甩负荷功能，则机组不具有通过技术改造实现FCB功能的能力。4.根据权利要求1所述的一种火电机组FCB功能评价方法，其特征在于，对具有通过技术改造实现FCB功能的火电机组进行通过技术改造实现FCB功能能力大小的评价具体包括如下步骤: lc)对机组高压旁路系统容量进行比较，高压旁路容量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于高压旁路容量小的火电机组； 2c)对机组给水系统进行比较，全电动给水栗配置的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于配备有汽动给水栗的火电机组； 3c)对机组给水栗汽轮机汽源切换方式进行比较，若给水栗汽轮机汽源切换方式不同，给水栗汽轮机汽源切换方式为内切换的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于给水栗汽轮机汽源切换方式为外切换的火电机组;若给水栗汽轮机汽源切换方式相同，则给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差小的火电机组实现通过技术改造实现FCB功能的能力优于给水栗汽轮机高压汽源和低压汽源之间温度差大的火电机组； 4c)对机组除氧器有效储水量进行比较，除氧器有效储水量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于除氧器有效储水量小的火电机组； 5c)对机组高压缸排汽通风阀配置进行比较，在低负荷下运行时高压缸排汽温度升高值小的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于在低负荷下运行时高压缸排汽温度升高值大的火电机组； 6c)对机组凝结水系统配置进行比较，凝结水栗总容量大的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于凝结水栗总容量小的火电机组； 7c)对机组燃油助燃系统配置进行比较，配置有燃油助燃系统的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于未配置有燃油助燃系统的火电机组； Sc)对机组重要辅机运行方式进行分析，重要辅机无变频运行方式的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于重要辅机有变频运行方式的火电机组； 9c)对机组100%甩负荷试验验收进行分析，100%甩负荷试验通过锅炉不灭火实现的火电机组通过技术改造实现FCB功能的能力优于100%甩负荷试验通过锅炉灭火实现的火电机组。
【文档编号】H02J3/00GK105896527SQ201610241749
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】汪成根, 周前, 徐珂, 解兵, 孙志明, 陈亮, 卫鹏, 盛昌东
【申请人】国网江苏省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司